我國是全球第一的磷肥生產大國，但磷石膏實際利用率僅有30%，堆存量已超過3億t，并且每年新增堆存量5000萬噸，新增占地超過4000公頃。大量磷石膏的堆存除占用大面積土地外，還可能帶來粉塵、地下水和土壤污染等環境問題以及滑坡等災害，成為制約磷肥行業發展的一大瓶頸，如何綜合利用磷石膏是我國乃至世界亟待解決的問題。
1、我國磷石膏綜合利用的主要途徑
（1）磷石膏替代天然石膏生產水泥緩凝劑
水泥緩凝劑是水泥生產中的添加劑，使用量為水泥質量的3%-5%。我國水泥行業所用的緩凝劑原料大部分為天然石膏，且消耗量與日倶增。用磷石膏取代天然石膏生產水泥緩凝劑，能夠相應地降低水泥的生產成本，具有廣闊的市場前景。磷石膏制水泥緩凝劑主要包括磷石膏預處理、煅燒、收塵及成球4個環節。
1958年日本建成第一個大規模生產裝置，韓國、菲律賓分別建有1套20萬噸/a、15萬噸/a的生產裝置。
國內現已有安徽銅陵化學工業集團有限責任公司、江西貴溪化肥有限公司等十余家企業興建了生產裝置，每年可消化磷石膏超過250萬噸。
我國2015年水泥產量已達到23億t，石膏消耗量較大，因此磷石膏替代天然石膏生產水泥緩凝劑可作為提高磷石膏綜合利用率的有效途徑。
（2）磷石膏制備建材
磷石膏經預處理可制成紙面石膏板、纖維石膏板、空心砌磚和粉刷石膏，此類產品具有良好的溫度調節性、絕熱性能，并具有易于施工、質量輕和美觀等特點，被大量用于裝飾材料中，具有較好的市場前景和推廣價值。
在日本、德國和韓國等國家，大量磷石膏被用來代替天然石膏制取紙面石膏板、纖維石膏板、麥草石膏板等石膏板材，我國在此方面的研究開始于20世紀70年代，目前已有銅陵化學工業集團有限公司、中國建材集團等單位建設了磷石膏制紙面石膏板生產線。
在實際生產中，由于磷礦來源不同，雜質較多，對建材產品影響較大，一定程度上限制了磷石膏的資源化高效利用，比如石膏中的磷會造成板材凝結性能延緩、強度降低，氟化物引起凝結時間縮短、抗折強度降低，難溶性有機物導致產品質量和強度下降等。
（3）磷石膏制取土壤調理劑
我國土壤正在加速酸化，pH<5.5的酸性耕地面積從30年前的7%上升到目前的18%，南方14省區pH<5.5的酸性耕地面積由20%擴大到40%。
同時，我國在磷礦浮選和磷肥生產過程中產生大量的磷尾礦和磷石膏，既浪費資源，也給環境帶來巨大風險。
用磷石膏制取土壤調理劑用于土壤改良，將資源-產品-廢棄物-排放的模式轉變為資源-產品-再生資源-產品，為磷石膏變廢為寶提供了思路。
磷石膏中含有磷、硫、鎂及有機質等農作物生長所需的營養成分，生產的土壤調理劑可調節土壤酸堿平衡，抑制土壤中鋁離子的淋溶，降低有毒有害元素的累積效應，改善土壤結構，提高土壤墑值及有機質含量，可解決長期施肥、除草劑藥害導致的土壤酸化、土地鹽漬化等問題。
（4）磷石膏制酸聯產水泥
我國硫資源對外依存度高達60%，每年需要進口大量硫黃。磷石膏制硫酸聯產水泥不僅能使磷石膏中的硫、鈣等資源得到充分利用，而且還能減少硫黃的進口量，有效緩解我國硫資源短缺的狀況。
磷石膏制硫酸聯產水泥裝置主要以磷石膏為原料，配以焦炭、硅石、鋁礬土等，經過原料均化、生料制備、熟料生成、窯氣制酸、窯尾靜電除塵、尾氣脫硫、兩轉兩吸、水泥磨制等過程，生產出符合標準的水泥產品，產生的SO2最終生成硫酸。
20世紀90年代，山東魯北化工股份有限公司、魯西化工集團股份有限公司等企業先后建成7套年產“3萬噸磷銨、副產磷石膏制4萬噸硫酸聯產6萬噸水泥”裝（簡稱“三四六”工程），2009年重慶三圣特種建材有限公司的硬石膏制15萬噸/a硫酸聯產20萬噸/a水泥裝置投產，引發了新一輪磷石膏制硫酸的熱潮。
在實際生產中，磷石膏制硫酸聯產水泥工藝存在磷石膏高溫分解困難、高溫酸性氣體腐蝕設備和粉塵堵塞等技術難題，需要添加其他石膏以降低磷石膏中的雜質含量，而大部分磷石膏仍未得到有效利用。
因此，在技術上還須不斷創新，突破磷石膏高溫分解技術、含硫煙氣在旋風預熱器中防結皮技術、含鉀堿性肥料高溫焙燒反應控制技術、產業化生產中原料配比波動及與之匹配的工藝技術參數優化與控制等關鍵技術，實現磷石膏大宗高效利用和無害化處理。
2、典型企業在磷石膏綜合利用方面的研究進展
?。?/strong>1）甕福（集團）有限責任公司（簡稱甕福集團）
甕福集團在磷石膏綜合利用方面的研究，主要集中在化學法處理和生產建筑材料兩個方面?；瘜W法處理技術主要有以下2個途徑：一是懸浮態法分解磷石膏制硫酸聯產石灰。磷石膏經稀相懸浮脫水為半水和無水石膏后，送人特殊的懸浮分解爐反應器進行分解，得到的SO2輸送至硫酸系統生產硫酸。從反應器出來的氧化鈣在石灰冷卻器中與冷氣體進行熱交換后，得到石灰成品。二是用磷石膏制取粒狀硫酸銨，目前已建成了25萬噸/a硫酸銨裝置，消耗磷石膏52萬噸/a。另外，甕福集團進行了磷石膏生產新型建筑材料產品技術的開發及應用研究。
目前已生產出石膏砌塊、水泥緩凝劑、黏結石膏、粉刷石膏等新型建筑材料產品。
（2）貴州開嶙集團股份有限公司（簡稱開嶙集團）
開磷集團的磷石膏利用技術主要集中在以下兩方面：一是用于新型建材，開發了“一步法”生產高強耐水磷石膏磚生產工藝及制備技術，并于2007年建設了一條年產1億塊高強耐水磷石膏磚的中試生產線，在此基礎上分別建成了年產10億塊高強耐水石膏磚、35萬m2石膏砌磚、25萬m3石膏基加氣混凝土生產線，開發出與磷石膏磚相配套使用的石膏基干混砂漿、內墻膩子、粉刷石膏等11種粉體建筑材料。二是將磷石膏充填采礦，建成以磷石膏為主要充填物的礦山充填系統。
（3）云天化集團有限責任公司（簡稱云天化）
云天化每年副產的磷石膏排放量約為1000萬噸。鑒于磷石膏中含有磷、硫、鈣、鎂、鉀等作物生長所需的營養元素，云天化與云南農業大學以磷石膏為主要原料，共同攻關土壤調理劑的調控機制與應用研究，同時聯合云南省化工研究院云南創興建材公司啟動磷石膏制酸聯產水泥項目。與昆明理工大學共同開發的“低溫陶瓷改性磷石膏生產標磚和膠凝材料”產業化裝置正在籌建中。
（4）金正大諾泰爾化學有限公司
金正大諾泰爾化學有限公司規劃在貴州甕安工業園區投資59.6億元打造磷資源循環經濟產業園。
目前，已開發出二水-半水法磷酸聯產a半水石膏的能量自平衡轉晶技術、窯尾預熱生產硅鈣鉀鎂肥、磷石膏制酸“切換式”聯產硅鈣鉀鎂肥/水泥等生產工藝技術，建成5萬噸/a轉晶法^半水石膏工業化試驗裝置、磷石膏制取30萬噸/a硫酸聯產45萬噸/a硅鈣鉀鎂肥/水泥產業化裝置并投入運行，實現了磷石膏資源化高效利用。
3、我國磷石膏綜合利用存在問題及發展建議
（1）鼓勵發展硅鈣鉀鎂肥等土壤調理劑產品
據統計，我國酸性土、鹽堿土面積占耕地總面積的60%以上，嚴重影響農作物的正常生長，制約了農業的可持續發展。磷石膏中含有鈣、磷、硅和多種微量元素，并具有較強的酸性（pH為3-6），可用于鹽堿地和土壤結構改良。
利用磷石膏中的硫、磷、鎂等有效養分改善土壤性狀、提高土壤肥力，有助于提高土壤養分資源的利用率，促進現代農業技術的發展。
由于我國磷石膏主要集中在滇、貴、川、鄂、皖地區，在實際推廣過程中，仍存在運輸半徑小、農民認知度低等問題，單靠企業的推動力量稍顯薄弱，建議政府加強政企對接，建立起由政府引導、企業參與的多元化農民培訓機制，促進硅鈣鉀鎂肥等土壤調理劑產品的大規模推廣應用；同時，政府可以對使用硅鈣鉀鎂肥的農戶進行補貼，提高農民應用硅鈣鉀鎂肥的積極性。
（2）鼓勵開展磷石膏大宗利用
我國磷石膏資源化利用率低、大規模消納難度大，磷石膏制硫酸聯產水泥屬于國家鼓勵的循環經濟工程，可有效解決磷石膏治理工程投資大、處理成本高、大宗利用難等產業發展瓶頸，實現磷石膏中硫、鈣及難溶性鉀資源的綜合利用，對磷化工企業的資源高效利用、清潔環保、社會經濟等起到極大的促進作用。
目前，我國建有一批磷石膏制硫酸聯產水泥裝置，但是由于大部分磷石膏磷含量較高，很難達到生產裝置的要求，磷石膏堆存現象遍存在。建議相關研究機構和磷復肥企業在原料處理、反應機制和技術路線方面進行深入研究，形成系統的理論體系指導工業化生產，同時建議政府將實施效果較好的技術在全國范圍內推廣應用。建設一批大規模磷石膏工業化生產示范裝置，積極推廣資源節約與綜合利用先進技術，系統提升我國磷石膏高效利用水平和磷化工科技創新能力；適量限制天然石膏開采規模，并對建筑業、房地產業使用工業副產石膏制品實行激勵措施，拉升市場對磷石膏產品的需求，提高磷石膏綜合利用水平。
（3）加大財政稅收扶持力度
近年來，中共中央國務院、國家發展和改革委員會、工業和信息化部等部門相繼下發關于磷石膏綜合利用技術開發與應用的政策文件，但是相關的稅收優惠等扶持力度略顯不足。磷石膏綜合利用技術投資大、能耗高、經濟效益不顯著，進一步加大了磷石膏資源化利用的難度。
建議繼續開展科技創新和產業開發，通過專項基金、銀行貸款、財政補貼、土地利用等方式加大對磷石膏利用企業的扶持力度和范圍；制定鼓勵支持磷石膏綜合利用產品進人市場的政策，對磷石膏綜合利用產品實行免征增值稅或即征即退的稅收優惠政策；起草制定磷石膏綜合利用方面的政策文件，鼓勵或示范使用磷石膏下游產品。
資料來源：我國磷石膏綜合利用現狀與發展建議，作者：鄭磊
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