2023磷石膏行業(yè)預(yù)測 持續(xù)推進磷石膏在綠色建材中的應(yīng)用

• 黃文玉 2023年10月24日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會 600 34
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磷石膏主要有灰黑色和灰白色兩種，顆粒直徑一般為 5～50μm，結(jié)晶水含量 20%~25%。磷石膏是濕法磷酸工藝中產(chǎn)生的固體廢棄物，其組分主要是二水硫酸鈣。

一、磷石膏的概念

磷石膏主要有灰黑色和灰白色兩種，顆粒直徑一般為 5～50μm，結(jié)晶水含量 20%~25%。磷石膏是濕法磷酸工藝中產(chǎn)生的固體廢棄物，其組分主要是二水硫酸鈣。磷石膏的組成比較復(fù)雜，除硫酸鈣以外，還有未完全分解的磷礦、殘余的磷酸、氟化物、酸不溶物、有機質(zhì)等，其中氟和有機質(zhì)的存在對磷石膏的資源化利用影響最大。磷石膏的隨意排放堆積嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，不僅污染地下水資源，還造成土地資源的浪費。

我國是一個人口大國，農(nóng)業(yè)的發(fā)展對國家起到至關(guān)重要的作用，由于我國大面積的耕地缺少磷營養(yǎng)元素，所以磷肥對農(nóng)業(yè)的發(fā)展極其重要。磷石膏多呈板狀，根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，磷石膏中二水硫酸鈣和半水硫酸鈣的比例也不相同，但主要組成以二水硫酸鈣為主，還含有少量的磷酸、氟、有機物等雜質(zhì)，另外還含有一些放射性元素。

磷石膏通常是灰黑色或灰白色，只有少數(shù)對生產(chǎn)條件嚴(yán)格工廠的產(chǎn)生的磷石膏雜質(zhì)少，顏色比較淺，有時呈白色。磷石膏主要物相是二水硫酸鈣，晶體的晶型有針狀、單分散板狀、多晶核和密實四種形態(tài)，其中以板狀晶體為主。磷石膏的膠凝性能低于天然石膏，膠結(jié)性能不如天然石膏，粘滯性、流動性也比天然石膏差，磷石膏漿體凝結(jié)時間長，并具有一定的腐蝕性。

磷石膏在水中的溶解度極小，隨著溫度的升高溶解度下降，層間的透水性能優(yōu)于水平層內(nèi)的透水性能，是一種應(yīng)變軟化材料。磷石膏的粒徑大小比例比較集中，雜質(zhì)的含量與晶體的形貌與磷礦石有很大的關(guān)系，磷石膏的晶型越規(guī)則，磷石膏的粒徑就越大，雜質(zhì)含量相對就越少。

二、磷石膏行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

磷石膏是濕法磷酸浸出過程的工業(yè)副產(chǎn)物，每生產(chǎn)1噸磷酸將產(chǎn)生4~6噸的磷石膏。磷石膏常用于制備水泥、粉刷材料、路基填料、墻板、石膏板、石膏砌塊等建筑材料。磷石膏價格低廉、力學(xué)性能優(yōu)良，基體中加入磷石膏降低材料生產(chǎn)成本，并改善材料的整體密度、延長凝結(jié)時間、提高化學(xué)耐受性、提升抗凍/融性和防火性能等指標(biāo)。2021年我國磷石膏綜合利用依然以傳統(tǒng)途徑為主，其中用于水泥緩凝劑制備的磷石膏量為1020萬噸，占比為27.9%;外售外供磷石膏量為670萬噸，占比18.4%;生態(tài)修復(fù)用磷石膏量為500萬噸，占比約13.7%。

磷石膏中含有磷、鈣、鎂、鐵、硅、硫等農(nóng)作物生長所需要的營養(yǎng)元素，提供富余的有效磷和有效鈣及作物生長所必需的營養(yǎng)元素，改善農(nóng)作物生長環(huán)境，對農(nóng)作物的增產(chǎn)有一定效果。磷石膏中主要成分硫酸鈣，同時含有少量磷酸，可以中和堿性土壤和提供營養(yǎng)元素鈣離子。研究表明：磷石膏中的鈣離子可以置換堿性土壤的鈉離子，由鈉-黏土變?yōu)殁}-黏土，生成的 Na2SO4 被沖刷走，鈉離子漸漸減少，達到快速脫鹽脫堿的效果。對于生長環(huán)境土壤稀松的農(nóng)作物，磷石膏施用在這種土壤中，可以使土壤疏松，進而提高土壤的種植能力。數(shù)據(jù)顯示，2021年，受國內(nèi)化肥保供及國際糧食、化肥市場波動影響，為保障國家糧食安全，我國磷肥產(chǎn)量有了一定增加，據(jù)中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2021年我國磷肥總產(chǎn)量為1684.4萬噸，同比上漲3.2%;磷石膏產(chǎn)生量約為8000萬噸，同比上漲約3.9%。

隨著節(jié)能減排和資源綜合利用的呼聲愈發(fā)高漲，近年來中國磷石膏綜合利用市場飛速發(fā)展，2020年中國磷石膏綜合利用量達3260萬噸，綜合利用率達43.99%，隨著磷石膏處理無害化處理技術(shù)和綜合利用技術(shù)的進步，綜合利用量將持續(xù)提升，預(yù)計2023年中國磷石膏綜合利用量將達到4179萬噸，綜合利用率將達到49.90%。

目前，中國磷石膏資源化應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域就是建材行業(yè)，據(jù)統(tǒng)計，除去外供、外銷處理的磷石膏占比磷石膏利用的26.7%外，中國磷石膏利用途徑排名靠前的分別是水泥添加劑、筑路填充、制作石膏板、制作建筑石膏粉及砌塊等，分別占比30.1%、13.2%、15.7%、6.2%。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國磷石膏行業(yè)深度調(diào)研與發(fā)展趨勢預(yù)測研究報告》顯示：

2021年，受國內(nèi)化肥保供及國際糧食、化肥市場波動影響，為保障國家糧食安全，我國磷肥產(chǎn)量有了一定增加，據(jù)中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2021年我國磷肥總產(chǎn)量為1684.4萬噸，同比上漲3.2%;磷石膏產(chǎn)生量約為8000萬噸，同比上漲約3.9%。2021年我國磷石膏資源綜合利用量達到3650萬噸，較2020年增加了250萬噸，磷石膏資源綜合利用率達到45.6%，同比提高了1.4個百分點。

隨著環(huán)保壓力的增加，中國一些企業(yè)邁出了探索磷石膏綜合利用的步伐，也有貴州開嶙集團股份有限公司、云天化集團有限責(zé)任公司、金正大諾泰爾化學(xué)有限公司等企業(yè)在磷石膏綜合利用方面已經(jīng)做出了突出成績。云南云天化股份有限公司是云天化集團控股子公司、重要骨干企業(yè),全球優(yōu)秀的磷肥、氨肥、共聚甲醛制造商,中國化工百強上市公司,全國國有重點企業(yè)管理標(biāo)桿企業(yè),國有企業(yè)公司治理示范企業(yè)。2022年云天化營業(yè)總收入達753.1億元，毛利潤122.1億元，毛利率為16.22%，從營收結(jié)構(gòu)來看，2022年云天化營業(yè)收入主要來源于商品糧食和磷酸二銨，占比分別為34.50%和18.10%，從營收區(qū)域分布來看，2022年云天化營業(yè)收入主要來源于商貿(mào)業(yè)務(wù)和自產(chǎn)產(chǎn)品國內(nèi)銷售，占比分別為51.02%和37.83%。

通過對專利申請單位數(shù)量多的單位進行分析，可以展現(xiàn)磷石膏研究領(lǐng)域主要科研力量的分布情況。磷石膏領(lǐng)域?qū)＠暾埱笆?，高校占?jù)一半，由此可見企業(yè)在磷石膏的研究上比較薄弱，企業(yè)創(chuàng)新主體研發(fā)能力不足。國內(nèi)磷肥企業(yè)分布主要在湖北、云南、貴州、四川、山東、安徽、江蘇等省。綜觀國內(nèi)磷肥行業(yè)情況，各企業(yè)磷石膏堆放情況復(fù)雜。在目前磷石膏綜合應(yīng)用占比較大的是在建材方面的應(yīng)用。

據(jù)工信部網(wǎng)站，2023年10月19日至20日，工業(yè)和信息化部原材料工業(yè)司聯(lián)合節(jié)能與綜合利用司組織召開磷石膏規(guī)模化綜合利用座談會。安徽、湖北、四川、貴州、云南等地方工業(yè)和信息化主管部門介紹了當(dāng)?shù)亓资嗑C合利用總體情況、取得成效以及下一步工作考慮。中國建筑材料聯(lián)合會、中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會、綠色建材產(chǎn)品技術(shù)認(rèn)證委員會等第三方機構(gòu)，貴州磷化集團有限公司、湖北宜化磷石膏科技有限公司等骨干企業(yè)負(fù)責(zé)人從標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、技術(shù)創(chuàng)新、推廣應(yīng)用等方面提出了促進磷石膏綜合利用的建議。下一步，原材料工業(yè)司將強化建材行業(yè)與磷化工行業(yè)的耦合發(fā)展，加快磷石膏建材產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂，持續(xù)推進磷石膏在綠色建材中的應(yīng)用，進一步推動將磷石膏綜合利用產(chǎn)品納入綠色建材認(rèn)證范圍。

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