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蹚出磷石膏污染防治和综合利用新路—— 答好生态优先绿色发展“必答题”
2022年第10期 —— 本期视点 作者:文/楚仁 胡文 沈宗 图/本刊资料

    烛台、台灯、无线充电器等家居产品,生态护坡构件、路缘石、路面砖等建材产品……废弃磷石膏摇身一变,成为与百姓生活息息相关的物品。今年826日,全省磷石膏建材应用推进工作会议在宜昌召开之际,也在该市西陵区石板村山水春城项目工地现场,举办磷石膏建材应用交流展,相关部门和企业一起交流磷石膏建材研发、应用经验。

    如果用磷石膏做路用材料,每公里集料、粉料应占多大比例?一些地方的实践表明,目前路用材料技术路线基本成型,包括集料和粉料两种体系,每公里可消纳磷石膏4000吨至10000吨。伍家岗区灵宝村接线道路、共同西路等市政道路应用集料体系,磷石膏掺量稳定在40%。在夷陵区海清路、当阳市车站一路等项目,建设方加紧攻坚粉料体系,磷石膏掺量有望达87%

    在全省共同努力下,今年上半年磷石膏综合利用率达到60.15%,超额完成50%的年度目标,比上年提升20.85个百分点。同时,长江干流湖北段出境断面总磷浓度达标。

    这,仅仅只是我省推进磷石膏污染防治和综合利用,答好这一“必答题”取得阶段性成效的一个缩影。

 

中央环保督察推动整改,磷石膏减量化无害化资源化刻不容缓

    我国磷矿资源主要集中在湖北、云南、贵州、四川和湖南五省。据调查,磷矿、磷肥和含磷农药制造等磷化工企业、磷石膏库(简称“三磷”)密集分布在长江中上游,是导致长江中上游局部区域总磷超标的重要原因,也是这些区域水质改善的关键。

    磷石膏,系湿法磷酸工艺中产生的酸性固体废弃物,颜色呈灰白色或灰黑色,主要成分是二水硫酸钙,杂质中所含氟化物、游离磷酸、重金属等成分,容易对水质、空气、土壤造成污染。我国许多磷石膏库沿江、沿河分布,有的磷石膏库渗滤液回水池和长江仅一坝之隔、近在咫尺,存在环境隐患。

    我省磷矿资源丰富,磷矿资源保有量、年开采量、磷化工产业规模、磷肥产量均居全国第一,磷化工企业产生的固体废物磷石膏年产生量位居全国首位。涉“三磷”的企业共210家,约占长江流域7省市总数的四分之一。2020年磷石膏产生量达2996万吨,较2015年产生量增加125万吨。由于资源化综合利用不够,截至20219月,我省共有磷石膏库(含在用、闭库和停用)37座,堆存量逾3亿吨,总占地15.8平方公里,相当于1800个标准足球场。

    生态环境没有替代品,用之不觉,失之难存。政之所要,在乎民心。我国以前所未有的决心和力度推进生态文明建设,集中力量攻克群众身边的突出生态环境问题,显著增进了民生福祉。2019年初,生态环境部将“三磷”的排查整治作为长江减“磷”的攻坚目标。

    我省得天独厚的矿产资源,带来了产业的集聚和高速发展,但磷石膏产生和堆存量的不断增长,给生态环境带来了隐患,压力山大。曾几何时,磷石膏主要处理途径仍是堆填,不仅占用大量土地,也导致总磷污染问题突出,其中含有的水溶性五氧化二磷和水溶性氟也对长江水环境安全构成较大风险隐患,也制约了磷化工产业高质量发展。有18座磷石膏库距长江和汉江干流不足5公里,最近1座距离长江仅50米。地处武穴市的一家化工企业磷石膏库距长江干流不足3公里,由于防渗措施落实不到位,发生渗漏并污染周边水体,受影响群众有149户。位于大悟县的一家磷化工企业磷石膏库渗漏,导致磷石膏库下游水体总磷浓度最高为1.41毫克/升、氟化物浓度最高为4.34毫克/升,分别超地表水Ⅲ类标准6.05倍和3.34倍。

    “无害化堆存,成本也很高。”武汉工程大学兴发矿业学院教研室主任李洪强博士介绍,对磷石膏堆存库,首先要进行防渗处理,每吨成本在20元至30元。平时还要安排人员巡查,防止膏库垮塌、浸出、渗漏。

    2017年、2018年、2021年,我省3次因磷石膏污染防治和综合利用等方面存在的问题,被中央生态环保督察通报,内容包括推进磷石膏资源化综合利用不足,部分地方磷化工企业环境污染问题依然突出,部分磷石膏库堆填不规范、防渗措施不到位等。

    磷石膏污染防治和综合利用,实现“减量化、无害化、资源化”,刻不容缓!

 

加强顶层制度设计,磷石膏综合治理政策法规频出

    对“千湖之省”的湖北而言,磷石膏污染防治和综合利用,不是“选择题”,而是“必答题”。

    毋庸置疑,磷石膏综合利用是一项世界性难题。为何成为老大难?目前,我省磷石膏制品主要用作水泥缓凝剂和生产纸面石膏板、石膏砌块、高强石膏粉、干混砂浆等建材产品,少部分替代水泥作胶凝材料用于筑路(水稳层)、矿井充填等。

    今3月,媒体记者探访我省10余家磷石膏综合利用企业发现:磷石膏利用相关企业大多惨淡经营;磷石膏制品因缺乏统一标准,大多未能入列政府职能部门推荐的建材产品推荐目录;受科技研发水平限制,磷石膏的用途较窄等。在钟祥市,湖北鄂中生态工程股份有限公司投资1.9亿元,建起30万吨磷石膏综合利用生产线,投产3个月消耗磷石膏5万吨,但生产的磷石膏板的售价仅为5/平方米。“谈不上利润,能卖出去就行,全指望市里的补贴生存。”该公司副总经理代中旭说。

    磷石膏综合治理是一项系统工程,需要加强顶层设计。近年来,省委、省政府以增进民生福祉为根本目的,不断加强磷石膏综合治理顶层设计、健全保障体系。去年11月,我省地方标准《轻钢龙骨——混合相磷石膏喷筑墙体技术规程》发布实施,成为全国首个磷石膏应用专项标准。当年12月,省委省政府印发《关于加强磷石膏综合治理  促进磷化工产业高质量发展的意见》,按照“谁采矿谁治理”“谁排渣谁治理,谁利用谁受益”原则,明确要从磷化工全产业链前端、中端、末端共同发力,实施系统化治理、集群化布局、绿色化转型、高端化发展,利用经济杠杆、机制倒逼污染治理,聚焦创新引领、重点突破,走出符合湖北实际的磷石膏综合治理、系统治理、协同治理新路,实现磷化工全产业链高质量发展。

    同时,该新政还要求省级财政每年统筹专项资金1亿元,宜昌、襄阳、荆门、黄冈、荆州、孝感等地方财政按不低于1:1比例配套安排专项资金,用于支持磷化工高质量发展、磷石膏资源综合利用和创新平台建设,最高奖补额度达1000万元。按照“控制增量、消化存量、逐步平衡”原则,到2025年底,新产生的磷石膏全部实现无害化处理,综合利用率达到国家规定要求,实现产、消(磷石膏综合利用及安全堆存)动态平衡。

    今年5月,住建厅印发了《房屋建筑和市政设施工程推广应用磷石膏建材实施方案》,加快推进磷石膏建材在全省房屋市政设施工程推广应用。6月,经信厅会同省生态环境厅等省直部门研究制定了《湖北省磷石膏无害化处理技术规程(试行)》,明确采取先进工艺对所产生的磷石膏进行无害化处理,减少或者消除其危险成分,防止磷石膏污染环境。

    与此同时,省人大常委会制定了《湖北省磷石膏污染防治条例》。这是全国首部聚焦磷石膏污染精准防治的地方性法规,“全国首例”的另一个特点,是不同于常规立法实践中条目多、章节齐的地方性法规,只有25条,且不分章节。条例的出台,一是强化了属地管理责任、部门监管责任。理顺磷石膏污染防治体制,强化属地管理责任、部门监管责任,推动形成治理合力。二是压实企业主体责任,推动全链条治理。落实污染担责要求,压实企业污染防治主体责任,紧扣磷石膏前端、中端、末端等关键环节,推进全链条治理、综合性防治,促进磷石膏污染防治和综合利用。三是强化保障措施,助推磷化工产业高质量发展。贯彻科学治理原则,尊重客观规律,在从严防治污染的同时,完善相应配套支持措施,促进磷化工产业高质量发展。

    条例颁布实施后,经信部门会同财政主管部门建立磷石膏产品应用保险补偿机制,加强磷石膏产品推广应用的风险控制和分担。科技主管部门把磷石膏污染防治的自主创新研究、创新平台建设、人才培养列入本级科技发展规划,落实相关科技计划。市场监管主管部门会同住建、交通运输等部门组织开展磷石膏产品质量、设计、生产、施工、检验等标准制定、修订工作,完善磷石膏产品质量和应用标准体系。同时,由武汉理工大学、宜昌市建筑节能推广中心等单位编制的《道路过硫磷石膏胶凝材料稳定基层技术规程》发布,为磷石膏道路基层材料应用的首个全国标准,填补国内磷石膏道路水稳层应用标准的空白。

    据悉,我省地方标准《磷石膏道路基层材料应用技术规范》力争今年底发布,为磷石膏规模化、无害化、高效化应用提供强力支撑。

 

“磷”成金“吃干榨净”,奋力蹚出磷石膏污染防治综合利用之路  

    据介绍,磷石膏综合利用路径包括:磷石膏与焦炭热还原反应,制硫酸联产水泥;磷石膏建材、路基材料;磷石膏改性填充井下采空区等。

    在住建领域应用,是我省磷石膏综合治理的重要途径之一。目前,磷石膏砂浆、自流平砂浆、纸面石膏板等磷石膏建材在我省房屋建筑中应用较普遍,各项性能指标符合国家和湖北标准要求,市场接受程度较高,产品工艺相对成熟,可替代传统的内墙水泥抹灰砂浆、自流平砂浆等建材。

    全省磷石膏建材应用推进工作会议与会人员走进山水春城项目工地样板间看到,采用磷石膏抹灰砂浆、自流平砂浆施工工艺的墙面与地面十分平整、美观。作为磷石膏建材使用示范项目,山水春城的建筑内墙、顶棚抹灰及地面找平工程采用新建材工艺。

    “以磷石膏抹灰砂浆为例,磷石膏含量为80%时,容重仅为水泥砂浆的70%,同比抹灰面积达到水泥砂浆的35倍,施工效率可提高1.52倍,人工成本节约将近1倍。”湖北广盛建设集团有限责任公司董事长匡玲介绍,经综合测算,该项目使用磷石膏建材后整体造价成本并未增加,且随着工人熟练程度的提高,经济效益逐渐显现。

    施工省时省力,质量是否过关?相关负责人表示,相较于传统水泥砂浆,磷石膏砂浆的粘附力强、保水性好、平整度高,有效减少了空鼓、开裂、脱落等质量通病。已在20多个房建项目中使用了磷石膏建材,且应用比例不断加大,至今未接到一起相关投诉,多个项目被评为省、市优质工程。

    湖北远固新型建材科技股份有限公司展台,工作人员手持喷火枪灼烧磷石膏基加气保温板,一分钟后保温板上仅留下一些淡黄色灼烧痕迹。“它能够抵抗1000℃以上的高温火烤,防火性能很高。”公司技术总工李国刚说,该保温板以磷石膏为主要原料,在传统加气块基础上,通过优化配合比设计,调整料浆稠度及发气速度制成,主要用于墙体热桥(剪力墙、梁柱)屋面及楼地面保温。相较于传统外墙保温材料使用寿命仅1020年,该保温板由于使用建筑物同种原材料,可实现与建筑物同寿命,降低开裂、脱落风险。

    省住建厅《实施方案》提出,在国家机关办公建筑、大型公共建筑、政府投资的公益性建筑以及保障性住房等项目中带头使用成熟磷石膏建材产品;充分利用科教、建筑业大省优势,发挥科研院所、专业机构和行业协会、生产企业作用,系统开展磷石膏建材相关关键技术攻关,研发符合安全要求的磷石膏新型建材产品;重点地区每年在房屋市政设施工程领域各选定2个以上投资额在3000万元以上的项目,试点应用新型建材产品。

    据悉,宜昌、襄阳、荆门、黄冈、荆州、孝感等6个磷石膏产生的重点地区,磷石膏建材应用任务量为220万吨。到2025年,重点地区年应用任务量达410万吨,力争磷石膏建材在房屋建筑和市政设施工程得到规模化应用。

    宜昌市是我省磷石膏的重要产地,通过“坚定推、大胆试、科学用”,扎实推进磷石膏建材在房屋建筑与市政设施工程领域的推广应用,用“住建所能”赋能“湖北所需”。依托湖北三峡实验室、武汉理工大学、三峡大学、省环科院等科研机构,组建高水平专家团队,研究解决磷石膏水稳层在道路基层应用中的施工要点及技术难点;培育了湖北昌耀、湖北远固、广盛建设等一批磷石膏建材骨干企业,形成了以磷石膏房建材料、混凝土制品及道路基层材料为代表的磷石膏建材系列产品。

    省住建厅相关负责人表示,2023年起,武汉等其他地区要将磷石膏建材推广应用纳入建筑节能与绿色建筑发展任务,制定年度推广应用计划,实行目标责任考核。

    据了解,对磷石膏消耗量最大的,当属磷石膏道路基层材料,每公里道路可“吃掉”磷石膏1万吨。但因缺乏统一标准,磷石膏路面这一产品叫好不叫座。欣喜的是,一系列政策为磷石膏规模化、高效应用提供有力支撑。目前,宜昌已有近20条市政道路开展磷石膏水稳层应用试验,积累了大量试验数据。宜昌磷石膏综合利用的实践和经验,在全国磷资源开发行业引起广泛关注。

    湖北“三磷”主要分布的地区,政府和市场“两只手”齐发力,都在努力推动磷石膏综合利用落地。一些市设立了市级磷石膏综合治理专项资金,加大对磷石膏综合利用的支持力度。在荆门、襄阳等地,不少企业通过技术创新,已突破磷石膏无害化处理或提纯技术。目前,湖北祥云公司已建成230万吨磷石膏无害化处理装置,三宁、兴发、大峪口、黄麦岭等公司的100万吨磷石膏无害化处理项目正在论证并拟组织实施。省经信厅相关负责人介绍,2025年底实现新产生的磷石膏全部实现无害化处理的目标可期。


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