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242021/05

碳達峰大考來了,金正大攻克“卡脖子”難題

碳達峰是磷復肥行業未來十年必須直面的挑戰,全行業將迎來一場生存和轉型大考。

根據時間表,到2030年中國將實現碳達峰 ,2060年實現碳中和。面對雙碳目標,磷復肥行業最核心的任務是提升磷資源綜合利用水平,其中,最難啃的硬骨頭是磷石膏處理這一世界性難題。


5月23日,在貴州甕安縣召開的磷資源綜合利用技術創新與產業化發展研討會上,金正大公布了歷時6年攻關的“α-石膏法”磷酸技術,該技術在金正大貴州甕安生產基地獲得成功,一舉攻克磷復肥行業實現碳達峰最大的卡點——磷石膏處理。針對這一重要突破,來自生態環境部、工信部、國務院發展研究中心的專家呼吁加快建立標準,加大政策扶持,向全行業推廣。

年減碳700多萬噸

磷石膏是磷復肥生產的副產物,由于利用渠道有限,只能堆存,長期累積,形成了一道高懸在行業頭頂的“堰塞湖”,成為環境風險隱憂。數據顯示,中國目前磷石膏存量高達5億噸,每年還在新增5000萬噸。

如期實現碳達峰,磷復肥行業必須改變觀念,擺脫一味堆存磷石膏的做法。國務院發展研究中心社會發展研究部主任周宏春認為,按照循環經濟的理念,廢棄物是放錯地方的資源,金正大貴州基地堅持問題導向,在磷石膏處理上技術特點鮮明。


金正大貴州公司始建于2011年,已完成投資大約40個億,從規劃起就把磷石膏綜合利用納入其中。

金正大貴州公司副總經理宋國發介紹,基地相繼建設了兩套磷石膏制酸聯產水泥和硅鈣鉀鎂肥裝置,隨著磷酸產能增大,單靠這些裝置,無法及時消化磷石膏。但是,囿于行業尚無成熟的技術,從2013年起,金正大開始探索新的磷石膏產業化利用技術,歷經6年,中途反復遭遇波折,到2019年終于取得成功。

“要想把磷石膏用好,首先要把品質做好。”宋國發解釋說,常規磷酸工藝副產磷石膏,雜質多,制成石膏建材成本高、強度低,無法大規模應用。金正大進行了大膽改造,采取獨創的α—石膏法磷酸工藝,在不增加任何生產成本的前提下,實現磷石膏性能質的飛躍:含水量由40%-45%下降到20%-25%,總磷含量由>0.8%下降到<0.2%,而且由于磷石膏晶體結構改變,可以制成高強度石膏建材。

“在碳達峰、碳中和的背景下,按照磷復肥行業每年5000萬噸磷石膏產生量,每年可減少700多萬噸碳排放,加上新工藝回收的磷酸,每年還可大約減少130萬噸磷礦消耗。”宋國發說。

磷復肥生存之戰

解決磷石膏難題,不僅事關磷復肥行業如期碳達峰這一國家戰略,也直接牽系行業生存。

生態環境部生態環境執法局原督察專員李遠認為,磷石膏是行業的“卡脖子”難題,既要環保上不出問題,更要高效利用,這是行業面臨的巨大挑戰。

近些年,針對磷石膏資源化利用,各項政策持續加碼。四川、貴州等多個省份出臺“以渣定產”的倒逼政策,即企業能消化多少磷石膏,才被允許生產相應產量的磷酸和磷復肥。同時,長江“三磷”整治行動,也在給磷石膏處理加上了緊箍咒。2020年,中國政府向世界承諾雙碳目標和時間表,在這一背景下,破解磷石膏資源化利用難題更是進入倒計時。

毫不夸張地說,如果不能徹底解決磷石膏這一卡點,磷復肥生產企業將面臨生存之憂。


金正大獨創的α—石膏法磷酸工藝為磷復肥行業帶來了曙光。“磷礦尾礦和磷石膏等固體廢棄物處理是難題,但在這兒看到了希望,金正大為國家做出了貢獻。”生態環境部原總工程師楊朝飛認為,“從長遠來看,固廢填埋都不是辦法了,綜合利用才是真正的出路。”

歷經多年鍥而不舍的攻關,金正大在磷石膏處理上已經探索出一套成功的模式,并在逐步向全行業推廣復制。

依托α—石膏法磷酸工藝這一獨創技術,金正大已經建成了30萬噸/年α-石膏法磷酸裝置,并將磷石膏資源化利用拓展到了四大方向——

一是副產磷石膏在線應用,免烘干,直接生產石膏精密砌塊、無紙面石膏板等;

二是生產α-高強石膏粉,擴大了銷售半徑,解決了磷石膏產地集中在西南、銷地集中在東部沿海的問題;

三是生產無水二型填料;

四是開展技術輸出,目前已經在其他公司成功落地。

值得一提的是,除了在建材領域,金正大還將磷石膏成功應用到土壤改良領域,生產高品質的土壤改良劑——硅鈣鉀鎂肥。

甕安縣副縣長羅培林介紹,磷石膏既是良好的建材,重量輕、強度高、防火等級高、具有自呼吸功能等,還是鹽堿地改良的理想產品。“國家每年在土壤治理上花了七八千億,如果把土壤改良的資金拿出一部分補貼磷石膏利用,就能很好解決問題。”

急待向行業推廣

磷石膏產業化利用,是“十四五”乃至今后數十年的重大課題,復制成功的經驗和模式,實現行業整體突圍是當務之急。

工信部原材料與工業司原司長周長益認為,生態文明建設的主戰場,或者說,最大的障礙就是工業固體廢棄物處理。中國每年產生的工業固體廢棄物大約是120億噸,利用率不到50%。“我們必須一個領域一個領域的解決,積小勝為大勝。金正大這一技術開辟了磷石膏產業化利用新路,這件事應是國企、央企來干,被民營企業干了,體現了金正大的責任感和擔當。”周長益表示。

工信部賽迪研究院副院長劉文強說,在磷石膏綜合利用上,金正大堅持創新,整套工藝成功打通并穩定運行,接下來的工作重心是要在磷復肥行業推廣開來。

但是,一項新技術的推廣并非易事。金正大集團副總裁顏明霄說,金正大耗費了大量的人財物開發磷石膏處理新技術,但在推廣過程中也遇到不少阻力,新事物、新技術更多的是需要鼓勵支持。


針對如何將金正大磷石膏產業化利用復制到全行業,專家們紛紛提出真知灼見。

李遠建議金正大牽頭制定指導性標準,來引領行業。

楊朝飛建議金正大成立專門的政策研究機構,綜合運用好現有相關的稅收政策、財政政策和金融政策。

周長益建議面向全行業召開現場推廣會,同時圍繞新技術制定標準,依據此改造傳統裝置。

值得一提的是,“以渣定產”政策目前只是在部分省份執行,與會專家呼吁要嚴格實施“以渣定產”,全國不再新(改)建磷石膏渣場,倒逼磷化工企業推進磷石膏資源化利用。對此,楊朝飛認為,其實不僅是磷化工領域,現在國家新批礦山,原則上都不再批建尾礦庫和渣石山場地,逼著企業要么回填,要么綜合利用。

與會專家建議,要持續加大科技研發力度,在國家相關部委支持下,爭取搭建國家級磷資源綜合利用的平臺,創建磷資源綜合利用國家級創新示范區,并聯合政府、協會、企業和社會各界量,加大向全國的推廣力度。


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