■胡京平

磷石膏资源综合利用和无害化处理是一道世界级难题。今年全国两会期间，数位两会代表聚焦磷石膏资源化利用的痛点、难点问题建言献策。

据相关资料表明，目前全球磷石膏堆存量已超过60亿吨，且每年仍以约2亿吨的速率继续增长，但全球磷石膏综合利用率仅为25%左右。

磷化工是贵州省重要的支柱产业，工业副产磷石膏已成为制约磷化工产业发展的重要因素。

磷石膏综合利用

是贵州经济发展的关键

2022年，《国务院关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见》明确坚持最严格生态环境保护制度，推动磷石膏等无害化资源化利用技术攻关和工程应用示范。

《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》中指出，“在保证安全环保的前提下，探索磷石膏用于地下采空区充填、道路材料等方面的应用。支持在湖北、四川、贵州、云南等地建设磷石膏规模化高效利用示范工程，鼓励有条件地区推行‘以渣定产’。”

“贵州省自2018年开始全面实施‘以渣定产’以来，省交通运输厅一直很重视磷石膏在道路建设方面的应用，多年来一直在组织相关企业开展磷石膏科研项目，并在经费和政策上给予一定支持。”贵州省交通运输厅总工程师许湘华表示，贵州地质条件特殊，对道路结构物安全的要求一直很高，“目前磷石膏的应用仍存在一些需要解决的问题：一是路用耐久性有待时间检验；二是磷石膏的经济辐射范围有限；三是存在潜在的环境风险。因此，还需要凝心聚力，务实笃行，持续开展工作。”

“目前，贵州省所有磷化工企业磷石膏的总堆存量大概在1.2亿吨，每年新增磷石膏约1200万吨。”贵州磷化绿色环保产业有限公司副总经理杨步雷说。

“贵州对磷石膏的利用起步是比较早的，做了很多研究。目前磷石膏大多用于建材。”贵州大学教授梅世龙说，贵州企业在生产上进行了很多技术革新，可以做出高强石膏粉、轻质粉刷石膏等附加值较高的产品，近年来也用于很多房建项目；使用磷石膏作水泥缓凝剂，可以在一定范围调整水泥缓凝时间，满足不同工况使用需求；也有的用磷石膏制硫酸联产水泥，此方法要经过高温过程，所以成本比较高。

磷石膏用于道路建设将实现规模化消纳

磷石膏作道路材料应用是建设领域规模化消纳磷石膏的主要途径，也是集中技术力量攻关的重要课题之一。

“磷石膏用在路基填筑上，宏观优势是可以实现循环利用，变废为宝。”贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司总工程师杨健认为，在利用的同时也要重视磷石膏代替传统土路基带来的对周围土壤环境、农田的影响。

磷石膏用于路基填料试验段 杨黔供图

磷石膏用于道路建设优势显著。“磷石膏的承载效果是比较好的，最高等级的公路对填料承载比要求不小于8%，我们用经过处理后的磷石膏承载比大于20%，这说明磷石膏抵抗荷载的能力较强。”杨健接着谈到，磷石膏具有微膨胀性，能够很好填补施工带来的孔隙，使得结构物更加致密。“当然，这些都需要长期跟踪观测来确定最终效果，我们也一直在做这个事情。”

现如今，全国也有一些道路建设使用了磷石膏，大都集中在水稳基层，由于其含有胶凝材料、级配碎石，相对来说安全一些。

贵州宏信创达工程检测咨询有限公司（原贵州省交通规划勘察设计研究院试验检测中心）技术开发中心工程师王晓雄就不久前在贵阳磷化集团息烽县小寨坝厂区建成的磷石膏公路路基工程向本报介绍，“这条试验段是将磷石膏用在路基填筑，2021年年初我们就开始了室内研究，对磷石膏采取预处理、改性等措施，确保在室内试验达到标准要求。同年10月底进行现场施工、检测，11月初完成整项工作。整条试验段长170米，消纳磷石膏2882吨，折算1公里可消纳1.7万吨。施工完成后，我们分别于2021年12月和2022年2月取样检测，经过现场模拟降雨试验，检测道路渗透液，各项指标均未超过环境标准要求。”

磷石膏用于道路建设难在何处

磷石膏用在道路上，首先面临环保问题。贵州省国家级自然保护区和生态文明示范区诸多，青山绿水是贵州的生态财富密码。从源头来说，磷矿粉经历了富集、酸解、脱氟、脱砷等工段，最后将固体废渣过滤出来的就是磷石膏。

“磷石膏主要成分是二水硫酸钙，对水较敏感，每一升水可溶解0.2克磷石膏。经压实后的磷石膏路基，要考虑它的长期稳定性，在大量降雨或地下水不断作用下，可能造成磷石膏溶蚀，产生路基空洞，影响路基承载力，从而引发路基沉降、路面下沉。因此，需要对磷石膏路基持续性地开展沉降监测。”许湘华还谈到，“此外，还要注意温度变化时形变如何，倘若形变太大，那么在夏季和冬季会造成过量膨胀或收缩，这些病害反映到路面，可能就是开裂。”

我国天然石膏资源较丰富，但产品销量一直上不去，因此需要进一步拓展磷石膏应用场景。“公路就是最大的人工载体，但做到规模化需要考虑的技术问题比较复杂，如每一批次的磷石膏质量是否稳定、新渣老渣如何统筹使用、现场质量控制措施和检验等。” 梅世龙团队联合高校、设计、施工、检测单位在不断攻克此类技术问题。

不同地域需求不尽相同。厂区道路更希望快速施工，减少交通管制，降低对企业生产生活影响；对于高速公路，要确保工程质量和耐久性，尽量减少交通养护，方便出行；自然保护区或城市道路对环保要求更高。

“我们如果在这些地方的道路上使用磷石膏，就要执行高于现行标准的要求，来保护贵州的母亲河。” 贵州宏信创达工程检测咨询有限公司技术开发中心主任杨黔谈到，磷石膏的应用受限于辐射半径，贵州省主要的几个大型渣场集中在福泉、息烽、开阳附近，按照现在磷石膏企业给予的补贴，经过测算，辐射半径大概是100公里，超过这个距离成本可能就要高于传统填筑材料。那么，建设单位使用磷石膏的积极性就会低很多。“我们目前也在详细统计贵州省内所有的磷石膏渣场，将做成小程序供建设单位参考，综合考虑公路建设项目使用磷石膏的成本情况。”

标准先行 规模化应用指日可待

近年来，湖北、云南也相继出台了一些磷石膏路面基层应用的地方标准和团体标准。

“我们详细研读了这些标准，主要从原材料、配合比设计和检测频率等方面进行技术规定。” 贵州宏信创达工程检测咨询有限公司总工程师欧阳男表示，关于磷石膏标准，宏信创达早有布局。2019年，他们联合贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司、同济大学等单位共同申请了贵州省交通运输厅的科技项目《贵州工业固体废弃物在交通运输工程中的应用技术指南》，其中包含最具贵州特色的5种工业固废，即磷石膏、赤泥、锰渣、粉煤灰、水淬铁渣，编写了5本技术指南。“磷石膏这本最主要的一项内容就是将磷石膏用在路面水稳基层中。”

“磷石膏的应用是个系统性问题。利用磷石膏，首先需要在最初设计方案时就进行详细调研勘察，针对当地的地质水文特点、使用部位、材料特点、道路等级和交通荷载情况等进行专项设计，做好相应防范措施及稳定耐久性观测点设置。”杨黔认为，道路是几十年甚至上百年的工程，通过对多条道路长期跟踪观测，掌握关键性数据，可以更好指导今后的磷石膏应用。

在主编《贵州磷石膏在公路工程中的应用技术指南》过程中，在与其他省份的标准主编单位进行详细技术交流时，大家普遍认为，标准中缺应用和系统性跟踪反馈。倘若能有一整套经过研究-实践应用、标准体系-跟踪反馈-完善的成熟应用体系，磷石膏推广应用起来会更加高效便捷。

本文原载于《中国建材报》3月27日1版

责编：丁涛

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