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      思考我國年產脫硫石膏1.4億噸,石膏循環利用之路緣何步履維艱?

      2020-02-22 19:15:02 寧波太極環保設備有限公司 閱讀

             一方面工業副產石膏堆積如山、污染嚴重,另一方面由于過度開采,我國優質石膏資源接近枯竭,石膏循環利用之路堵在哪里?在日前召開的國家環境保護工業副產石膏資源利用工程技術中心啟動會暨工業副產石膏資源利用及循環經濟發展研討會上,與會專家一致呼吁,國家應制定相應政策或采取措施,鼓勵工業副產石膏綜合利用。

                    太極|環保|脫硫|脫銷

        現狀

        工業副產石膏是指工業生產中因化學反應生成的以硫酸鈣為主要成分的副產品或廢渣,也稱化學石膏或工業廢石膏,主要包括脫硫石膏、磷石膏、檸檬酸石膏、氟石膏、鹽石膏,其中脫硫石膏和磷石膏的產生量約占全部工業副產石膏總量的85%。

        作為工業生產排放出來的工業廢渣,我國工業副產石膏產生量巨大。來自工信部的數據顯示,2013年,我國包括脫硫石膏、磷石膏等在內的工業副產石膏排放總量約為1.84億噸,其中,脫硫石膏和磷石膏約占工業副產石膏總量的85%,磷石膏約為7000萬噸,脫硫石膏約為7550萬噸,其他工業副產石膏3800萬噸。目前,我國每年火電行業、鋼鐵行業和磷肥行業產生脫硫石膏的總量約為1.4億噸左右。

        “目前,工業副產石膏的綜合利用率僅為48.1%,其中,磷石膏的綜合利用率更是低至27%?!惫I和信息化部節能司副司長楊鐵生介紹說,目前,大部分石膏都堆積在廠區周邊,形成了不斷增高的“石膏山”。

        來自中國建筑材料聯合會石膏分會的數據顯示,截至2013年年底,磷石膏累計堆存量約為3億噸,脫硫石膏累計堆存量約為1.3億噸。

        工業副產石膏大量積壓,帶來了嚴峻的環境污染和資源浪費問題。長期以來,工業副產石膏無序大量開采和堆放,除磷石膏和脫硫石膏外,還有眾多的化工、制藥、氯堿等行業不斷產生各類工業副產石膏,地區分布廣泛,絕大部分沒有得到有效的循環利用,已經成為占用土地、浪費資源、污染環境的大問題,成為制約我國相關行業產業發展的重要因素。

        中國建筑材料聯合會石膏分會秘書長楊再銀告訴記者,目前我國工業副產石膏多以堆場堆棄的方式進行處理,而磷石膏和脫硫石膏中含有的酸性及其他有害物質,極易對周邊環境造成污染。磷石膏的pH值通常在2~6之間,如果處置不當,磷石膏中的可溶磷、可溶氟會滲入地下,污染土壤及地下水。

        一位長期研究環境與健康影響的北京市勞動保護科學研究所的專家告訴記者:“磷石膏中所含氟化物、游離磷酸、磷酸鹽等雜質,是導致磷石膏在堆存過程中污染環境的主要因素?!?/span>

        與工業副產石膏大量堆積相反,目前,由于過度開采,我國大部分優質石膏資源已接近枯竭。國家發改委相關負責人在接受記者采訪時介紹說,數據顯示,我國天然石膏儲量近600億噸,其中品位較低的普通石膏占總量的60%以上,作為優質資源的特級及一級石膏僅占總量的8%,其中纖維石膏僅占總量的1.8%??梢哉f,我國既是石膏大國,同時又是優質石膏的窮國。且大部分優質石膏地處偏遠,長期過度開采,不僅造成了優質天然石膏資源的消耗,加速了資源枯竭。同時在開采過程中,破壞了生態環境,

        “與其他工業廢棄物不同,在現有技術條件下,工業副產石膏完全可以全部得到開發利用,而且是優質的石膏資源?!睏钤巽y說,絕大部分工業副產石膏品位可以達到85%以上,部分化學石膏品位甚至高達98%以上,可深加工利用空間非常大。

        江蘇一夫科技有限公司長期從事工業副產石膏再利用,公司總裁唐紹林告訴記者,用工業副產石膏生產石膏砌塊、條板、構件等產品,不但碳排放強度低,而且石膏墻板墻體自重輕、抗震性佳、經濟性好,在國外應用比例很高?!懊绹≌?0%以上墻體使用石膏產品作為隔墻材料,德國、法國等西歐國家石膏砌塊在建筑內墻市場份額超過了40%。因此,未來我國工業副產石膏的應用前景非常廣闊?!碧平B林說。

        這就意味著,工業副產石膏經過適當處理,完全可以替代天然石膏。當前,工業副產石膏綜合利用主要有兩個途徑:一是用作水泥緩(調)凝劑,約占工業副產石膏綜合利用量的70%;二是生產石膏建材制品,包括紙面石膏板、石膏砌塊、石膏空心條板、干混砂漿、石膏磚等。

        近年來,盡管我國工業副產石膏的利用途徑不斷拓寬,規模不斷擴大,技術水平不斷提高。2013年,我國工業副產石膏綜合利用量約為8660萬噸,其中有6000萬噸用于水泥生產,2160萬噸用于紙面石膏板行業,400萬噸用于墻體材料生產,其他消耗約為100萬噸。

        楊再銀介紹說,隨著我國水泥產量的不斷增大,對石膏的需求也相應地增長。特別是房地產業的快速發展,對水泥、石膏、陶瓷等建筑材料的需求也大幅度增加,導致天然優質石膏資源不斷減少。

        在這種情況下,對天然石膏資源進行保護性開采,提高工業副產石膏的再利用比例,已經是世界范圍內的大勢所向。然而,在我國,目前,一邊是石膏大量堆存帶來環境污染和生態破壞,一邊又是幾近枯竭的優質石膏資源。本可綜合利用的工業副產石膏,何以堆積如山的石膏資源綜合利用之路緣何走起來如何艱難?

        困境

        問題一:緣何工業副產石膏不具備價格比較優勢?

        記者此前在赴四川等磷石膏堆存大省采訪是發現一個奇怪的現象,使用工業副產石膏加工制成石膏粉的成本為150元/噸,而當地市場上石膏粉的價格僅為100元/噸。原本是由工業固體廢物加工而成的石膏粉為什么會失去了價格優勢呢?

        記者在采訪中到了解到,在我國湖北、云南、貴州、山東、安徽5省的磷石膏產量占到了全國磷石膏總量的78.3%,且企業大多地處偏遠地區,這就決定了我國磷肥工業布局及磷石膏的產生、堆存主要集中在這些地區。但是,石膏的消費市場并不在這些石膏富集地區。正是由于受地域資源稟賦和經濟發展水平影響,不同地區工業副產石膏產生、堆存及綜合利用情況差異較大。

        在調查中記者發現,工業副產石膏的再利用情況與當地經濟發展狀況有著密切聯系。北京、河北、珠三角及長三角等地區脫硫石膏產生量小、綜合利用率高;而山西、內蒙古等燃煤電廠集中的地區脫硫石膏產生量大、綜合利用率較低。使用量大的地區供不應求,而產生量集中的地區卻大量堆存。

        唐紹林告訴記者,經過加工后的工業副產石膏在各項指標上已經達到甚至超過了天然石膏,而江蘇等經濟較發達地區對石膏制品的需求量十分巨大,僅靠當地企業產生的工業副產石膏早已無法滿足市場的需求,“工業副產石膏也十分緊俏,我們根本吃不飽?!迸c此相反,我國西南、西北地區由于經濟水平較低,本地市場對石膏產品的需求量小,企業產生的工業副產石膏遠遠消耗不完。

        記者在四川采訪時,一位磷肥企業負責人向記者介紹說,企業每年產生100萬噸磷石膏,廠里現有兩套處理磷石膏的設備,但是每年僅能消耗30萬噸磷石膏。原因是當地對石膏粉的需求量很小,而且銷售價格遠遠低于生產成本。市場需求量不高,直接導致了脫硫石膏在當地出現有價無市的境況。

        導致工業石膏不具備比較優勢的另一個原因是高昂的運輸成本。記者在采訪中了解到,如果將運輸成本計算進去,這些脫硫石膏最遠只能銷售到企業周邊60公里范圍內;再遠的話就會虧本。因此,過低的市場售價和較高的運輸成本,都導致了這些脫硫石膏被“束之高閣”。

        神華集團國華電力公司相關負責人在接受記者采訪時介紹說,國華電力目前在脫硫石膏的處置方面也遇到了類似的問題:銷路受到當地市場、運輸成本等影響,只能就地消化。

        問題二:緣何國家政策導向不利于工業副產石膏的深加工?

        記者在采訪中了解到,對于工業副產石膏的大量積壓,企業往往也是一籌莫展。而這種現象的存在與政府的政策導向有很大關系。于2008年1月1日開始執行的《資源綜合利用企業所得稅優惠目錄(2008年版)》中規定,將煤矸石、粉煤灰、脫硫石膏、磷石膏作為70%以上的原料,生產磚(瓦)、砌塊、墻板之類的產品、石膏類制品以及商品粉煤灰的,在計算應納所得稅時,按90%計入當年收入總額。

        此外,2008年,財政部、國家稅務總局聯合發布的《關于資源綜合利用及其他產品增值稅政策的通知》規定,原料中摻兌含量不低于30%磷石膏、硫石膏等廢渣生產特定建材產品,銷售時享受免征增值稅優惠;采用旋窯法工藝并且生產原料中摻兌磷石膏、硫石膏等廢渣比例不低于30%生產水泥或水泥熟料,銷售實行增值稅即征即退政策;用磷石膏制成的石膏砌塊、空心條板、紙面石膏板等新型墻體材料享受增值稅即征即退50%的政策。

        根據以上政策,對于大量沒有工業副產石膏深加工能力的化工廠和發電廠來說,在對工業副產石膏進行簡單處理后作為石膏粉銷售時,是享受不到增值稅優惠的。

        問題三:工業副產石膏品質是否穩定?

        雖然,脫硫石膏比天然石膏品位更高,前者取代后者完全可行。但由于兩者的各項指標有一定的差異,造成兩者深加工的設備有區別。因此,專門處理脫硫石膏的工藝和設備尚處發展前期。這樣一方面是巨量的脫硫石膏被排棄而得不到利用;另一方面每年要開采數以千萬噸的天然石膏,增加了資源和能源的消耗,破壞了開采地的生態環境。因此,要想把這些化學石膏真正的利用起來,變廢為寶,不僅要大力推廣現有石膏深加工產品,更要擴展其用途,才能完全吃掉這如此巨量的廢渣。而擴展石膏的用途,前提條件是提高熟石膏粉的性能和性價比。

        記者在采訪中了解中,如果要提高熟石膏粉的性能和性價比,憑現有技術還很困難,必須進行技術創新,才能夠生產出一種性價比高的、能大量轉化脫硫石膏的深加工產品來。

        磷石膏含有硫、氟等雜質,要開發出質量好的新型建材需要進行預處理。但是,目前由于缺乏低成本預處理技術及大規模、高附加值利用關鍵共性技術,工業副產石膏綜合利用產業發展受到制約。近年來,各級科技主管部門在工業副產石膏領域都有較多的研究成果,但真正能從實驗室走向市場并轉化為生產力的科技成果屈指可數。

        據了解,由于缺乏先進的在線質量控制技術、低成本預處理技術及大規模、高附加值利用關鍵共性技術,工業副產石膏的綜合利用產業發展受到了制約?,F有的一些成熟的先進適用技術,如副產石膏生產紙面石膏板、石膏磚、石膏砌塊、水泥緩凝劑技術等,在部分地區也沒有得到很好的推廣應用。

        楊再銀介紹說,目前我國高強石膏粉、石膏晶須、高檔模具石膏粉等高附加值產品的生產技術和裝備都在開發過程中,一些關鍵技術也還處于研發階段。但在技術推廣方面,成熟的核心技術在市場推廣和應用時遇到了很多阻礙。與此同時,綜合利用磷石膏需要企業大量投入技術改造資金,與之相比,其后延產品的利潤便顯得微薄。

        問題四:相關技術標準是否健全?

        和磷石膏一樣,脫硫石膏再利用同樣是步履維艱。楊再銀告訴記者,現行的《煙氣脫硫石膏》行業標準是由北京建材研究院于2008年受工信部委托制定的,其初衷是為了統一規范脫硫石膏的質量,消化電力行業產生的脫硫石膏,避免電廠副產脫硫石膏堆存占地問題及引起二次污染,為電廠的脫硫系統生產脫硫石膏提供技術指引。

        隨著脫硫石膏產出越來越多,一個問題逐漸浮現出來:電廠對脫硫石膏采取承包銷售的形式予以處理。這就意味著,電廠脫硫石膏生產可以不受建材行業脫硫石膏標準的約束。

        “當石膏行業向電力行業提出申訴并建議電廠按脫硫石膏的行業標準進行質量控制時,得到的回應卻是,‘這是建材行業的標準,對我們電力系統不具約束力,除非這是國標’?!睏钤巽y說,“國內現在這方面的標準和認證體系還都還不完善?!睏钤巽y說。

        記者在采訪中了解到,目前,我國還缺乏系統的工業副產石膏應用的行業或技術標準,一方面缺乏用于生產不同建材的工業副產石膏標準,不利于工業副產石膏在不同建材領域的應用;另一方面缺乏工業副產石膏產品相關標準,只能參照其他同類標準。市場認可度低,造成工業副產石膏難以被大規模利用。

        出路

        在日前召開的工業副產石膏資源化利用及循環經濟發展研討會上,國家環境保護工業副產石膏資源化利用工程技術(南京)中心技術委員會主任萬建東說,國家應制定相應政策及措施,鼓勵利用工業副產石膏綜合利用產品。

        在討論中,與會專家建議,“政府應在資金、稅收等方面給予積極政策扶持,限制天然石膏的開采,從政策上引導使用磷石膏制品。在政策和管理層面上,財政政策應該多多關注稅源角度,加大對磷石膏利用項目的支持范圍和優惠力度,同時適度限制天然石膏的開采量或適當提高天然石膏的利用成本。一方面保護天然石膏資源,一方面為工業副產石膏利用騰出市場空間。另外,行業管理部門則應從項目審批、土地征用、環境安全評價等方面嚴格執行相關法規。嚴格把關,督促企業加快磷石膏處理進程?!?/span>

        采訪中,業內人士表示,從技術和經濟層面來說,除了積極探索磷石膏利用方法,更應重視現有技術的推廣應用。目前,磷石膏作為建材的技術應用相對成熟,企業或學界應努力進行降低成本、擴大應用范圍的研究,從而增加企業的獲利空間和積極性。同時,政府應對科研和綜合利用項目上馬給予必要的經費支持。例如,對于磷石膏在路基材料、土壤改良等領域的利用,由于在研發上更需要多個部門的合作,因此,國家應該配套專門資金進行扶持,以達到事半功倍的效果。

        作為工業石膏領域全國唯一的工程技術中心,國家環境保護工業副產石膏資源化利用工程技術中心日前落戶江蘇省江寧濱江開發區。目前,工程中心已擁有激光粒度儀等一批微觀測試設備、氣氛爐等大型試驗裝置,還有一支技術力量較為雄厚的研發隊伍,與中科院、清華、東大等建有長期合作關系,擁有33項授權或受理專利,承擔或參與了國家“863”計劃“燃煤電站PM2.5捕集增效優化技術與裝備研制”等近20項科研項目。

        近幾年來,江蘇一夫科技股份有限公司加大工業副產石膏的技術研發力度。據公司董事長唐紹林介紹,公司研發了一種脫硫石膏利用新工藝,既解決了脫硫石膏的堆存占地和污染問題,又提高了電廠原有脫硫效率,同時實現脫硫劑循環利用,進而使脫硫企業在脫硫的前、中、后期都具有降低脫硫成本的空間,經濟及社會效益顯著。

        國家應如何通過鼓勵技術創新推廣,解決制約工業副產石膏綜合利用過程中長期存在的技術難題,從而使所有的研發成果、技術都進入市場并接受市場的檢驗?業內專家表示,目前,工業副產石膏墻材由于強度低、耐水性差,不能用作承重墻及外墻材料,應通過技術改造,有效解決石膏材料這些缺點。必須加強工業副產石膏利用企業與建材企業、科研院校的合作,以市場為導向,以資源合理配置為出發點,通過組織重大技術攻關、關鍵設備引進等方式,解決關鍵技術;加快研究改進低溫陶瓷改性磷石膏生產建筑磚和砌筑材料產業化技術,尋求合理的配比,降低免燒磚的密度,滿足磚的強度要求。同時要加快制定工業副產石膏資源再生利用領域技術政策、技術標準和規范,制定相關產品標準。地方政府應鼓勵專業的工業副產石膏綜合利用企業通過兼并重組等措施,形成工業副產石膏綜合利用集約化生產模式。


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