宜昌市磷化工生产中的循环经济及调研报告

宜昌市磷化工生产中

的循环经济及调研报告

――以磷石膏综合利用途径为例

1、前言

传统产业导致的直接实践行为是先污染后治理，寻找污染控制的途径仍局限在传统工业生产范围内，按照循环经济“减量化、再利用、再循环”的基本原则来看，其并未从根本上改变工业程序，也不能从根本上解决问题。究其根源，是循环经济与传统经济两种不同的发展模式之间的必然结果。

传统经济是一种由“资源－产品－污染排放”单向流动的线性经济，其特征是高开采、低利用、高排放。在这种经济中，人们高强度地把地球上的物质和能源提取出来，然后又把污染和废物大量地排放到水系、空气和土壤中，对资源的利用是粗放的和一次性的，通过把资源持续不断地变成为废物来实现经济的数量型增长。与此不同，循环经济倡导的是一种与环境和谐的经济发展模式。它要求把经济活动组织成一个“资源－产品－再生资源”的反馈式流程，其特征是低开采、高利用、低排放。所有的物质和能源要能在这个不断进行的经济循环中得到合理和持久的利用，以把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度。要解决传统经济模式重发展忽视治理的短视行为，解决传统经济模式造成大量资源衰竭、环境恶化、丧失竞争能力和不可持续发展的根本途径在于发展循环经济，循环经济为工业化以来的传统经济转向可持续发展的经济提供了战略性的理论范式，从而从根本上消解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。

磷化工包括磷肥工业、黄磷及磷化物工业、磷酸及磷酸盐工业、

有机磷化物工业、含磷农药及医药工业等等，是国民经济中的重要的传统基础化工行业。世界上磷矿石的消费结构中约80%左右用于农业，其余的用于提取黄磷、磷酸及制造其它磷酸盐系列产品。磷化工产品在工业、国防、尖端科学和人民生活中被普遍应用。除了在农业中用作磷肥、含磷农药、家禽和牲畜的饲料以外，在洗涤剂、冶金、机械、选矿、钻井、电镀、颜料、涂料、纺织、印染、制革、医药、食品、玻璃、陶瓷、搪瓷、水处理、耐火材料、建筑材料、日用化工、造纸、弹药、阻燃及灭火等方面广泛使用。磷化工生产中的一个重要特点就是产生大量废水、废气以及固体废物等污染物质，在服务于国民经济的同时造成严重的环境污染。按照传统工业的发展模式，企业创造经济效益的同时还需消耗大量的物力、人力和财力来治理污染。

宜昌市磷矿资源丰富，是全国著名的三大磷矿基地之一，现已形成年开采磷矿石600万吨的生产能力。“十五”期间，宜昌市在磷化工产业上取得了飞速发展，境内云集了宜化集团、兴发集团以及国内知名的六国化工、新洋丰、鄂中化工、绿磷化工等众多上市公司和有实力的磷化工企业，随着一大批大型磷化工项目的建设，宜昌市已经成为了我国最大的磷复肥系列产品生产基地，产业链初具规模。截止2005年，已建成磷铵和磷复肥生产规模达150万吨/年以上，正在建设和拟建的规模约在400万吨/年左右。

近年来，宜昌市在“资源－产品－污染排放”单向流动的运行轨迹中也开展了循环经济的探索和应用，主要涉及领域为废水和废气，其中，废水主要为改进生产工艺，减少排放量和提高循环利用率，包括东圣磷酸、磷酸一铵生产技术改进，宜化磷复肥废水优化处理及综合利用、湖北富磷化工股份有限公司硫铁矿制酸水洗改酸洗净化工程等；废气综合利用项目主要包括黄磷尾气生产甲酸（甲酸钠）工程、宜昌楚磷化工有限公司白炭黑联产六偏磷酸钠工程、宜昌楚磷化工有限公司磷酸酸雾回收、兴发集团三聚磷酸钠生产线粉尘回收和PH3

废气生产有机磷阻燃剂等。在固体废物循环利用中，仅兴发集团在次磷酸钠生产含亚磷酸钙的废渣作为生产饲料级亚磷酸钙以及黄磷渣作为水泥配料得到了应用。就磷化工污染物排放情况、产生的污染影响来看，目前在废气、废水的污染防治和综合利用中循环经济体现的较好，不仅紧密结合了当今行业技术水平、也充分体现了环境经济的理念。但在固体废物的处理上仍停留在传统的“产生-排放”模式上，其循环利用多处于摸索和探索阶段，与其产生的环境影响和潜在污染有较大的差距。以磷石膏渣为例，目前宜昌市的年产生量在300万吨左右，到2006年在建和拟建项目完成后，磷石膏产生量将在800-1000万吨/年之间，堆存量将达到1500万吨以上，届时宜昌市将成为全国磷石膏废渣产生量最大，也是堆存量最集中的区域。因此，探索出一条适合于宜昌市磷化工废渣较好的途径，加强循环经济的研究和实际应用具有，推进传统产业的改造整合具有重要示范意义。2005年11月，宜昌市环境保护局、宜昌磷化工业公司对山东省磷石膏渣生产硫酸和联产水泥综合利用情况进行了考察；2006年3月，宜昌市人民政府、宜昌市环境保护局会同宜化集团前往银川，实地考察了在建的宁夏鲁西化工化肥有限责任公司年产20万吨石膏粉生产线。结合近年来国内外磷石膏的综合利用成果，就磷石膏的研究和利用现状，以及磷石膏在宜昌市的应用前景进行探讨。

2、磷化工生产中的磷石膏循环经济现状调查

2.1磷石膏特点

磷酸及磷肥类工业在生产过程中产生一种工业副产品磷石膏，是磷肥工业的固体废物，一般每生产1吨磷酸约产生5-6吨磷石膏，每生产1吨磷酸二铵排放2.5-5吨磷石膏。磷石膏一般呈粉状，外观一般是灰白、灰、灰黄、浅黄、浅绿等色，还含有少量的有机磷、硫、氟类化合物，相对密度为2.22-2.37，容重0.733-0.88g/cm3，颗粒直径

一般为5-15um，其主要成分为二水硫酸钙（CaSO4·2H2O），含量一般可达70-90%左右，其中所含的次要成分随磷矿石产地不同而各异，成分较为复杂，一般都含有岩石成分Ca、Mg的磷酸盐及硅酸盐。由于磷石膏主要成分为二水硫酸钙（CaSO4·2H2O），并且含有一定量的氟化物、磷酸盐类物质等种类较多的化学成分，尤其磷石膏中含有少量残留的磷酸更给有效利用带来了困难，使得磷石膏废渣不能直接用于生产建筑石膏或作为水泥生产中的缓凝剂进行综合利用，仅极少部分被作为土壤改良或在一些石膏资源匮乏的地区经水洗后作为原料使用。目前，国内外绝大多数磷石膏作为固体废物堆存处置，在自然堆存处置过程中不仅占用大量土地资源，并且在处置不当时氟化物和磷酸盐类物质会浸出，对土壤、地下水和地表水以及生态环境造成严重污染，磷石膏废渣的污染防治和综合利用，是当前循环经济研究和利用的主要内容之一，也是世界性的环境难题之一。

2.2磷石膏主要应用领域

目前，国内外对磷石膏废渣作为资源利用的研究很多，较成熟的、具有应用价值的研究成果主要包括：

（1）以磷石膏为原料制硫酸（硫酸钾或硫酸铵）和联产水泥，该技术将磷铵厂、硫酸厂和水泥厂有机的结合起来，实现了资源的循环利用，属国内同行业的清洁生产技术。

（2）通过改性作为水泥制品（如缓凝剂或矿化剂），干燥煅烧后作为建筑用石膏或烧砖等方式进行综合利用，但这些利用方式多处于试验和研究阶段。

（3）作为建筑用石膏板或纤维石膏板。磷石膏中影响最大的有害成分是残留的有机磷、无机磷以及磷酸铵，通过工艺技术去掉或变其为无害成分，磷石膏就能得到利用。充分利用磷石膏中P2O5在高温（200-400℃）状态下分解成气体或部分转变成惰性的、稳定的难溶性磷酸类化合物如焦磷酸钙的特点，将其对产品性能的危害降低到

最低点，使有害物质通过高温分解或转变成惰性物质。

（4）直接施用以改良土壤。利用磷石膏中富含钙、磷等特点改良因长期积累形成的盐碱地以及酸性土壤。

2.3主要应用途径介绍

2.3.1生产硫酸及其制品、联产水泥

我国的鲁北集团和湖南湘福新型建材有限公司均开辟了利用磷石膏资源制备硫酸、再用其废渣磷石膏联产水泥的新途径。其生产工艺之一是采用旋转窑煅烧磷石膏，将其分解成水泥熟料和二氧化硫窑气，水泥熟料与锅炉排出的煤渣和盐场来的盐石膏等配制成水泥；二氧化硫窑气送硫酸装置制硫酸，硫酸返回用于生产磷铵（或其它相关产品），整个生产过程中资源得到高效循环利用。另外一条途径是利用品位较高的硬石膏为原料制硫酸，并利用其废渣磷石膏生产水泥。

硫酸制品中主要采用磷石膏（PG）生产硫酸钾及硫酸铵。较为新颖的研究流程是在氨的存在下，用PG与氯化钾反应，氨的浓度维持在40%以上，整个反应必须在加压或低温下进行。这种方法产率较高，但能耗较大，操作也不太方便，且其副产物氯化钙很难再加以利用，目前国内改为以碳酸氢铵代替氨，采用“二步法”制取硫酸钾，基本流程是PG中的硫酸该先与碳酸氢铵反应得到硫酸铵和碳酸钙，将碳酸钙分离后，含硫酸铵的母液再在适宜条件下与氯化钾反应，制得硫酸钾，该方案基本实现了三废排放少的要求。

国外利用磷石膏生产硫酸铵有一定经验，但存在用量不大的困境，澳大利亚Chemie Linz公司，印度的Fertilizers和Chemicals Travancore Ltd.公司以及荷兰的Continental Engineering公司均有成功研制的报道。

鲁北集团用循环经济理念打造了生态工业系统，实现资源、能源利用率大幅提高。据有关材料，在鲁北生态工业系统中，磷矿石的磷利用率达97.7%，磷石膏中硫的利用率达89.8%、氟的利用率99.9%、

钙的利用率98.4%，企业能量利用率82.5%，余热利用率71.4%，水循环利用率91.3%。鲁北循环经济的科技、社会、生态等综合贡献率，高出丹麦卡伦堡生态工业园的一倍。

2.3.2 利用磷石膏生产低碱度水泥

生产硫铝酸盐、铁铝酸盐水泥熟料的主要原料是石灰石、石膏和矾土。熟料烧成后，通过调节外掺二水石膏量来获得快硬早强、微膨胀、膨胀、自应力等不同性能、不同用途的水泥系列。生产硫铝酸盐、铁铝酸盐水泥时，生料配料需要石膏，熟料烧成后，还需要外掺石膏磨制水泥，需要石膏量大。完全可以利用工业废渣磷石膏代替天然石膏。例如，湖北省襄樊市第二水泥厂于1991年研制成功硫铝酸盐磷石膏低碱度水泥。这种水泥是以石灰石、磷石膏、矾土为原料，烧制出硫铝酸钙大于55%、硅酸二钙大于25%的硫铝酸盐熟料。熟料中SO3含量为15.26%，熟料热耗仅为3349KJ/kg熟料，比硅酸盐水泥熟料降低热耗55%～65%。熟料烧成后，再按一定配比将这种熟料、磷石膏和石灰石经破碎和粉磨而制成硫铝酸盐磷石膏低碱度水泥。这种水泥3天、7天、28天抗压强度分别为3.9Mpa、38.9Mpa和55.8Mpa；自由膨胀率为0.1%；PH值为10.3。由于这种水泥所用原材料绝大部分是廉价的石灰石和磷石膏，它在水泥原料中约占70%，可大幅度降低水泥生产成本，增加经济效益。

2.3.3生产水泥制品

（1）磷石膏代替天然石膏作水泥矿化剂

在煅烧硅酸盐水泥时加石膏（SO3 1%～2%，CaF2 0.8%～1.6%）复合矿化剂可以节能、提高产量和质量。因磷石膏的主要成分类似于天然石膏，故可代替天然石膏作水泥矿化剂。如南京钟山水泥厂采用磷石膏代替天然石膏配以萤石作复合矿化剂，在φ2.5X10m机立窑上进行生产，实践表明，在工艺条件大致相同的情况下，用磷石膏作矿化剂同以前用天然石膏作矿化剂相比较，立窑台时产量提高0.8～

1.2t/h，最高月份立窑熟料产量达9.16t/h，游离CaO下降1.0%～1.5%，熟料强度高达56.8MPa。

（2）磷石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂

硅酸盐类的普通水泥和特种水泥，都要加一定量的石膏（以SO3计不超过3.5%），延缓水泥的凝结，用磷石膏可代替天然石膏作水泥缓凝剂。传统工艺是利用天然石膏（NG）作为缓蚀剂，由于PG中含有P2O5、氟化物和有机杂质等，不能直接代替天然石膏，一般需要经过石灰中和，再经煅烧后才能使用。有资料介绍，使用PG代替NG不仅不会降低水泥强度，反而会提高后期强度。如天津建材科研所对利用磷石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂进行了应用研究，结果表明，水泥中掺入磷石膏和天然石膏其性能相似，且掺入磷石膏的水泥强度高于掺天然石膏的水泥。

2.3.4利用磷石膏生产建筑石膏和民用石膏

磷石膏经过适当方法处理以后，可以代替天然石膏生产纸面石膏板、纤维石膏板、石膏装饰板、石膏吸音板、石膏空心条板、石膏珍珠岩空心条板、石膏硅酸盐空心条板等轻质建筑板材及石膏砌块类建筑材料。

天津建材科研所对磷石膏转化为建筑石膏也进行了应用试验研究。结果表明，在脱水温度为120℃～140℃之间的试验中，掺入一定量的CaO，加入时温度在100℃左右。岩相分析表明，磷石膏的脱水产物是CaSO4·1/2H2O，少量CaSO4·2H2O，没有发现CaSO4和其它矿物。标准需水量接近天然石膏，强度达到一级建筑石膏要求。

国内目前唯一的石膏设计研究院，也是我国石膏科研开发历史最长、实现石膏科研成果工程化和产业化最广泛、实力最为雄厚的科研开发机构-宁夏石膏设计研究院，于2004年和北京力博特尔公司共同研究开发了一种名为“闪烧法”的磷石膏无害化处理新工艺，该技术不仅通过了中试鉴定，并且在国内已建和在建规模化生产线多条，其中

位于银川的宁夏鲁西化工化肥有限责任公司建成了年产20万吨石膏粉生产线（首期建设1条10万吨生产线）。不论那种方法，如果不去掉残留磷或去除效果不佳，磷石膏则无法进行直接利用，另外，水洗与不水洗处理直接炒制磷石膏性能比较情况显示，不预处理（水洗）基本不能利用。由于残留磷的影响凝结时间太长致使强度太低。水洗后，凝结时间缩短，但还偏长，强度虽有增加但仍不理想，与天然石膏产品仍有一定差距。

以目前国内最先进的生产石膏技术－宁夏石膏设计研究院研究的“闪烧法”为例介绍磷石膏的综合利用技术。

2.3.4.1闪烧法理论基础

在磷石膏预处理和不预处理效果都不理想的状态下，必须寻找另一种方法，宁夏石膏设计研究院经过大量试验，发现采用闪烧工艺技术可以解决这一难题。

磷石膏中影响最大的有害成分是残留的有机磷和无机磷以及磷酸铵，如果把它们去掉或变成无害成分，那么磷石膏就非常好利用。充分利用P2O5在高温（200-400℃）状态下分解成气体或部分转变成惰性的、稳定的难溶性磷酸类化合物如焦磷酸钙的特点，从而将其对产品性能的危害降低到最低点，使有害物质通过高温分解或转变成惰性物质。少量有机磷经过高温转变成气体排出，无机磷在高温状态下与钙结合成为惰性的焦磷酸钙，从而消除了有机磷和无机磷等杂质对石膏性能的危害，同时还保证了二水磷酸钙的正常脱水反应。通过“闪烧”的速度和温度控制，可生产二种产品：一是β型半水石膏粉，二是Ⅱ型无水石膏粉。

“闪烧法”生产工艺流程为：

磷石膏→ 提升→ 料仓→ 烘干→ 闪烧窑→ 输送→ 提升→ 料仓→ 粉磨→ 均化→ 包装→ 出厂。

整个工艺流程流畅、简化，不水洗，避免了二次污染，粉尘和挥

发的有机磷及硫也得到回收治理。“闪烧法”生产工艺流程与传统的天然石膏脱水工艺有较大的区别，主要区别在：脱水环境温度不同，传统生产工艺一般在160-200℃，而“闪烧法”要到400-600℃；“闪烧法”是火焰直接与磷石膏接触，而传统方法则不是。

2.3.4.2“闪烧法”生产的产品性能

采用闪烧法技术生产磷石膏产品有2种基本类型，即β型半水石膏和Ⅱ型无水石膏。Ⅱ型无水石膏通过激发产生强度。它们的性能见表1。

从表1结果可以看出，采用“闪烧法”新煅烧技术可以生产出优质产品，β型半水石膏完全符合并超过GB9776-88中强度优等品的水平，并且凝结时间可调整到较快的水平；Ⅱ型无水石膏经激发后，其抗折抗压强度都很高，可达到水泥42.5#的水平，并且凝结时间合适，初凝16-120分钟，终凝24-165分钟，扩大了应用中的选择范围。β型半水石膏主要用于建材制品，用于生产部分陶模、纸面石膏板、石膏砌块、条板等。Ⅱ型无水石膏特别适合配制生产粉刷石膏、石膏腻子、

自流平石膏等产品。通过采用该种工艺处理方法和设备对工业废渣进行处理后所得到的产品性能指标与常规工艺及设备处理的磷石膏性能指标对比见表2。

从表2产品性能指标对比数据可以看出，利用工业废渣-磷石膏所生产的各种建材产制品的性能指标均达到或超过了同类产品标准的指标要求。所生产的各种石膏建材产品经检测也全部符合建筑墙体材料和室内装饰装修材料对放射性等有害指标的要求。与目前市场上优质的以天然石膏为原料生产的同类产品相比也毫不逊色，尤其采用该种工艺方法生产的Ⅱ型石膏，经采用特制的高效复合外加剂技术处

理后，具有可于高强石膏相比拟的强度（干抗折强度可达10MPa以上，抗压强度可达45MPa以上)，而且具有较好的产品稳定性、其膨胀率仅为0.04%，不做任何耐水性处理，其软化系数可达0.67。因此，经该种生产工艺方法所得到的Ⅱ型石膏基料，由于其优质而稳定的性能，不仅可以做为粉刷石膏的基料，而且还可以用来配置粘接石膏、石膏腻子、自流平石膏等石膏产品。由于基料的高强度（一些产品自身不需要太高的强度），在配置时还可加入大量的其它骨料或填料，以进一步降低其生产使用成本，使其不但具有较强的质量优势，而且还具有很强的价格及经济效益优势。

2.3.4.3“闪烧法”的技术特点及应用前景

“闪烧法”在煅烧工艺上不同于其它传统的设备，它的目的是将残留磷氟不经水洗而除去，或转变成对产品性能不能造成危害的惰性物质，“闪烧法”恰好满足这一要求。该方法的创新点在于：（1）摆脱了采用水洗法后再炒制利用的工艺路线，（一般水洗1吨磷石膏需5吨水），避免了二次污染，同时节约宝贵的水资源。

（2）采用“闪烧法”工艺，将磷石膏通过高温瞬间煅烧，将磷石膏中有害化学成分挥发转变成惰性物质，保证了产品质量性能的稳定。为磷石膏大量有效利用走出一条新路。

（3）“闪烧法”即能生产β型普通石膏粉产品质量超过国标GB9776-88优等品标准，也能生产Ⅱ型无水石膏强度也达到42.5#水泥的强度。有广泛的用途，即天然石膏能用的地方，经“闪烧”工艺处理的磷石膏产品基本都能应用。既是实现企业清洁生产的途径，也符合循环经济发展的要求。

（4）该处理工艺和设备有利于生产规模的扩大并实现产业化，有利于生产工艺和过程的自动控制和机械化程度的提高。

（5）“闪烧法”生产的产品有良好的经济效益，节能、免税、原材料价格低，产品成本远低于以天然石膏为原料的同类产品（一般可

低20-50%），具有较强的市场竞争力。

2.3.5利用磷石膏生产装饰材料和快硬高强胶结材料

利用磷石膏生产一种新型的装饰材料。这种材料呈微带灰色的玫瑰红色，平均容重为2400～2800kg/m3，抗压强度达120MPa。它在结构和装饰性能方面与各种天然大理石相似，并且容易切割和磨削。若在配料里掺入氧化铬、氧化铁等颜料，能使材料的色彩发生某些变化，获得色彩纷繁的各种装饰制品。这种被称为“石膏陶瓷”的新材料，是将磷石膏、氟硅酸盐、氧化钙的混合料，经800℃～900℃温度烧结而成。这种新型的装饰材料具有很高的机械性能：抗弯强度达30MPa，抗压强度达120MPa，吸水率低于1%，开口型空隙率小于8%。就其性能而言，这种磷石膏陶瓷材料并不亚于粘土陶瓷材料。而且，生产这种磷石膏陶瓷材料时，并不需要专门设备，在现有的陶瓷厂就能组织生产。

磷石膏作为墙材的另一用途是生产磷石膏加气砌块，是近年来全国建筑业逐步禁止使用传统粘土砖的情况下，应运而生的新型墙体建筑材料。其具有自重轻、强度高、保温隔音等优点，生产和使用磷石膏砌块可以做到节能、节地、节水、利废，建筑有效使用面积增大，施工周期缩短等传统粘土砖不可比拟的优越性，受到国家产业政策的大力支持。随着科学技术的进步，磷石膏作为一种资源逐渐被人们接受，而且对磷石膏的综合利用已取得较大进展，特别是近年来在建材行业的大量有效利用已成为一种趋势。

另外，原苏联提出用强度30～50MPa高强耐水明矾石-磷石膏胶结料和强度50～70MPa以上的水硬性明矾石-矿渣磷石膏胶结料代替水泥。这两种胶结料90%～95%是由磷石膏和矿渣组成的。明矾石用量总共为胶结料重量的5%～10%。为了制得快硬高强胶结材料，对阿利尼特岩和磷石膏进行煅烧。阿利尼特岩烧至明矾石络合物分散为明矾、碱金属硫酸盐、活性氧化铝及其他，而磷石膏烧至含水硫酸钙

变为硬石膏。

2.3.6作为土壤改良剂

PG本身呈酸性，可以代替石膏来改良盐碱土壤、花碱土壤和酸性土壤，还可以为植物提供所需的P、S、Mg等营养成分。

2.3.7利用磷石膏和粉煤灰生产硅钙硫肥料

利用磷酸厂副产品-磷石膏和燃煤热电厂固体废弃物-粉煤灰为主要原料，经科学配制直接生产硅钙硫肥料。其解决了磷石膏作为肥料直接施用时由于酸度高只能用于碱性土壤以及粉煤灰单独施用时肥效低的问题。生产的硅钙硫肥料含有丰富的硅、钙、硫等中量营养元素和铁、镁、铜、锌、硼等多种微量元素。该肥料呈中性，属于枸溶性肥料，可以施用于各种类型土壤和多种作物，具有明显的改土培肥效应和增产提质效果。该产品价格低廉，可作为肥料和土壤改良剂直接施用，也可作为添加剂用于复混肥和有机肥的生产中。

3、宜昌市磷石膏综合利用途径探讨

3.1改变传统经济发展模式，在企业层面和区域层面纳入循环经济理念，构建磷化工和磷石膏利用循环经济产业体系

根据循环经济的理念与原则，一般从三个不同的层次建构循环经济的产业体系。即：企业内部的物料循环系统、生态工业园区以及社会静脉产业。其中，企业内部物料循环是循环经济在微观层次的基本模式，就是企业自身实现“3R”（减量化、再使用、再循环）原则；单个企业的清洁生产和厂内循环具有一定的局限性，因此需要从厂外去组织物料循环，生态工业园区就是要在更大的范围内实施循环经济的法则，把不同的企业联结起来形成共享资源和互换副产品的产业共生组织，通过一定的纽带利用对方生产过程中产生的废弃物和副产品，不仅减少了废物产生量和处理的费用，还产生了较好的经济效益，形成了经济发展与环境保护的良性循环；而社会静脉产业，则是从社会

整体循环的角度，形成“自然资源-产品-再生资源”的循环经济环路。

对磷化工企业或者磷石膏利用途径而言，企业内部的完全物料循环难以实现，因此，建立在区域内的循环经济和发展模式更具有可行性。当前，宜昌市在磷石膏的综合利用中已经开展了研究和探索工作，如在宜都市枝城镇的开展的利用磷石膏生产砌块生产项目，但不能从根本上解决宜昌市磷石膏的产生规模，主要存在缺乏整体规划、产业链（网）和发展机制不具备、企业化生产规模偏小、市场化开拓不足等问题。而推行循环经济，仅靠市场和经济机制是无法解决的，更需要以社会各个层次主体合理的责任分但及结合一系列社会发展战略、政策机制等为依托才能解决。根据我国国情，应着手从现在起就构建适合区域经济系统向循环经济的转变：

（1）分析研究区域产业结构及其发展战略，结合宜昌猇亭经济园区建设、发展规划，调整适宜循环经济、建立合理产业链的方法、途径，从绿色投入产出上分析主要行业、产业（链）的生态经济效益。

（2）结合主要产业生态经济效益的社会、资源成本、生态环境、市场需求等制约因素，提出产业结构调整方案，对形成产业链（网）和建立生态工业园的方案进行论证。

（3）各产业内部通过从资源投入、生产过程到产品生命周期，对资源减量化、再利用、再循环潜力、技术方法途径等进行论证，建立循环型区域和社会指标体系。

（4）通过制定政策、立法，落实各主体责任分工，完善综合决策机制，建立完善循环经济的孵化机制，包括建立循环经济网络、框架结构，制定相关政策进行引导和约束，建立实现可持续发展的绿色经济机制，以及承载生态技术的创新机制等。

3.2运用环境协调性评价（LCA）方法，按循环经济的要求从技术成熟性、经济可行性、环境友好性、市场容纳度等诸多客观限制因素方面筛选适合于宜昌市磷化工循环发展的技术路线。

宜昌市磷化工（及其产业链）的快速发展，以及由此产生的环境问题已要求改变传统的生产模式迫在眉睫，特别是磷石膏渣带来的环境污染和潜在环境风险问题已影响到了磷化工行业的可持续发展。

针对国内外磷石膏综合利用途径，从技术成熟性、经济可行性、环境友好性、市场容纳度等方面考虑，可以选择的方案包括生产硫酸及其产品和联产水泥、水泥制品（如缓凝剂或矿化剂）、建筑用石膏板或纤维石膏板以及土壤改良等。宜昌市硫酸生产企业众多，2005年生产规模达到107.58万吨（折100%），产品也有较大的市场，利用磷石膏生产硫酸及其产品不存在技术上的限制；宜昌市水泥生产企业有数十家，生产规模也达到549.81万吨，对水泥制品缓凝剂或矿化剂的需求量较大；而宁夏石膏设计研究院研制的“闪烧法”工艺是一种不同于传统方式处理磷石膏的新工艺方法，技术先进，它为磷石膏处理技术实现工业化、产业化走出了一条新路，生产建筑用石膏板（或纤维石膏板）具有较大的操作性。但无论何种生产工艺，在选择或搭配比选中应充分考虑其存在的不足或限制因素，以“闪烧法”生产磷石膏为例：

（1）充分考虑运行成本问题

根据调研，“闪烧法”要求磷石膏中水分不得高于20%，水分越低不仅越能满足工艺要求，而且成本越低，而宜昌市生产的磷石膏中水分一般在30%左右，要满足此要求完全靠自然脱水不太可能，应配备烘干炉，也就是说成本相应要提高；另外，宁夏地区盛产煤炭，价格非常便宜，其优质煤炭价格仅为宜昌市中低档煤价格的50%（其优质煤价格不超过180元/吨，宜昌市普通煤价格就超过300元/吨），而且，人力资源和劳动力成本要低于宜昌市，因此，在宜昌市运行该生产线

综合成本要高于宁夏。初步折算，在宜昌市采用此技术每吨产品较宁夏要高30元左右。

（2）特别关注环境友好性问题

磷石膏循环利用考虑的重点本身就是要减轻污染，变废物为资源，如生产中带来新的环境问题则不可取，因此，应特别关注其环境友好性，既要满足达标排放要求，更要重视容量和总量控制问题。

“闪烧法”与传统方法比较，在环境方面的优势是减轻了废水排放及其污染，但该方将不可避免地对环境空气产生污染。“闪烧法”主要是消除磷石膏中的有机磷和无机磷等杂质对石膏性能的危害，将有害成分转化成惰性成分，对磷石膏中的氟化物不仅没有固化作用，相反，在高温下极有可能将氟以气态形式排放到大气中。以年产20万吨石膏粉规模估算，煅烧窑将年排放烟（粉）尘100吨左右、排放SO2约95吨左右（以除尘效率95%，含硫率1%、脱硫效率30%计），另外，氟的污染是不可忽视的问题。宜昌市是一个大气污染较重的城市，减少废气中污染物的排放是采用该技术必须要考虑的问题。

（3）规模和市场容量问题

任何一种生产工艺应充分考虑其规模问题，规模过大成本核算和效益上不划算，规模过小达不到目的，不仅规避风险能力低，也不利于管理和市场的健康有序发展。另外，规模过大生产的产品也存在市场容量问题。

“闪烧法”磷石膏综合生产方法本身在技术上不存在问题，但该方法不能大规模应用，主要限制因素是其产品石膏的市场容量。从宁夏和山东反馈的情况可以看出，两地目前建设的“闪烧法”磷石膏最大生产能力仅为20万吨/年，宁夏鲁西化工化肥有限责任公司实际上第一期只建设了1条10万吨/年生产线，剩下的10万吨/年生产能力视产品销售前景而定。对于宜昌市来说，到2006年底磷石膏产生量就将达到1000万吨左右，一般每1.2吨原料磷石膏生产1吨石膏粉，如

全部生产石膏粉，将达到年产830万吨以上规模，就此规模而言，可满足湖北省全省建筑业石膏和粉刷用石膏的年需求量，初步估计，宜昌市年石膏需求量不超过20万吨，受价格、运输成本和市场等因素的影响，石膏粉的销售一般局限在生产企业周边范围，因此，采用“闪烧法”生产石膏粉只能限于适量的中小规模。

综上所述，要从根本生解决宜昌市磷化工行业特别是其废物磷石膏带来的问题，必须改变传统的经济发展模式，在企业层面和区域层面纳入循环经济理念，构建磷化工和磷石膏利用循环经济产业体系，把废物综合利用与建设循环经济结合起来，把企业清洁生产、产品结构调整与技术改造、解决结构性污染结合起来；应以市场需求为导向，采取多种综合利用途径，同时尽量求得产业化、规模化经营；宜昌市人民政府应出台产品开发、科研、投资等相关鼓励和税费减免、专项资金补助、融资等优惠政策，宣传推广以磷石膏为原料生产的合格产品，积极扶持磷石膏深加工产业链，利用经济和政策手段，形成循环经济发展的激励体系，促进区域性循环经济的发展。