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242021/05

碳达峰大考来了,金正大攻克“卡脖子”难题

碳达峰是磷复肥行业未来十年必须直面的挑战,全行业将迎来一场生存和转型大考。

根据时间表,到2030年中国将实现碳达峰 ,2060年实现碳中和。面对双碳目标,磷复肥行业最核心的任务是提升磷资源综合利用水平,其中,最难啃的硬骨头是磷石膏处理这一世界性难题。


5月23日,在贵州瓮安县召开的磷资源综合利用技术创新与产业化发展研讨会上,金正大公布了历时6年攻关的“α-石膏法”磷酸技术,该技术在金正大贵州瓮安生产基地获得成功,一举攻克磷复肥行业实现碳达峰最大的卡点——磷石膏处理。针对这一重要突破,来自生态环境部、工信部、国务院发展研究中心的专家呼吁加快建立标准,加大政策扶持,向全行业推广。

年减碳700多万吨

磷石膏是磷复肥生产的副产物,由于利用渠道有限,只能堆存,长期累积,形成了一道高悬在行业头顶的“堰塞湖”,成为环境风险隐忧。数据显示,中国目前磷石膏存量高达5亿吨,每年还在新增5000万吨。

如期实现碳达峰,磷复肥行业必须改变观念,摆脱一味堆存磷石膏的做法。国务院发展研究中心社会发展研究部主任周宏春认为,按照循环经济的理念,废弃物是放错地方的资源,金正大贵州基地坚持问题导向,在磷石膏处理上技术特点鲜明。


金正大贵州公司始建于2011年,已完成投资大约40个亿,从规划起就把磷石膏综合利用纳入其中。

金正大贵州公司副总经理宋国发介绍,基地相继建设了两套磷石膏制酸联产水泥和硅钙钾镁肥装置,随着磷酸产能增大,单靠这些装置,无法及时消化磷石膏。但是,囿于行业尚无成熟的技术,从2013年起,金正大开始探索新的磷石膏产业化利用技术,历经6年,中途反复遭遇波折,到2019年终于取得成功。

“要想把磷石膏用好,首先要把品质做好。”宋国发解释说,常规磷酸工艺副产磷石膏,杂质多,制成石膏建材成本高、强度低,无法大规模应用。金正大进行了大胆改造,采取独创的α—石膏法磷酸工艺,在不增加任何生产成本的前提下,实现磷石膏性能质的飞跃:含水量由40%-45%下降到20%-25%,总磷含量由>0.8%下降到<0.2%,而且由于磷石膏晶体结构改变,可以制成高强度石膏建材。

“在碳达峰、碳中和的背景下,按照磷复肥行业每年5000万吨磷石膏产生量,每年可减少700多万吨碳排放,加上新工艺回收的磷酸,每年还可大约减少130万吨磷矿消耗。”宋国发说。

磷复肥生存之战

解决磷石膏难题,不仅事关磷复肥行业如期碳达峰这一国家战略,也直接牵系行业生存。

生态环境部生态环境执法局原督察专员李远认为,磷石膏是行业的“卡脖子”难题,既要环保上不出问题,更要高效利用,这是行业面临的巨大挑战。

近些年,针对磷石膏资源化利用,各项政策持续加码。四川、贵州等多个省份出台“以渣定产”的倒逼政策,即企业能消化多少磷石膏,才被允许生产相应产量的磷酸和磷复肥。同时,长江“三磷”整治行动,也在给磷石膏处理加上了紧箍咒。2020年,中国政府向世界承诺双碳目标和时间表,在这一背景下,破解磷石膏资源化利用难题更是进入倒计时。

毫不夸张地说,如果不能彻底解决磷石膏这一卡点,磷复肥生产企业将面临生存之忧。


金正大独创的α—石膏法磷酸工艺为磷复肥行业带来了曙光。“磷矿尾矿和磷石膏等固体废弃物处理是难题,但在这儿看到了希望,金正大为国家做出了贡献。”生态环境部原总工程师杨朝飞认为,“从长远来看,固废填埋都不是办法了,综合利用才是真正的出路。”

历经多年锲而不舍的攻关,金正大在磷石膏处理上已经探索出一套成功的模式,并在逐步向全行业推广复制。

依托α—石膏法磷酸工艺这一独创技术,金正大已经建成了30万吨/年α-石膏法磷酸装置,并将磷石膏资源化利用拓展到了四大方向——

一是副产磷石膏在线应用,免烘干,直接生产石膏精密砌块、无纸面石膏板等;

二是生产α-高强石膏粉,扩大了销售半径,解决了磷石膏产地集中在西南、销地集中在东部沿海的问题;

三是生产无水二型填料;

四是开展技术输出,目前已经在其他公司成功落地。

值得一提的是,除了在建材领域,金正大还将磷石膏成功应用到土壤改良领域,生产高品质的土壤改良剂——硅钙钾镁肥。

瓮安县副县长罗培林介绍,磷石膏既是良好的建材,重量轻、强度高、防火等级高、具有自呼吸功能等,还是盐碱地改良的理想产品。“国家每年在土壤治理上花了七八千亿,如果把土壤改良的资金拿出一部分补贴磷石膏利用,就能很好解决问题。”

急待向行业推广

磷石膏产业化利用,是“十四五”乃至今后数十年的重大课题,复制成功的经验和模式,实现行业整体突围是当务之急。

工信部原材料与工业司原司长周长益认为,生态文明建设的主战场,或者说,最大的障碍就是工业固体废弃物处理。中国每年产生的工业固体废弃物大约是120亿吨,利用率不到50%。“我们必须一个领域一个领域的解决,积小胜为大胜。金正大这一技术开辟了磷石膏产业化利用新路,这件事应是国企、央企来干,被民营企业干了,体现了金正大的责任感和担当。”周长益表示。

工信部赛迪研究院副院长刘文强说,在磷石膏综合利用上,金正大坚持创新,整套工艺成功打通并稳定运行,接下来的工作重心是要在磷复肥行业推广开来。

但是,一项新技术的推广并非易事。金正大集团副总裁颜明霄说,金正大耗费了大量的人财物开发磷石膏处理新技术,但在推广过程中也遇到不少阻力,新事物、新技术更多的是需要鼓励支持。


针对如何将金正大磷石膏产业化利用复制到全行业,专家们纷纷提出真知灼见。

李远建议金正大牵头制定指导性标准,来引领行业。

杨朝飞建议金正大成立专门的政策研究机构,综合运用好现有相关的税收政策、财政政策和金融政策。

周长益建议面向全行业召开现场推广会,同时围绕新技术制定标准,依据此改造传统装置。

值得一提的是,“以渣定产”政策目前只是在部分省份执行,与会专家呼吁要严格实施“以渣定产”,全国不再新(改)建磷石膏渣场,倒逼磷化工企业推进磷石膏资源化利用。对此,杨朝飞认为,其实不仅是磷化工领域,现在国家新批矿山,原则上都不再批建尾矿库和渣石山场地,逼着企业要么回填,要么综合利用。

与会专家建议,要持续加大科技研发力度,在国家相关部委支持下,争取搭建国家级磷资源综合利用的平台,创建磷资源综合利用国家级创新示范区,并联合政府、协会、企业和社会各界量,加大向全国的推广力度。


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