孟祥玉，劉俊，黃琴，譚昭旭，丁萬(wàn)(貴州應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，貴州 福泉 550500)

0 引言

近20年來(lái)，世界各國(guó)工業(yè)化快速發(fā)展，不僅造成了資源和能源的過(guò)度消耗，還導(dǎo)致了一系列環(huán)境問(wèn)題，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成世界的共識(shí)。綠色化工的核心在于利用化工原理從生產(chǎn)過(guò)程中減少或消除工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染，很多國(guó)家把綠色化工作為21世紀(jì)化工發(fā)展的主要方向之一。磷化工是以磷礦石為原料、生產(chǎn)磷肥和各種磷產(chǎn)品的行業(yè)，磷產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于人們的衣、食、住、行，磷化工行業(yè)是關(guān)乎國(guó)民生計(jì)的重要行業(yè)。在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的背景下，綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念對(duì)磷化工的發(fā)展格局產(chǎn)生了深刻影響。21世紀(jì)以來(lái)，貴州磷化工行業(yè)取得了舉世矚目的成就，但仍存在著不少制約行業(yè)健康發(fā)展的因素和問(wèn)題。特別是近些年來(lái)，我國(guó)相繼出臺(tái)了《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展負(fù)面清單指南(試行)》《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》等一系列環(huán)保法規(guī)，貴州省也提出了“以渣定產(chǎn)”的意見(jiàn)，環(huán)保力度不斷加大。如何加快發(fā)展貴州磷化工綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)已成為行業(yè)內(nèi)關(guān)注的重要問(wèn)題。

1 貴州磷化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

截至2009年，貴州省磷礦累計(jì)查明資源量27.33億t，占全國(guó)磷礦資源的15.30%；磷礦平均品位為22.14%,比全國(guó)磷礦平均品位高出6個(gè)百分點(diǎn)，磷礦質(zhì)量為全國(guó)最優(yōu)[1-2]。經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，貴州省磷化工產(chǎn)業(yè)已形成一個(gè)以磷酸、磷肥、黃磷及其下游產(chǎn)品為基礎(chǔ)的具有一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系，形成“織金—息烽—開(kāi)陽(yáng)—甕安—福泉”磷化工產(chǎn)業(yè)帶。

從貴州省磷化工行業(yè)銷(xiāo)售情況來(lái)看，近些年，磷化工行業(yè)營(yíng)業(yè)額已占貴州整個(gè)化工行業(yè)的80%以上，磷化工已成為貴州省的支柱產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢(shì)特色產(chǎn)業(yè)。貴州磷化工具有較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，部分磷化工產(chǎn)業(yè)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，已經(jīng)形成磷肥、磷復(fù)肥、磷酸鹽及高端新型肥料、黃磷及其下游磷化物產(chǎn)品規(guī)模以上的現(xiàn)代國(guó)家級(jí)產(chǎn)業(yè)基地，貴州現(xiàn)有磷化工企業(yè)100多家，生產(chǎn)磷化工產(chǎn)品約百種[3]。但是目前磷化工利潤(rùn)不足，基礎(chǔ)磷化工產(chǎn)品呈現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩，高端精細(xì)化產(chǎn)品不足，磷礦伴生資源開(kāi)發(fā)利用落后，磷化工廢棄物持續(xù)污染環(huán)境等，嚴(yán)重地制約了貴州磷化工綠色循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

2 貴州磷化工綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在的問(wèn)題

在過(guò)去的20多年中，貴州磷化工產(chǎn)業(yè)已形成較為完整的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展體系。中低品位磷礦選礦技術(shù)、濕法磷酸凈化技術(shù)、首創(chuàng)了利用無(wú)水氟化氫技術(shù)、從磷礦加工過(guò)程中回收碘、氟；硅資源回收利用技術(shù)已達(dá)國(guó)際領(lǐng)先；磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥和堿性肥料工藝、硝酸分解磷礦制取水溶性肥料工藝技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，磷石膏的利用率已經(jīng)達(dá)到了67%。但磷化工產(chǎn)業(yè)存在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理，一些傳統(tǒng)磷化工產(chǎn)品如磷銨、黃磷等出現(xiàn)不同程度的產(chǎn)能過(guò)剩；高端磷化工產(chǎn)品供應(yīng)不足；磷石膏綜合利用率雖已高于國(guó)內(nèi)外平均水平，但堆積量仍在增加；國(guó)內(nèi)化肥使用量已接近峰值，貴州比重過(guò)大的磷復(fù)肥矛盾將更為突出，市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)加?。浑S著環(huán)境保護(hù)政策的相繼出臺(tái)給磷化工企業(yè)帶來(lái)了壓力，貴州磷化工企業(yè)正在面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

2.1 利潤(rùn)低

近些年，貴州磷化工產(chǎn)業(yè)每年?duì)I業(yè)額達(dá)到1000億元左右，而利潤(rùn)均低于20億元，利潤(rùn)率不足2%。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2019年全省化工行業(yè)銷(xiāo)售收入1350億元，磷化工銷(xiāo)售收入1100億元，磷化工產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)僅9.8億元。

2.2 生產(chǎn)技術(shù)路線(xiàn)單一

當(dāng)前，貴州磷化工生產(chǎn)技術(shù)路線(xiàn)比較單一，幾乎全部是二水法生產(chǎn)磷酸，硫酸分解磷礦，再加工成磷肥、磷復(fù)肥或磷酸鹽等基礎(chǔ)通用磷化工產(chǎn)品。而干法生產(chǎn)黃磷的相關(guān)投入不足，導(dǎo)致黃磷企業(yè)不能轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2.3 磷礦綜合利用率低

貴州磷礦品質(zhì)雖然在全國(guó)處于領(lǐng)先水平，但中低品位磷礦仍然占絕大部分。貴州每年消耗磷精礦約1 500萬(wàn)t，而中低品位磷礦1 500萬(wàn)t未得到相應(yīng)的利用。貴州磷礦中含有稀土、碘、氟、硅、鎂、鉬、鎳、釩等伴生資源，目前氟、碘資源在貴州已經(jīng)初步得到利用，但很多的伴生資源仍未得到利用，中低品位磷礦的綜合利用率低[1]。

2.4 優(yōu)勢(shì)資源未能得到充分結(jié)合

貴州是富煤富電省份，而硫磺礦資源短缺。但是貴州磷礦加工主要是濕法磷酸，需要用到大量的硫磺礦，基本上都需要從國(guó)外進(jìn)口，增加了生產(chǎn)成本。熱法磷酸可以有效解決中低品位磷礦利用率低的問(wèn)題，但熱法磷酸需要消耗大量的電力資源，貴州的電力資源嚴(yán)重過(guò)剩，但電力優(yōu)勢(shì)資源未能與磷礦優(yōu)勢(shì)資源充分結(jié)合。

2.5 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理

貴州磷化工產(chǎn)業(yè)中80%以上的產(chǎn)品主要是黃磷、三聚磷酸鈉、磷酸氫鈣等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品多數(shù)是技術(shù)含量低、能耗和資源消耗大、附加值低的傳統(tǒng)產(chǎn)品且產(chǎn)能已經(jīng)明顯過(guò)剩。2020年國(guó)家已明確提出主要農(nóng)作物化肥使用量要實(shí)現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)化肥產(chǎn)品市場(chǎng)將進(jìn)一步萎縮。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)精細(xì)專(zhuān)用磷化學(xué)品、有機(jī)磷產(chǎn)品等產(chǎn)品的需求不斷增長(zhǎng)，但貴州高端磷化工產(chǎn)品產(chǎn)能不足，在開(kāi)發(fā)高附加值精細(xì)化磷化工產(chǎn)品技術(shù)上還需要功關(guān)，開(kāi)發(fā)一些新型肥料。

2.6 “三廢”回收利用率低，環(huán)境保護(hù)壓力大

磷化工是重污染、高能耗的產(chǎn)業(yè)，貴州磷化工產(chǎn)業(yè)在給當(dāng)?shù)貏?chuàng)造物質(zhì)財(cái)富的同時(shí)，也消耗了大量的資源能源，產(chǎn)生了大量的廢水、廢氣、廢渣等大量廢棄物。這些廢棄物若不合理處置則會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成污染，危害當(dāng)?shù)厝嗣竦纳硇慕】?。目前，貴州磷化工行業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)“三廢”還有很大一部分未得到妥善處理，全省已堆存磷石膏近1.2億t，占用了大量土地資源，既浪費(fèi)了資源又污染了環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)，貴州每年要排放約1500萬(wàn)t磷石膏，絕大多數(shù)沒(méi)有得到利用，2018年磷石膏的年綜合利用達(dá)到67%，但仍然沒(méi)有消耗掉當(dāng)年的產(chǎn)出量，磷石膏的堆積量仍在增加，所以磷石膏的消耗處理迫在眉睫[2]。

3 貴州磷化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的路徑

3.1 技術(shù)領(lǐng)先，升級(jí)改造

加快推動(dòng)貴州磷化工產(chǎn)業(yè)由粗放規(guī)模型向質(zhì)量效益型、資源依賴(lài)型向科技創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。深入“千企改造”工程，對(duì)傳統(tǒng)磷化工實(shí)施綠色化改造，加快推進(jìn)傳統(tǒng)化工轉(zhuǎn)型升級(jí)。對(duì)符合政策要求的先進(jìn)工藝改造提升項(xiàng)目給予等量或減量置換，改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)和生產(chǎn)裝置，提升磷化工企業(yè)的節(jié)能環(huán)保、清潔生產(chǎn)能力，高端磷化工產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)成本的節(jié)約、資源的高效利用等都離不開(kāi)技術(shù)創(chuàng)新。目前貴州省一些大型磷化工企業(yè)集團(tuán)已經(jīng)具有良好的技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，如甕福集團(tuán)建成的中低品位磷礦及其伴生資源高效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)在研究磷礦伴生資源回收利用技術(shù)、中低品位磷礦選礦技術(shù)和磷礦伴生元素精細(xì)化利用技術(shù)等領(lǐng)域開(kāi)展研究。

3.2 延伸產(chǎn)業(yè)鏈，向精細(xì)化方向發(fā)展，增加產(chǎn)品附加值

發(fā)展高端磷化工產(chǎn)品主要是發(fā)展精細(xì)化磷化工產(chǎn)品。精細(xì)化磷化工產(chǎn)品可用于食品、醫(yī)藥、電子飼料等多方面領(lǐng)域，用途極為廣泛，市場(chǎng)前景廣闊。貴州磷化工產(chǎn)品主要是磷酸一銨、磷酸二銨等產(chǎn)品，這些低端的磷化工產(chǎn)品占比超過(guò)80%，產(chǎn)品過(guò)于單一，附加值低。針對(duì)這一現(xiàn)狀，須對(duì)磷化工產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)業(yè)延伸，發(fā)展功能性、專(zhuān)用性、高效環(huán)保的新型產(chǎn)品。近年來(lái)，貴州也致力于引進(jìn)像川恒化工、金正大這樣的優(yōu)質(zhì)磷化工企業(yè)入黔，以此推動(dòng)貴州磷化工向精細(xì)化發(fā)展。

3.3 充分發(fā)揮貴州煤、電優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)中低品位磷礦

貴州電力嚴(yán)重過(guò)剩，全省裝機(jī)容量6 000萬(wàn)kW，自用約2 000萬(wàn)kW，剩余部分全部供應(yīng)南方各省。隨著近年來(lái)南方各省電力需求減少，貴州電力供大于求的局面顯現(xiàn)，有時(shí)會(huì)造成大量電力浪費(fèi)。同時(shí)，每年貴州有近1 500萬(wàn)t中低品位磷礦未能利用。中低品位磷礦最好的利用途徑是消耗大量的電力生產(chǎn)黃磷，這樣既能防止電力的閑置浪費(fèi)，又利用了中低品位磷礦生產(chǎn)黃磷[3]。

3.4 推動(dòng)“三廢”資源化利用，提升磷石膏等綜合利用

貴州磷化工產(chǎn)業(yè)中的“三廢”主要集中在濕法磷酸的磷石膏堆砌、黃磷生產(chǎn)固體殘?jiān)约耙恍┕I(yè)廢水。貴州磷化工行業(yè)主要采取濕法磷酸技術(shù)，所以解決磷石膏堆積問(wèn)題迫在眉睫。關(guān)于處理磷石膏堆砌問(wèn)題的四點(diǎn)建議：

(1)把“以渣定產(chǎn)”落到實(shí)處。將企業(yè)消耗的磷石膏與所利用的磷礦資源掛鉤，嚴(yán)格控制磷石膏的產(chǎn)出量，加快提升磷石膏的綜合利用能力和水平，并逐年消耗已有存量。

(2)嚴(yán)格控制傳統(tǒng)磷復(fù)肥規(guī)模。目前國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)使用化肥量已過(guò)峰值，未來(lái)需求將會(huì)繼續(xù)萎縮，磷復(fù)肥供過(guò)于求的矛盾將更加明顯。在國(guó)家和省出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)和政策標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，推動(dòng)能耗、環(huán)保、質(zhì)量、安全不達(dá)標(biāo)的磷復(fù)肥產(chǎn)能退出市場(chǎng)，嚴(yán)格控制磷石膏的產(chǎn)出。

(3)深入開(kāi)展磷石膏資源的綜合利用及產(chǎn)品的研發(fā)。磷石膏中除含有硫酸鈣外，還含有未分解的磷礦、未洗去的磷酸，及氟化鈣、鋁化物、鐵、酸不溶的一些物質(zhì)，這些物質(zhì)不僅影響了磷石膏的利用，還造成了資源的浪費(fèi)。

(4)鼓勵(lì)企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)合作，研發(fā)推廣磷石膏的新技術(shù)、新工藝。積極推動(dòng)磷石膏建材應(yīng)用，利用化學(xué)法處理磷石膏生產(chǎn)硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥，把磷石膏作為填充材料填充井下采空區(qū)，將磷石膏用于路基材料，嘗試磷石膏代替天然石膏生產(chǎn)土壤改良劑。從資源的循環(huán)利用和綠色環(huán)保的角度看，應(yīng)高度重視磷石膏制硫酸酸聯(lián)產(chǎn)水泥技術(shù)的應(yīng)用。該方法采用高溫分解磷石膏，得到二氧化硫用于生產(chǎn)硫酸，生石灰用于生產(chǎn)水泥。此種方法可以充分利用磷石膏中的鈣硫元素，尾氣可被吸收生產(chǎn)硫酸且能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)造成二次污染，對(duì)當(dāng)前解決貴州磷石膏堆積問(wèn)題具有參考意義。但該技術(shù)流程長(zhǎng)、操作要求高、投資大、能耗高，需要政府給予一定的支持[4]。

3.5 磷礦伴生資源的利用

貴州磷礦石中含有稀土、碘、氟、硅、鎂、鉬、鎳、釩等伴生資源，由于前期重視程度和研究程度不夠，磷礦的伴生資源利用率低，資源轉(zhuǎn)化成效低，多數(shù)伴生的有價(jià)值元素在磷礦處理過(guò)程中多以工業(yè)廢物的形式排放，造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。在濕法磷酸生產(chǎn)磷肥的過(guò)程中，濃縮磷酸時(shí)逸出四氟化硅氣體和氟化氫氣體，造成了浪費(fèi)，若采用水吸收四氟化硅和氟化氫可避免氟資源的浪費(fèi)。王業(yè)翔[4]采用氫化鋁鈉與四氟化硅無(wú)氯工藝進(jìn)行反應(yīng)制備硅烷，回收硅資源；史彥海[5]采用反浮選工藝配合高效的脫鎂藥劑對(duì)鎂質(zhì)磷礦選礦進(jìn)行了試驗(yàn)，有效地降低了原礦中的鎂含量，為磷礦中鎂的開(kāi)發(fā)提供了方向；貴州能礦織金磷化工有限公司對(duì)磷礦中的回收稀土元素開(kāi)展了一些列研究，也取得了一些成果，為后期磷礦中稀土資源的回收利用提供了技術(shù)保障；貴州大學(xué)陳肖虎在研究磷礦中伴生資源碘回收方面也取得了一系列進(jìn)展。

3.6 加快磷化工企業(yè)聚集發(fā)展

充分發(fā)揮市場(chǎng)優(yōu)勝劣汰的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制、倒逼機(jī)制，引導(dǎo)企業(yè)開(kāi)展兼并重組，淘汰落后產(chǎn)能，為先進(jìn)的產(chǎn)能創(chuàng)造更大的發(fā)展空間。加快磷化工企業(yè)產(chǎn)業(yè)布局，推進(jìn)磷化工企業(yè)向園區(qū)聚集，建設(shè)一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型領(lǐng)軍型企業(yè)，打造一批世界級(jí)的磷化工先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)集群，引導(dǎo)園區(qū)產(chǎn)業(yè)、企業(yè)、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)耦合發(fā)展，完善園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，促進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)集約集聚發(fā)展[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前國(guó)內(nèi)磷化工企業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)階段，貴州磷化工不可避免地要經(jīng)歷這一變革，由低端化、高能耗、高污染向精細(xì)化、高端化、綠色化方向發(fā)展。追求可持續(xù)發(fā)展已成為國(guó)內(nèi)外磷化工發(fā)展的主旋律。貴州磷化工企業(yè)想要生存，必須走國(guó)際化、精細(xì)化、高端化、綠色化發(fā)展的道路，這不但是對(duì)貴州磷化工產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，也是貴州磷化工企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的機(jī)遇。面對(duì)貴州磷化工企業(yè)大而不強(qiáng)的局面，我們必須把握市場(chǎng)趨勢(shì)，立足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，依托貴州的優(yōu)勢(shì)資源，走出一條新型綠色的磷化工發(fā)展之路。為此應(yīng)該著力加強(qiáng)以下六個(gè)方面：

(1)發(fā)揮貴州的資源優(yōu)勢(shì)，讓貴州豐富的煤、電、磷優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)換成磷產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，把貴州的大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到磷化工行業(yè)中去，以提高磷化工企業(yè)的綜合效益；

(2)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，淘汰落后產(chǎn)能，鼓勵(lì)磷化工企業(yè)兼并重組，建立磷化工產(chǎn)業(yè)集群，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，重點(diǎn)建設(shè)貴州三大磷化工產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)和六個(gè)磷化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)，著力提高生產(chǎn)力與資源、環(huán)境、市場(chǎng)交通等要素的匹配度，加快構(gòu)建上下游企業(yè)協(xié)同配套、橫向共生耦合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局；

(3)加快開(kāi)發(fā)利用磷礦伴生資源新技術(shù)的研發(fā)，提高伴生資源可利用化水平，延伸伴生資源產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈，提高伴生資源產(chǎn)品的盈利能力；

(4)以"以渣定產(chǎn)"為準(zhǔn)則，嚴(yán)格控制磷石膏的產(chǎn)出量，積極推進(jìn)磷石膏建材應(yīng)用，優(yōu)化磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥工藝；

(5)大力發(fā)展磷化工向精細(xì)化、高端化發(fā)展，嚴(yán)格控制磷銨和傳統(tǒng)化肥的產(chǎn)能，加大黃磷及濕法凈化磷酸后的加工產(chǎn)品規(guī)模；

(6)政府加大對(duì)環(huán)保的投入力度，以及各行業(yè)資源的協(xié)調(diào)力度，對(duì)于一些消耗磷石膏的企業(yè)給予一定的補(bǔ)貼，對(duì)于勇于技術(shù)改進(jìn)的企業(yè)給予一定獎(jiǎng)勵(lì)。