（1）磷石膏替代天然石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑

水泥緩凝劑是水泥生產(chǎn)中的添加劑，使用量為水泥質(zhì)量的3%-5%。我國水泥行業(yè)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(chǎn)水泥緩凝劑，能夠相應(yīng)地降低水泥的生產(chǎn)成本，具有廣闊的市場(chǎng)前景。磷石膏制水泥緩凝劑主要包括磷石膏預(yù)處理、煅燒、收塵及成球4個(gè)環(huán)節(jié)。

1958年，日本建成第一個(gè)大規(guī)模生產(chǎn)裝置，韓國、菲律賓分別建有1套20萬噸/a、15萬噸/a的生產(chǎn)裝置。

國內(nèi)現(xiàn)已有安徽銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司、江西貴溪化肥有限公司等十余家企業(yè)興建了生產(chǎn)裝置，每年可消化磷石膏超過250萬噸。

我國2015年水泥產(chǎn)量已達(dá)到23億t，石膏消耗量較大，因此磷石膏替代天然石膏生產(chǎn)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(jīng)預(yù)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(chǎn)品具有良好的溫度調(diào)節(jié)性、絕熱性能，并具有易于施工、質(zhì)量輕和美觀等特點(diǎn)，被大量用于裝飾材料中，具有較好的市場(chǎng)前景和推廣價(jià)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(jì)70年代，目前已有銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司、中國建材集團(tuán)等單位建設(shè)了磷石膏制紙面石膏板生產(chǎn)線。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于磷礦來源不同，雜質(zhì)較多，對(duì)建材產(chǎn)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(huì)造成板材凝結(jié)性能延緩、強(qiáng)度降低，氟化物引起凝結(jié)時(shí)間縮短、抗折強(qiáng)度降低，難溶性有機(jī)物導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量和強(qiáng)度下降等。

（3）磷石膏制取土壤調(diào)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(qū)pH<5.5的酸性耕地面積由20%擴(kuò)大到40%。

同時(shí)，我國在磷礦浮選和磷肥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的磷尾礦和磷石膏，既浪費(fèi)資源，也給環(huán)境帶來巨大風(fēng)險(xiǎn)。

用磷石膏制取土壤調(diào)理劑用于土壤改良，將資源-產(chǎn)品-廢棄物-排放的模式轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源-產(chǎn)品-再生資源-產(chǎn)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(jī)質(zhì)等農(nóng)作物生長所需的營養(yǎng)成分，生產(chǎn)的土壤調(diào)理劑可調(diào)節(jié)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(yīng)，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤墑值及有機(jī)質(zhì)含量，可解決長期施肥、除草劑藥害導(dǎo)致的土壤酸化、土地鹽漬化等問題。

（4）磷石膏制酸聯(lián)產(chǎn)水泥

我國硫資源對(duì)外依存度高達(dá)60%，每年需要進(jìn)口大量硫黃。磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)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(jìn)口量，有效緩解我國硫資源短缺的狀況。

磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥主要以磷石膏為原料，配以焦炭、硅石、鋁礬土等，經(jīng)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(zhuǎn)兩吸、水泥磨制等過程，生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的水泥產(chǎn)品，產(chǎn)生的SO₂最終生成硫酸。

20世紀(jì)90年代，山東魯北化工股份有限公司、魯西化工集團(tuán)股份有限公司等企業(yè)先后建成7套年產(chǎn)“3萬噸磷銨、副產(chǎn)磷石膏制4萬噸硫酸聯(lián)產(chǎn)6萬噸水泥”裝（簡(jiǎn)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(lián)產(chǎn)20萬噸/a水泥裝置投產(chǎn)，引發(fā)了新一輪磷石膏制硫酸的熱潮。

在實(shí)際生產(chǎn)中，磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥工藝存在磷石膏高溫分解困難、高溫酸性氣體腐蝕設(shè)備和粉塵堵塞等技術(shù)難題，需要添加其他石膏以降低磷石膏中的雜質(zhì)含量，而大部分磷石膏仍未得到有效利用。

因此，在技術(shù)上還須不斷創(chuàng)新，突破磷石膏高溫分解技術(shù)、含硫煙氣在旋風(fēng)預(yù)熱器中防結(jié)皮技術(shù)、含鉀堿性肥料高溫焙燒反應(yīng)控制技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中原料配比波動(dòng)及與之匹配的工藝技術(shù)參數(shù)優(yōu)化與控制等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)磷石膏大宗高效利用和無害化處理。

2、典型企業(yè)在磷石膏綜合利用方面的研究進(jìn)展

（1）甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱甕福集團(tuán)）

甕福集團(tuán)在磷石膏綜合利用方面的研究，主要集中在化學(xué)法處理和生產(chǎn)建筑材料兩個(gè)方面。

化學(xué)法處理技術(shù)主要有以下2個(gè)途徑：

一是懸浮態(tài)法分解磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)石灰。磷石膏經(jīng)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(yīng)器進(jìn)行分解，得到的SO₂輸送至硫酸系統(tǒng)生產(chǎn)硫酸。從反應(yīng)器出來的氧化鈣在石灰冷卻器中與冷氣體進(jìn)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(tuán)進(jìn)行了磷石膏生產(chǎn)新型建筑材料產(chǎn)品技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用研究。

目前已生產(chǎn)出石膏砌塊、水泥緩凝劑、黏結(jié)石膏、粉刷石膏等新型建筑材料產(chǎn)品。

（2）貴州開嶙集團(tuán)股份有限公司（簡(jiǎn)稱開嶙集團(tuán)）

開磷集團(tuán)的磷石膏利用技術(shù)主要集中在以下兩方面：

一是用于新型建材，開發(fā)了“一步法”生產(chǎn)高強(qiáng)耐水磷石膏磚生產(chǎn)工藝及制備技術(shù)，并于2007年建設(shè)了一條年產(chǎn)1億塊高強(qiáng)耐水磷石膏磚的中試生產(chǎn)線，在此基礎(chǔ)上分別建成了年產(chǎn)10億塊高強(qiáng)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(chǎn)線，開發(fā)出與磷石膏磚相配套使用的石膏基干混砂漿、內(nèi)墻膩?zhàn)?、粉刷石膏?span>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(tǒng)。

（3）云天化集團(tuán)有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱云天化）

云天化每年副產(chǎn)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(yǎng)元素，云天化與云南農(nóng)業(yè)大學(xué)以磷石膏為主要原料，共同攻關(guān)土壤調(diào)理劑的調(diào)控機(jī)制與應(yīng)用研究，同時(shí)聯(lián)合云南省化工研究院云南創(chuàng)興建材公司啟動(dòng)磷石膏制酸聯(lián)產(chǎn)水泥項(xiàng)目。與昆明理工大學(xué)共同開發(fā)的“低溫陶瓷改性磷石膏生產(chǎn)標(biāo)磚和膠凝材料”產(chǎn)業(yè)化裝置正在籌建中。

（4）金正大諾泰爾化學(xué)有限公司

金正大諾泰爾化學(xué)有限公司規(guī)劃在貴州甕安工業(yè)園區(qū)投資59.6億元打造磷資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園。

目前，已開發(fā)出二水-半水法磷酸聯(lián)產(chǎn)a半水石膏的能量自平衡轉(zhuǎn)晶技術(shù)、窯尾預(yù)熱生產(chǎn)硅鈣鉀鎂肥、磷石膏制酸“切換式”聯(lián)產(chǎn)硅鈣鉀鎂肥/水泥等生產(chǎn)工藝技術(shù)，建成5萬噸/a轉(zhuǎn)晶法^半水石膏工業(yè)化試驗(yàn)裝置、磷石膏制取30萬噸/a硫酸聯(lián)產(chǎn)45萬噸/a硅鈣鉀鎂肥/水泥產(chǎn)業(yè)化裝置并投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)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(fā)展建議

（1）鼓勵(lì)發(fā)展硅鈣鉀鎂肥等土壤調(diào)理劑產(chǎn)品

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國酸性土、鹽堿土面積占耕地總面積的60%以上，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的正常生長，制約了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。磷石膏中含有鈣、磷、硅和多種微量元素，并具有較強(qiáng)的酸性（pH為3-6），可用于鹽堿地和土壤結(jié)構(gòu)改良。

利用磷石膏中的硫、磷、鎂等有效養(yǎng)分改善土壤性狀、提高土壤肥力，有助于提高土壤養(yǎng)分資源的利用率，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展。

由于我國磷石膏主要集中在滇、貴、川、鄂、皖地區(qū)，在實(shí)際推廣過程中，仍存在運(yùn)輸半徑小、農(nóng)民認(rèn)知度低等問題，單靠企業(yè)的推動(dòng)力量稍顯薄弱，建議政府加強(qiáng)政企對(duì)接，建立起由政府引導(dǎo)、企業(yè)參與的多元化農(nóng)民培訓(xùn)機(jī)制，促進(jìn)硅鈣鉀鎂肥等土壤調(diào)理劑產(chǎn)品的大規(guī)模推廣應(yīng)用；同時(shí)，政府可以對(duì)使用硅鈣鉀鎂肥的農(nóng)戶進(jìn)行補(bǔ)貼，提高農(nóng)民應(yīng)用硅鈣鉀鎂肥的積極性。

（2）鼓勵(lì)開展磷石膏大宗利用

我國磷石膏資源化利用率低、大規(guī)模消納難度大，磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥屬于國家鼓勵(lì)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸，實(shí)現(xiàn)磷石膏中硫、鈣及難溶性鉀資源的綜合利用，對(duì)磷化工企業(yè)的資源高效利用、清潔環(huán)保、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等起到極大的促進(jìn)作用。

目前，我國建有一批磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥裝置，但是由于大部分磷石膏磷含量較高，很難達(dá)到生產(chǎn)裝置的要求，磷石膏堆存現(xiàn)象遍存在。建議相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和磷復(fù)肥企業(yè)在原料處理、反應(yīng)機(jī)制和技術(shù)路線方面進(jìn)行深入研究，形成系統(tǒng)的理論體系指導(dǎo)工業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)建議政府將實(shí)施效果較好的技術(shù)在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。

建設(shè)一批大規(guī)模磷石膏工業(yè)化生產(chǎn)示范裝置，積極推廣資源節(jié)約與綜合利用先進(jìn)技術(shù)，系統(tǒng)提升我國磷石膏高效利用水平和磷化工科技創(chuàng)新能力；適量限制天然石膏開采規(guī)模，并對(duì)建筑業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)使用工業(yè)副產(chǎn)石膏制品實(shí)行激勵(lì)措施，拉升市場(chǎng)對(duì)磷石膏產(chǎn)品的需求，提高磷石膏綜合利用水平。

（3）加大財(cái)政稅收扶持力度

近年來，中共中央國務(wù)院、國家發(fā)展和改革委員會(huì)、工業(yè)和信息化部等部門相繼下發(fā)關(guān)于磷石膏綜合利用技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的政策文件，但是相關(guān)的稅收優(yōu)惠等扶持力度略顯不足。磷石膏綜合利用技術(shù)投資大、能耗高、經(jīng)濟(jì)效益不顯著，進(jìn)一步加大了磷石膏資源化利用的難度。

建議繼續(xù)開展科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)開發(fā)，通過專項(xiàng)基金、銀行貸款、財(cái)政補(bǔ)貼、土地利用等方式加大對(duì)磷石膏利用企業(yè)的扶持力度和范圍；制定鼓勵(lì)支持磷石膏綜合利用產(chǎn)品進(jìn)人市場(chǎng)的政策，對(duì)磷石膏綜合利用產(chǎn)品實(shí)行免征增值稅或即征即退的稅收優(yōu)惠政策；起草制定磷石膏綜合利用方面的政策文件，鼓勵(lì)或示范使用磷石膏下游產(chǎn)品。

資料來源：我國磷石膏綜合利用現(xiàn)狀與發(fā)展建議

作者：鄭磊