近年来新能源已成为磷化工产业的重要下游,“电池级”是产业发展的一大热词。从农化扩容到新能源材料赛道,成为我省磷化工企业的主流跨界布局。磷石膏多呈板状,根据生产工艺的不同,磷石膏中二水硫酸钙和半水硫酸钙的比例也不相同,但主要组成以二水硫酸钙为主,还含有少量的磷酸、氟、有机物等杂质,另外还含有一些放射性元素。
磷石膏的组成比较复杂,除硫酸钙以外,还有未完全分解的磷矿、残余的磷酸、氟化物、酸不溶物、有机质等,其中氟和有机质的存在对磷石膏的资源化利用影响最大。磷石膏的随意排放堆积严重破坏了生态环境,不仅污染地下水资源,还造成土地资源的浪费。
根据中研普华研究院撰写的《2023-2028年中国磷石膏行业深度调研与发展趋势预测研究报告》显示:
磷石膏行业深度调研
磷化工产业属于典型的资源型产业,如何撬动“精细化”这根“杠杆”延展产业链、提升附加值,是摆在产业转型升级路上的一道关口。以磷矿采选为精细化转型的开端,历经多年攻关,我省已拥有中低品位磷矿选矿技术、锚杆护顶分段空场采矿法、磷化工全废料自胶凝充填采矿技术,以及磷矿资源中伴生氟、硅、碘资源回收利用技术等。
国内磷石膏的任意堆积排放制约了湿法磷酸、磷肥等行业的可持续发展,故磷石膏的处理与回收利用已经成了迫在眉睫的问题。磷石膏主要应用于农业、工业、建筑领域等几方面。由于磷石膏成分复杂,结构与天然石膏有所差异,根据磷石膏的特性选择适合的利用途径。
磷石膏中含有磷、钙、镁、铁、硅、硫等农作物生长所需要的营养元素,提供富余的有效磷和有效钙及作物生长所必需的营养元素,改善农作物生长环境,对农作物的增产有一定效果。磷石膏中主要成分硫酸钙,同时含有少量磷酸,可以中和碱性土壤和提供营养元素钙离子。研究表明:磷石膏中的钙离子可以置换碱性土壤的钠离子,由钠-黏土变为钙-黏土,生成的 Na2SO4 被冲刷走,钠离子渐渐减少,达到快速脱盐脱碱的效果。对于生长环境土壤稀松的农作物,磷石膏施用在这种土壤中,可以使土壤疏松,进而提高土壤的种植能力。
国内主要利用磷石膏生产硫酸铵、硫酸钾。磷石膏生产硫酸铵,主要的工艺方法有磷石膏与碳酸铵的复分解反应法和磷石膏与氨、二氧化碳的混合气反应法。
磷石膏中重金属离子和放射性物质是需要被关注的问题,其含量大约占0.05%~0.2%,重金属离子有 Cd、Cu、Zn、Pb 等。重金属在土壤中的含量分布受磷石膏堆的影响,距离磷石膏堆越远重金属含量越低。磷石膏中的放射性物质主要有氢、氡等,这些元素发生核衰变时发射的射线与微尘颗粒形成气溶胶,吸入这些颗粒对人体造成伤害。
预计2023年中国磷石膏综合利用量将达到4179万吨
数据显示,2021年,受国内化肥保供及国际粮食、化肥市场波动影响,为保障国家粮食安全,我国磷肥产量有了一定增加,据中国磷复肥工业协会统计,2021年我国磷肥总产量为1684.4万吨,同比上涨3.2%;磷石膏产生量约为8000万吨,同比上涨约3.9%。
随着节能减排和资源综合利用的呼声愈发高涨,近年来中国磷石膏综合利用市场飞速发展,2020年中国磷石膏综合利用量达3260万吨,综合利用率达43.99%,随着磷石膏处理无害化处理技术和综合利用技术的进步,综合利用量将持续提升,预计2023年中国磷石膏综合利用量将达到4179万吨,综合利用率将达到49.90%。
目前,中国磷石膏资源化应用最广泛的领域就是建材行业,据统计,除去外供、外销处理的磷石膏占比磷石膏利用的26.7%外,中国磷石膏利用途径排名靠前的分别是水泥添加剂、筑路填充、制作石膏板、制作建筑石膏粉及砌块等,分别占比30.1%、13.2%、15.7%、6.2%。
磷石膏是磷化工产业所产生的大宗工业固体废物,由于磷石膏量大又复杂难用,大多数磷石膏采用“堆放”的形式处理,不仅占用土地,也存在安全隐患和环境风险,给水环境安全带来较大风险。目前,磷石膏综合利用和无害化处置,仍是一道世界级难题。
工业和信息化部节能与综合利用司司长黄利斌在交流会上表示,要深刻认识工业绿色转型的必要性,加快破解磷石膏综合利用难题。
据介绍,湖北磷矿资源丰富,年开采量以及磷化工产业规模均位居全国第一。同时,湖北也是磷石膏产生大省,磷石膏的年产生量、堆存量全国第一。加大磷石膏综合治理,推进磷石膏综合利用,既是湖北省磷化工产业转型升级的艰巨任务,也是坚持生态优先、绿色发展的必由之路。
湖北省先后出台了《关于加强磷石膏综合治理促进磷化工产业高质量发展的意见》《湖北省磷石膏污染防治条例》《湖北省磷石膏无害化处理技术规程(试行)》等文件,推进全链条治理、综合性防治,促进磷石膏污染防治和综合利用,实现磷化工产业链高质量发展,为长江经济带绿色发展做出积极贡献。
在激烈的市场竞争中,企业及投资者能否做出适时有效的市场决策是制胜的关键。中研网撰写的磷石膏行业报告对中国磷石膏行业的发展现状、竞争格局及市场供需形势进行了具体分析,并从行业的政策环境、经济环境、社会环境及技术环境等方面分析行业面临的机遇及挑战。同时揭示了市场潜在需求与潜在机会,为战略投资者选择恰当的投资时机和公司领导层做战略规划提供准确的市场情报信息及科学的决策依据,同时对政府部门也具有极大的参考价值。
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