長江經濟帶集中了我國多數磷化工產能,不過,以往磷化工行業(yè)構成的污染,也給生態(tài)環(huán)境帶來了沉重負擔。
近年來,貴州推動磷化工行業(yè)升級轉型,改進制造工藝,實現資源的梯級利用,降低污染的同時,提升了企業(yè)效益。
“再訂30噸磷石膏抹灰砂漿!”zui近,每隔一段時期,貴州省銅仁市碧江區(qū)的經銷商向濤就會到福泉市建材產業(yè)園洽談訂單。
磷石膏是生產磷酸流程中構成的固體廢渣。長江經濟帶集中了我國多數磷化工產能,磷石膏堆積是導致長江部分河段水體總磷嚴重超標的原因之一。而目前通過精加工,把磷石膏變成建筑材料,這不單緩和了污染問題,還能構成經濟價值。
此前,生態(tài)環(huán)境部部署了長江“三磷”(磷礦、磷化工和磷石膏庫)專項排查整治,貴州省是涉及的七省市之一。磷石膏的變廢為寶,是貴州磷化工企業(yè)綠色轉型的一個縮影。
以渣定產,磷石膏加工為建材
在福泉市甕福新型磷石膏建材產業(yè)園內,隨著車間機器的轟鳴聲,長短不一的石膏條板,型號多樣的石膏砌塊,形態(tài)各異的石膏模具被制造出來。
該產業(yè)園緊挨甕福馬場坪化工園區(qū)磷石膏渣場,位于重安江上游。馬場坪化工園區(qū)的磷石膏渣場已經使用了20年,目前磷石膏總量有4000萬噸。磷石膏構成的酸性廢液一旦泄漏,很極易導致重安江水質總磷含量超標,對長江流域的水質構成威脅。
記者了解到,很多磷化工企業(yè),每生產1噸磷酸產品會構成5噸左右的磷石膏。據統計,2018年,貴州構成的磷石膏總量就有1345萬噸。
“zui常見的處理方法就是堆存,但會占用大量土地資源,并且堆存構成的廢液一旦泄漏,就會腐蝕土壤和巖層,加上貴州多喀斯特別貌,污染范圍很難控制。”貴州省生態(tài)環(huán)境廳水生態(tài)環(huán)境處處長李斌坦言。
2018年初,貴州省原經濟和信息化委員會制定了《貴州省磷化工升級轉型方案》,鼓勵和支持企業(yè)對傳統磷化工制造工藝進行環(huán)保化改造升級。2018年開始,貴州全面實施“以渣定產”,將企業(yè)消化磷石膏情況與產品生產掛鉤,實現產消平衡,倒逼企業(yè)加快磷石膏綜合利用和綠色發(fā)展步伐。
甕福化工科技有限公司生產部副經理張?zhí)煲阏f明,他們很早就開始琢磨磷石膏的利用問題,苦于沒有找到合適的方向。“后來看到普通石膏建材的廣告,就想著天然石膏可以生產建材,不知道磷石膏行不行。通過重復試驗,通過水洗、凈化,用磷石膏加工成的建材并不比天然石膏差。”
目前,該建材產業(yè)園一年能消化磷石膏接近200萬噸。馬場坪磷石膏渣場堆量雖然仍在增加,但速度已經放慢,按計劃,明年建材產業(yè)園可以將當年構成的磷石膏全部消化。隨著建材產業(yè)園消化能力提升,渣場的存量未來會逐步下降。
截止9月底,貴州本年度新增磷石膏945萬噸,目前已綜合利用401萬噸。記者從貴州省工業(yè)和信息化廳了解到,政府會繼續(xù)鼓勵有條件的磷化工企業(yè),通過建設新型磷石膏建材產業(yè)園,實現磷石膏產品的集聚化、規(guī)模化、產業(yè)化,提升產品附加值。
降低丟棄,提升磷礦石應用率
在福泉市甕福磷礦新龍壩選礦廠,一輛輛礦車不停地將磷礦石倒入大型裝置內。廠長何德飛告訴記者,“以往只有五氧化二磷達到30%以上的高品位磷礦石才能運到車間加工,目前就連18%的低品位磷礦石都能加工,開采的礦石幾乎都能充分利用。”
以往,采礦流程中大量丟棄廢礦石,不單造成資源耗費,還占用大量土地。以英坪礦為例,總儲量有3000萬噸,放在以往,有將近一半不能使用。除了末端治理,更要從源頭降低污染。提升磷礦石的運用率尤為關鍵。
何德飛的“魔法”都在選礦設備里:磷礦石進入大型裝置后,沒多久礦石變成了灰色粉末狀,接著加入水、硫酸和選礦藥劑,通過鼓氣、攪拌等環(huán)節(jié),礦石中的雜質自動附著在表層泡沫中,再用像滾筒相同的機器將泡沫去除,剩余的就是達到生產標準的磷精礦。
“這就是浮選技術,別看流程一點也不難,zui關鍵就是選礦藥劑。”何德飛說明,他們前后試驗了3000多次,才成功配比出藥劑。
藥劑的問題解決了,水資源的循環(huán)利用問題又接踵而來。
“磷化工企業(yè)每年都會構成大量酸性污水,處理成本高,水的循環(huán)利用是走綠色轉型之路必須要跨越的。”浙江大學工業(yè)自動化國家工程研究中心總工程師楊穎說。
“選礦需要水和硫酸,污水也呈酸性,它們之間有無取代的可能?”哪怕有一線希望也要緊緊抓住,何德飛與技術員們又進行了一系列試驗,結果喜出望外。“污水通過處理,不單選礦質量可靠穩(wěn)定,還不會構成沉淀物堵塞設備,結果證明方法是可以的。”
快速,選礦廠專門修建了輸送酸性污水的管道,還建起了污水處理設施。選礦構成的污水通過處理后又可以作為選礦,重復循環(huán)利用。
目前,選礦廠每年可消耗磷化工污水150萬立方米,節(jié)約硫酸10萬噸,選礦消耗的清水從之前的2.99立方米/噸降至0.46立方米/噸,這樣,既節(jié)約了成本,又保護了環(huán)境。
吃干榨凈,產品加工更精細
磷精礦能加工成多少種產品?
在甕福化工企業(yè)產業(yè)園內,一個陳列架招攬了記者的注意,上面擺滿了大小相同、裝滿不同顏色液體的玻璃瓶。湊近細看,瓶子上都有詳細的標注,包括化學元素成分、生產日期、主要用途……“這些都是我們新近研發(fā)的不同磷酸產品,價值zui高的就是這種電子級磷酸。”副經理楊剛指著其中的一個玻璃瓶說明,“它是高端的磷酸鹽,適合于大規(guī)模集成電路、半導體制造。”
據了解,以往,磷肥是多數磷化工企業(yè)的主打產品。不過,磷肥產品利潤低,生產流程不單會構成大量磷石膏,排放的氣體中氟、硫等元素含量很高。精細加工之后,廢氣廢渣明顯降低,還創(chuàng)造了可觀的經濟價值。
貴州省工業(yè)和信息化廳相關負責人表示,綠色轉型流程中,要鼓勵企業(yè)調整產品結構,提升抵抗市場風險的能力。由于磷礦石中還包含一定的碘、氟、硅等元素,為了實現綜合利用,很多磷化工企業(yè)將注意力轉向這些“邊角料”。
在生產磷肥的流程中會構成氟硅酸,能作為選取氟元素的來源。“依靠自主開發(fā)創(chuàng)新,我們建成了氟硅酸線路無水氟化氫裝置,年生產能力達到8.5萬噸,是目前所有產品中效益zui好的。”貴州甕福藍天氟化工股份有限公司總經理張紅映說。
在清華大學化學工程系教授駱廣生看來,只有持續(xù)創(chuàng)新技術,改變產品結構,實現資源的梯級利用,才可以給企業(yè)打開新的發(fā)展空間。“不能簡單追求規(guī)模效應,必須進行區(qū)別化生產,實現低質低用,高質高用,綜合利用。”