徐 瑩

（江蘇省泰興中等專業(yè)學(xué)校，江蘇泰興 225400）

1 碳達(dá)峰、碳中和、碳交易的概述

1.1 碳達(dá)峰是實(shí)現(xiàn)碳中和的前提

根據(jù)世界資源研究所的介紹，碳達(dá)峰是一個(gè)過程，是指某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，二氧化碳的排放量達(dá)到的最高峰值，也就是說在一定空間內(nèi)碳排放達(dá)到了高峰，之后逐漸平穩(wěn)下降。我國承諾在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，碳達(dá)峰是碳中和實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，因此我國的節(jié)能減排還需要進(jìn)一步深入開展。

1.2 碳中和與CO2“零排放”

碳中和是指企業(yè)或者個(gè)人利用技術(shù)的手段來消除產(chǎn)生的二氧化碳或者是溫室氣體排放量，通過正負(fù)抵消的方式實(shí)現(xiàn)零排放。以磷化工企業(yè)在熱法黃磷生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的尾氣為例，其生產(chǎn)的尾氣主要是用作碳一化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，磷渣和磷石膏主要是用作建材的生產(chǎn)等，通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)碳中和。

1.3 碳匯、碳源及碳交易

碳匯是指CO2清除的過程，也表示森林吸收并儲(chǔ)存CO2的能力。碳源是指二氧化碳產(chǎn)生的源頭，與碳匯是相對的概念。具體來說碳源代表大氣層釋放碳的源頭，包括地球村和自然界。目前自然界中碳源的減少主要是借助二氧化碳減排的方式，而碳匯增加則是通過固碳的方式方法。碳交易是指與CO2相關(guān)的交易，將CO2作為一種商品，通過支付一定的金額來獲取CO2排放權(quán)。

2 碳達(dá)峰、碳中和背景下的磷化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 磷化工生產(chǎn)工藝

目前，磷化工生產(chǎn)企業(yè)中多采用濕法和熱法兩種工藝來生產(chǎn)。濕法，在不需要提供熱量的前提下，建立在肥料級磷酸萃取的基礎(chǔ)上完成的生長，對原料的質(zhì)量和組分要求較高。熱法又被稱為火法或者是電法制磷，目前主要集中在云南、貴州、四川和湖北一帶。近年來，中國熱法制磷產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，為黃磷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

2.2 濕法生產(chǎn)工藝的現(xiàn)狀

濕法生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的磷石膏處理問題一直困擾著業(yè)內(nèi)的發(fā)展。主要是因?yàn)榱资嘣谔幚淼倪^程中工藝流程較為復(fù)雜，需要花費(fèi)大量的成本，并且受凈化處理的難度較大。

目前生產(chǎn)的磷石膏主要是用于紙面石膏板、水泥緩凝劑等建材中，難以在高附加值產(chǎn)品中進(jìn)行應(yīng)用，磷石膏資源化綜合利用率較低。

2.3 熱法生產(chǎn)工藝的現(xiàn)狀

我國黃磷工業(yè)起源于20世紀(jì)40年代，就目前發(fā)展的現(xiàn)狀來看，國內(nèi)多數(shù)的黃磷工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備較為陳舊，不僅導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，使得產(chǎn)量和消耗難以達(dá)標(biāo)，并且對企業(yè)長遠(yuǎn)的發(fā)展造成了負(fù)面影響，不利于黃磷工業(yè)的長久發(fā)展。

3 碳中和背景下的熱法制磷工藝節(jié)能減排

3.1 黃磷產(chǎn)業(yè)近年CO2減排的業(yè)績

自改革開放以來，我國的熱法黃磷企業(yè)得到了長足的發(fā)作戰(zhàn)，在實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境、清潔生產(chǎn)的同時(shí)，凈化之后的碳一化工產(chǎn)品成為燃料，提供了熱源，并且在生產(chǎn)的過程中所產(chǎn)生的污水經(jīng)過封閉沉降之后，采取一系列的工藝處理，通過循環(huán)使用真正實(shí)現(xiàn)了污水的全封閉和零排放。并且還會(huì)對磷泥進(jìn)行回收，從而避免傳統(tǒng)模式中對轉(zhuǎn)鍋和燒酸的處理，通過全封閉的蒸磷處理，消除了生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳，避免了二次污染問題的發(fā)生。目前，黃磷企業(yè)正向清潔生產(chǎn)和綠色低碳轉(zhuǎn)型升級。以湖北地區(qū)、云南地區(qū)和貴州地區(qū)的磷業(yè)生產(chǎn)企業(yè)為例，集中收集黃磷尾氣和磷渣，從而實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排的目標(biāo)。

3.2 熱法制磷用礦立法與碳中和

根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，我國磷礦資源短缺，尤其是優(yōu)質(zhì)磷礦，供應(yīng)更是較為緊張。目前在化肥生產(chǎn)中，主要是以粉狀鱗狀為主，增值的空間較小，造成了磷資源的大量浪費(fèi)。另外還有資料認(rèn)為粉礦磷資源主要是用于濕法生產(chǎn)工藝中，熱法黃磷生產(chǎn)對磷礦并沒有較高的質(zhì)量要求，這其實(shí)是一種誤解。

一般而言，熱法黃磷生產(chǎn)工藝對磷礦的適應(yīng)性較強(qiáng)，即便質(zhì)量分?jǐn)?shù)在20%的P2O5低品位磷礦都能夠?qū)崿F(xiàn)黃磷的生產(chǎn)。另外高品位的磷礦也不是熱法生產(chǎn)工藝的唯一指標(biāo)，需要將入礦原料的化學(xué)組分進(jìn)行結(jié)合，以此來滿足熱法黃磷生產(chǎn)中的特殊工藝要求和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。表1是不同化學(xué)組分的磷礦。

表1 兩種不同化學(xué)組分的磷礦

表1中，第一種磷礦的品位較高，經(jīng)過計(jì)算配料后入爐的品位有效下降，較為適用于濕法工藝，采用熱法工藝并不適用。第二種磷礦的品位在計(jì)算配料之后入爐的品位與第一種磷礦相比較高，說明了濕熱法工藝可以互補(bǔ)。因此目前在熱法工藝中，多是對中低品位的礦進(jìn)行生產(chǎn)，因此國家和相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對其的扶持，通過一系列的政策幫助企業(yè)在多個(gè)方面踐行碳中和的目標(biāo)。

3.3 水力發(fā)電棄水立法與碳中和

在哥本哈根的氣候大會(huì)上，我國政府承諾，2020年我國國內(nèi)總值二氧化碳排放與2005年相比要下降40%~45%，我國于2019年就已經(jīng)完成了目標(biāo)，二氧化碳的排放量下降了48%，但要真正地實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，還需要進(jìn)一步深化節(jié)能減排政策。

對于國家電網(wǎng)來說，熱法黃磷生產(chǎn)能夠減輕產(chǎn)地磷礦外運(yùn)帶來的運(yùn)輸壓力，彌補(bǔ)濕法生產(chǎn)工藝中不能達(dá)到的內(nèi)在質(zhì)量問題，從而提升資源的利用率，對該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供了有效的助推作用。此外，黃磷裝置開水季節(jié)性較強(qiáng)，以豐水期為主，與電力行業(yè)形成了互補(bǔ)。水力發(fā)電棄水立法的方式能夠促進(jìn)碳中和，充分地實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化和CO2減排，從而改變云南、四川和貴州等地水力發(fā)電棄水的情況。

3.4 磷化工規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化與碳中和

目前，黃磷工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)需要較為專業(yè)化的核心技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，單純地采用基礎(chǔ)理論進(jìn)行對照分析并不能取得理想的結(jié)果?！饵S磷生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》中明確規(guī)定了黃磷生產(chǎn)技術(shù)的術(shù)語、定義、生產(chǎn)要求、設(shè)計(jì)要求、生產(chǎn)過程控制以及生產(chǎn)工藝安全等一系列的內(nèi)容，在近年來的生產(chǎn)實(shí)踐中，也充分證實(shí)了該項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范具有較強(qiáng)的科學(xué)性與可行性，達(dá)到了國內(nèi)外的先進(jìn)水平，為黃磷行業(yè)的綠色生產(chǎn)與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)評價(jià)體系提供了有效指導(dǎo)。

然而在具體的生產(chǎn)工藝控制中還是存在一定的問題，因此要加強(qiáng)三磷治理，注意以下兩個(gè)方面：一方面要充分認(rèn)識(shí)到前端防范的重要性，在基礎(chǔ)管理階段加強(qiáng)重視，防治基礎(chǔ)軟件缺失的情況，從根本上解決環(huán)境污染的問題。另一方面從基礎(chǔ)設(shè)施方面加強(qiáng)對環(huán)境保護(hù)的重視程度，采取因地制宜和標(biāo)本兼治的方式實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的治理。

4 制約我國磷化工發(fā)展的主要影響因素

4.1 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理

首先我國磷化產(chǎn)品產(chǎn)量盡管躍居世界前列，但是從整體上進(jìn)行分析，多數(shù)磷化產(chǎn)品均為初級加工產(chǎn)品，較為常見的有黃磷、磷酸氫鈣、三聚磷酸鈉，生產(chǎn)精細(xì)、高附加值和有機(jī)磷化產(chǎn)品的企業(yè)少之又少。其次我國磷化工產(chǎn)品的生產(chǎn)多分布在水電和磷礦資源較為集中的貴州、云南、四川和湖北地區(qū)，因交通不便，導(dǎo)致信息交流存在一定的問題，難以形成較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈，規(guī)模化的效益更是無從談起，從而導(dǎo)致黃磷工業(yè)企業(yè)處于低效益、低產(chǎn)出和高消耗的局面。除此之外上述地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平受到了一定的限制，難以實(shí)現(xiàn)科技的創(chuàng)新，因此需要全方位的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與調(diào)整[1]。

4.2 資源利用率不高

我國磷礦開采企業(yè)多以小型企業(yè)為主，因資本水平受到了一定的限制，因此在磷礦實(shí)際開發(fā)過程中存在一定的難度，從而出現(xiàn)利用率低和磷礦資源浪費(fèi)的情況。其次因生產(chǎn)技術(shù)和發(fā)展理念的影響，磷礦高質(zhì)低用的現(xiàn)象較為嚴(yán)重，導(dǎo)致資源利用率較低，磷礦資源浪費(fèi)較為嚴(yán)重。我國生產(chǎn)的初級磷礦產(chǎn)品以直接利用為主，還有部分磷礦原礦直接低價(jià)出口，產(chǎn)品的附加值較低，未能夠?qū)①Y源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

4.3 污染問題嚴(yán)重

在黃磷企業(yè)實(shí)際運(yùn)營的過程中，部分企業(yè)過于看重經(jīng)濟(jì)效益，忽視了環(huán)保問題，因此在開采之后未能夠采取有效的措施進(jìn)行保護(hù)，對植被和土壤造成了較為嚴(yán)重的負(fù)面影響。另外磷化工審批生產(chǎn)中的能量消耗較大，對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，從而引發(fā)了一系列的環(huán)保問題。其次我國磷化工的生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模較小，與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)水平相比，還存在一定的距離。磷礦資源開發(fā)力度較低，能源消耗大，如果廢棄的磷礦難以進(jìn)行二次開發(fā)利用，將會(huì)導(dǎo)致大量的資源浪費(fèi)[2]。

5 基于碳達(dá)峰、碳中和背景下的磷化工產(chǎn)業(yè)綠色低碳節(jié)能減排的具體策略

5.1 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

優(yōu)化現(xiàn)有的磷化工企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使之形成規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)格局，才能夠真正地促進(jìn)磷化工企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：首先借助現(xiàn)有的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)磷化工企業(yè)產(chǎn)品信息網(wǎng)的完善，從而為企業(yè)和企業(yè)之間的交流提供平臺(tái)和途徑，實(shí)現(xiàn)磷化工產(chǎn)品信息的共享，以此來提升磷化工行業(yè)內(nèi)部企業(yè)的市場應(yīng)變能力，提高自身的核心競爭力。在現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)中將國外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)引入其中，發(fā)展高附加值的產(chǎn)品，減少低級產(chǎn)品的產(chǎn)量，真正實(shí)現(xiàn)磷化工企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化。最后還可以通過企業(yè)重組的方式聯(lián)合上下游的相關(guān)企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的延長，為本國企業(yè)提供專業(yè)化的服務(wù)[3]。

5.2 提高資源利用率

為了實(shí)現(xiàn)磷化工產(chǎn)業(yè)的綠色低碳節(jié)能減排，要全面提高現(xiàn)有資源的利用率。主要分為以下幾個(gè)方面：首先擴(kuò)大現(xiàn)有企業(yè)的規(guī)模，通過科技的投入和規(guī)?；a(chǎn)的方式提高生產(chǎn)過程中的資源利用率。其次引入高科技技術(shù)，以此來實(shí)現(xiàn)磷礦中稀有金屬資源的利用率，強(qiáng)化資源的綜合利用。最后還要對現(xiàn)有的磷礦資源進(jìn)行分類，通過合理分級的方式實(shí)現(xiàn)規(guī)?；拈_采，以此促進(jìn)資源利用率的提升。除此之外還要合理地利用生產(chǎn)加工的方法，一般來說，在磷酸生產(chǎn)的過程中，對磷礦品質(zhì)的要求較高，因此可以選擇高品位的富礦進(jìn)行生產(chǎn)。為了從根本上減少礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)，可以直接生產(chǎn)熱法富鈣和磷酸等，通過中低品位的磷礦實(shí)現(xiàn)對其的生產(chǎn)。

5.3 提高產(chǎn)業(yè)集中度

5.3.1 磷酸鹽化工

目前，我國磷化工產(chǎn)品的需求量不斷增加，助推了磷酸鹽化工企業(yè)的快速發(fā)展，但是在發(fā)展的過程中還有部分問題需要進(jìn)一步改進(jìn)，比如說研發(fā)力度較低、品種較少等，因此接下來需要進(jìn)一步強(qiáng)化磷酸鹽產(chǎn)品的品種，精細(xì)磷酸鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)比重，促使其實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的發(fā)展[4]。

5.3.2 磷酸鹽肥料

近年來我國磷酸鹽肥料的產(chǎn)量逐漸上升，尤以高濃度磷肥產(chǎn)能為主，相對于高濃度的磷肥來說，低濃度的磷酸鹽肥料對磷礦并沒有較高的要求，因此可以利用其他的廢酸對其進(jìn)行處理，這樣就能夠有效地控制成本和價(jià)格。磷酸鹽肥料不僅可以在植物的生產(chǎn)中提供磷元素，促進(jìn)其生產(chǎn)，還能夠提供生產(chǎn)中其他的必需元素，如鈣、鎂等。

就當(dāng)前的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，磷酸鹽化工行業(yè)的發(fā)展形勢并不美好，存在小、亂和散的情況，因此環(huán)保部門可以制定相關(guān)的政策，對設(shè)備落后且污染較高的小企業(yè)可以淘汰，鼓勵(lì)規(guī)模較大的企業(yè)進(jìn)行并購，通過這樣的方式來促進(jìn)相關(guān)企業(yè)核心競爭力的提升，從而將企業(yè)自身的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來[5]。

5.4 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)

磷化工企業(yè)產(chǎn)生污染的根源在于生產(chǎn)排放的廢氣、廢水以及固體廢棄物，要想減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，就要減少污染物的排放，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，通過變廢為寶的方式提高物質(zhì)的利用率，為生產(chǎn)效益的提高和環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供根本保障[6]。

6 結(jié)束語

要想真正地實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和，現(xiàn)有的磷化工生產(chǎn)企業(yè)要加強(qiáng)對其的重視程度，對自身的碳排放水平進(jìn)行準(zhǔn)確有效的評估，通過對碳資產(chǎn)的有效管理達(dá)成目標(biāo)，同時(shí)構(gòu)建技術(shù)創(chuàng)新與資源節(jié)約為一體的磷化工行業(yè)綠色工廠評價(jià)體系。