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磷石膏安全堆存有规可依
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瓮福马场坪工业园区摆纪渣场运行现场。(毛远富 摄)


  ●对磷石膏库选址作出技术规定

  ●明确安全等别及构筑物级别

  ●提出安全检查、安全评价标准

  ●从设计建设到竣工验收、生产运行均有指南

  由瓮福起草的《磷石膏库安全技术规程》地方标准上周通过了贵州省级评审。这项新的规程旨在推广瓮福磷石膏堆存技术经验,规范全国磷石膏库安全技术规程,提高磷石膏库安全等别及构筑物级别,严防污染事故发生。

  评审专家组认为,这项标准不仅填补了磷化工行业废渣库建设标准的空白,更是为磷石膏安全堆存以及未来资源性综合再利用奠定基础。

  据悉,国家安监总局今年内将组织专家对其论证,待其通过评审后在行业内全面推行。
  
  渣场堆存暗含环境风险
  
  到目前为止,我国的磷石膏渣堆场没有自己的标准,均是按照《尾矿库安全技术规程》、《化工部废渣填埋设计规定》建设。

  在磷石膏堆存技术问题上,全国各企业“各显神通”,但很难保证磷、氟、砷等污染物不向外渗漏。尤其是在城镇上游、河流上游、地下水丰富的地区等建设磷石膏堆场,需要非常完善的防渗体系。常规的垂直帷幕灌浆、黏土阻漏、铺设土工布等堵漏方法,不耐含氟、含磷的工艺水腐蚀。

  近年来,堆积的磷石膏已对我国环境构成了很大威胁,而且随着其排放量增加环境风险也在加剧。因此,在磷石膏未能全部有效利用的情况下,制定磷石膏堆存标准已经成为当务之急。

  瓮福马场坪工业园区1999年建成并投运,其磷酸装置采用的磷石膏预处理方法是湿法排渣、再浆泵输送、定点堆放,每年大约排放磷石膏废渣300万吨。随着排放年限延长,排渣量逐月堆高,渣场压力越来越大。特别是渣场的堆存容量有限,春夏季暴雨时渣场回水处理困难,对周边环境压力大,且出现微量渗漏。
  
  引进技术再创新独树一帜
  
  为加强环境保护,彻底消除磷石膏堆存带来的环境污染,瓮福集团2005年从美国安德曼公司引进铺设高密度聚乙烯膜水平防渗技术,成为国内第一家引进美国磷石膏渣环保堆存防渗技术的企业。

  经实施试运行,瓮福人发现该技术存在筑坝不稳固的核心技术难题。原来,瓮福磷化工生产技术先进,基本将磷石膏中的各类元素资源化,使极度贫瘠的磷石膏渣难以结晶筑坝。为此,瓮福在美国防渗技术的基础上,消化吸收再创新,最终切合实际研发出一套清洁、安全堆存的磷石膏防渗技术。

  这套磷石膏堆存技术既适合湿法也适于干法堆存,其所用的高密度聚乙烯膜完全可以采用国内产品,堆存总成本只有35~40元/吨(干基磷石膏)。

  这套技术还先后在瓮福达州、紫金等生产基地推广。8年的运行实践结果表明,该技术彻底消除了磷石膏渣堆存的环保渗漏隐患,备受行业技术专家关注。

  2011年,国家安监总局组织专家对瓮福几个磷石膏渣场进行考察论证,认为瓮福铺膜防渗技术可靠,值得推广。
  
  形成标准明确全过程指标
  
  2013年8月,国家安监总局、环保部、工信部等七部门联合印发的“全国尾矿库专项整治行动工作总结及下一步尾矿库综合治理行动重点工作安排”明确指出:要加快完善技术标准,加快修改完善和研究制定尾矿库以及磷石膏等工业废渣堆存标准等法规、规程和标准,提高尾矿库生产及监管的科学化水平。

  由国家安全监督监管总局安排,上海交通大学主编,瓮福集团公司、深圳胜义环保公司、城市建设研究院、长沙有色冶金设计研究院有限公司、中国环境科学研究院为参编单位。

  编写组比照瓮福磷石膏堆存安全技术和运行经验,依据有关法律、行政法规及有关行业技术标准、规范规定,总结了我国磷石膏库建设和运行经验及意见,最终形成了《磷石膏库安全技术规程》。

  该规程规定了磷石膏库等别及构筑物级别、选址勘察、设计建设、竣工验收、生产运行、防震与抗震、安全检查、安全度、闭库、回采、安全评价、工程档案管理等方面的安全要求。

  例如关于选址,该标准提出磷石膏库原则上应符合当地城乡建设总体规划要求,宜选择在工业区和居民集中区主导风向下风侧,宜选在汇水面积较小、便于实施雨污分流的场地;宜避开地质构造复杂、不良地质现象严重区域;不宜位于工矿企业、大型水源地、重要的铁路和公路、水产基地和大型居民区上游;对露天采矿场下部有采矿活动的,不宜储存磷石膏;磷石膏库设计应对不良地质条件采取可靠的治理措施,等等。建设时,防渗膜底部必须设保护层,防渗膜上部应设导渗系统。

  针对磷石膏坝设计,该标准明确规定了一至五级最小安全超高值,如一级为1.5米、最小滩长150米等。磷石膏库初期坝与堆积坝坝坡的抗滑稳定性根据坝体材料及坝基岩土的物理力学性质,考虑各种荷载组合,确定了各个级别石膏坝的坝坡抗滑稳定最小安全系数,坝体坡度可以从常规的1∶4增加到1∶2.25,等等。另外,该技术规程还列出了透水性较大的厚层砂砂砾石地基、易液化土、软黏土和湿陷性黄土地基、岩溶发育地基等不良地质条件的专门研究处理。

  据悉,该标准不仅适于磷石膏堆存,而且适用于黄磷电炉渣等废渣堆存,将成为各级政府职能部门行使行政执法管理的依据。

  链 接

  磷石膏是磷肥工业湿法磷酸生产过程中产生的固体废弃物,一般每生产1吨磷酸(以100%P2O5计)约副产5吨磷石膏。

  中国每年生产工业副产品磷石膏数千万吨,而且还将以每年10%的速度增加。2012年,全国磷石膏产生量约7000万吨,堆存量已达2.5亿吨。

  磷石膏主要成分为硫酸钙,含有少量磷、氟、砷等微量元素;其渗出的工艺水,一般含有1%~2%的P2O5及0.6%左右的氟。

  如磷石膏堆场出现渗漏或外溢,其呈酸性工艺水进入地下水、地表水或土壤,将会造成不可逆转的污染;若石膏库失事将对下游重要城镇、工矿企业、铁路干线或高速公路等造成严重灾害。

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