磷石膏污染防治指南

磷石膏堆场污染防治技术指南

Pollution preventing and controlling technology guide for phosphogypsum stack

目 录

1 总则 ................................................................................ 1

2 磷石膏特性、处理处置情况及污染途径 .................................................. 1

2.1 磷石膏化学特性 ................................................................ 1

2.2 磷石膏物理力学特性 ............................................................ 1

2.3 磷石膏处理处置情况 ............................................................ 1

2.4 磷石膏堆场污染途径 ............................................................ 1

3 磷石膏堆场污染防治要求 .............................................................. 1

3.1 总体要求 ...................................................................... 1

3.2 选址要求 ...................................................................... 2

3.3 设计要求 ...................................................................... 2

3.4 施工及验收要求 ................................................................ 4

3.5 运行管理要求 .................................................................. 5

3.6 闭库要求 ...................................................................... 6

前 言

磷石膏是磷肥工业湿法磷酸生产过程中产生的一般工业固体废物，产生量较大，浸出液含有氟化物，呈酸性，堆存过程中，若发生渗漏或外溢，易造成环境污染。为防止环境污染，依据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，制定本技术指南。

本技术指南可作为磷石膏堆场建设项目环境影响评价、工程设计、工程验收和运行管理等各个环节的技术依据，是各级环境保护部门、设计单位及企业的指导性技术文件。

本技术指南为首次发布，将根据环境管理要求及技术发展情况适时修订。

本技术指南由环境保护部污染防治司组织制定。

本技术指南主要起草单位：中国石油和化学工业联合会、中国磷肥工业协会、中国化工环保协会、云天化集团有限责任公司、瓮福(集团)有限责任公司、贵州开磷(集团)有限责任公司、湖北新洋丰肥业股份有限公司、铜陵化学工业集团公司、江西贵溪化肥有限责任公司、中化重庆涪陵化工有限公司、中化化肥有限公司。

本技术指南由环境保护部解释。

磷石膏堆场污染防治技术指南

1 总则

1.1 为使磷石膏堆场建设经济合理、技术可行，运行安全可靠、管理规范，达到防止和杜绝磷石膏堆场污染环境的目的，依据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，制定本技术指南。

1.2 本技术指南规定了磷石膏堆场的污染防治技术要求。

1.3 本技术指南适用于湿法磷酸副产磷石膏堆场新建、改建、扩建工程的建设及运行管理，适用于已建成正在使用的磷石膏堆场的运行管理。

1.4 磷石膏堆场的建设和运行管理除应符合本技术指南外，还应符合国家现行有关技术规范、技术标准和规范性文件的规定。

2 磷石膏特性、处理处置情况及污染途径

磷石膏是以硫酸分解磷矿石、湿法制取磷酸时产生的一般工业固体废物。

2.1 磷石膏化学特性

磷石膏主要成分为硫酸钙，还含有少量的磷、氟、铁、铝、硅等杂质；磷石膏浸出液含有氟化物，呈酸性，pH值2～6。磷石膏渗滤液或输渣水进入地下水系或地表水体，会对环境造成污染。

2.2 磷石膏物理力学特性

一般情况下，磷石膏晶体呈针状、板状、密实晶体及多晶核四种。颗粒组成主要集中在0.075～

330.005mm之间 ，属于粉土—粉砂类。游离水含量≤25%，密度2.30～2.40 g/cm，干容重1.05～1.30g/cm；

磷石膏具有独特的压缩特性，磷石膏的压缩性能与磷石膏的压实程度有关；磷石膏具有溶蚀再结晶特性，其强度指标较高。磷石膏可用于筑坝。

2.3 磷石膏处理处置情况

磷石膏产生量较大，按每生产1吨100%P2O5产生5吨磷石膏计算，目前，国内磷石膏每年产生量约为5000万吨。磷石膏综合利用的途径和产品因受多种因素的影响，综合利用率不高，短期内还无法做到全部利用，处理处置方式以堆存为主。

2.4 磷石膏堆场污染途径

磷石膏堆场防渗系统出现故障，堆场发生渗漏时，磷石膏渗滤液或输渣水进入地下水系时，会对地下水环境造成污染；磷石膏堆场初期坝、堆积坝跨坝或漫坝时，磷石膏渗滤液或输渣水外溢，进入地表水体，会对地表水环境造成污染。

磷石膏在自然堆存环境下，表面会形成一层壳体，不会产生扬尘，但在磷石膏堆场进行机械作业，对磷石膏进行装卸或翻堆时，会产生扬尘，造成粉尘污染。

3 磷石膏堆场污染防治要求

磷石膏堆场的污染防治主要是通过合理选择场址，采取必要的工程措施，规范生产运行管理，防止发生渗漏或外溢，避免扬尘产生，达到保护环境的目的。

3.1 总体要求

3.1.1 磷石膏堆场污染防治应符合《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB 18599-2001）中第Ⅱ类一般工业固体废物的要求。

3.1.2 磷石膏堆场的工程建设，应当按国家相关标准要求开展水文地质与工程地质勘查工作，同时按国家有关规定开展环境影响评价工作，严格执行环境保护“三同时”制度。

3.1.3 磷石膏堆场的工程建设，应结合当地自然条件、环境保护总体规划要求、建设规模、运输距离、堆场类型、建设费用，合理选择先进、成熟、可靠的工艺、技术、材料和设备，做到环境可行、安全可靠、经济合理。

3.1.4 磷石膏堆场的建设规模应结合当地自然条件、堆存量大小、主体工艺、输送方式、建设费用等情况确定，使用年限不低于10年。

3.1.5 磷石膏堆场的施工验收应符合国家相关标准规范和工程设计文件要求。

3.1.6 磷石膏堆场运行达到设计容量后，应按有关规定进行闭库。

3.1.7 企业应设立专门的机构，建立健全生产、安全、环境保护等各方面管理制度，对磷石膏堆场进行日常维护管理。

3.1.8 企业应根据磷石膏堆场的建设和实际运行情况，组织编制科学的、可操作性强的事故应急救援预案。

3.1.9 企业应遵循资源化、减量化、再利用的原则，开展磷石膏综合利用工作，逐年提高磷石膏的综合利用率，减少磷石膏堆存量。

3.2 选址要求

3.2.1 磷石膏堆场场址选择应符合《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB 18599-2001）II类场的要求。对于山谷型湿法堆场应选择在有足够库容和初、终期库长的地区。

3.2.2 磷石膏堆场选址应对下列资料进行收集：拟选场址区地形、地貌资料，工程地质及水文地质资料，气象资料及水文资料（或降雨量、蒸发量、洪泛周期及主导风向、基本风压值等）；拟排往堆场磷石膏的量及其物理、化学性质、力学试验资料。

3.2.3 磷石膏堆场选址应提供两个或两个以上的预选场址供比选，通过对预选场址方案进行技术、经济、社会及环境的比较，推荐拟定场址。对拟定场址进行测量、初步勘查和初步工艺方案设计，完成可行性研究报告，通过环保、安全审查确定场址。

3.3 设计要求

磷石膏堆存方式主要有干法堆存和湿法堆存两种方式，磷石膏堆场类型主要有山谷型和平地型两种类型。干法堆场包括场地防渗、磷石膏堆存系统、场地排水及渗滤液收集处理系统和监测设施，湿法堆场包括场地防渗、初期坝、堆积坝、排洪及排洪回水系统、监测设施和辅助工程。磷石膏堆场的设计参照《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJl—90)、《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）等相关规定执行，同时还应满足下列要求：

3.3.1 场地防渗

3.3.1.1 根据水文地质和工程地质勘查情况,若场区天然基础岩层（或土层）防渗性能较好，满足堆场

-7整体天然基础层的渗透系数k≤1.0×10cm/s且厚度大于1.5m时，平地型堆场可不进行防渗处理，山

谷型堆场可采用在谷口设置垂直防渗帷幕的方法进行防渗处理。若场区有局部裂隙、溶洞等不良地质现

-7象，应进行局部防渗处理，且处理后应能满足渗透系数k≤1.0×10cm/s的要求。

-73.3.1.2 当天然基础层的渗透系数k＞1.0×10cm/s时，应按《一般工业固体废物贮存、处置场污染

控制标准》（GB18599-2001）第6.2.1条规定执行。湿法堆场中的回水池及干法堆场中的渗滤液收集池等部位应进行重点防渗处理。

3.3.2 干法堆场

3.3.2.1 磷石膏堆存系统

a） 磷石膏的堆存高度及总边坡应根据磷石膏的物理力学性质、堆场基底岩土工程地质、气象及水

文条件等经计算确定，但总边坡角应小于磷石膏堆积体的自然安息角。

b） 磷石膏宜自下而上分层堆放，每层堆存高度应根据磷石膏的物理力学性质、堆场地形及磷石膏

输送机械等条件确定，一般宜小于15米。

c） 分层堆放的磷石膏层与层之间应设置宽度不小于5米的运输平台，以便后期覆土植被及植被管

养使用，该运输平台应有2%～3%的逆坡，使场内地表水有组织的排出场外，避免出现地表水冲刷磷石膏堆积体表面的现象。

d） 分层堆放的磷石膏应在开始堆放上一层的同时对下一层磷石膏堆积体表层进行填土植被护坡

处理。

e） 磷石膏堆存作业区应采用洒水车或其他抑尘措施，减少扬尘。

3.3.2.2 场地排水及渗滤液收集处理系统

a)磷石膏堆场应设置渗滤液收集处理系统，收集的渗滤液应进行处理，达标合格后才能排放。渗滤液收集处理系统应设置防止渗滤液渗漏或外溢的设施。

b)对于山谷型堆场，应在场外周边及磷石膏堆积体与山体连接部位设置截水沟，防止雨水进入场区与渗滤液混流，加大污水处理难度。

c）对于山谷型堆场，为防止磷石膏流失或进入渗滤液收集装置，应在谷口渗滤液收集装置前设置拦渣堤，拦渣堤应由透水材料制成并设有反滤层。

3.3.2.3 监测设施

a）为监控渗滤液对地下水的污染，在磷石膏堆存场周边应按《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）第6.2.3条规定设置地下水监测设施。

b）总堆高超过30米的磷石膏堆积体应设置沉降、位移观测设施。

3.3.3 湿法堆场

3.3.3.1 初期坝

a)山谷型堆场初期坝宜选择透水坝。当选用透水堆石坝时，筑坝石材应具有足够的强度且能长期耐受磷石膏浸出液的浸蚀，同时上游坡应设置反滤层及保护层；当现场缺乏筑坝石料时，可选择均质土坝或组合土坝，但必须在坝体内设计排渗设施，并经过专门论证证明其满足使用要求。 b)平地型堆场初期坝可采用粘土、磷石膏或其它材料筑坝，所选材料应具有足够的强度且能长期耐受磷石膏浸出液的浸蚀。

c)为防止雨水冲刷坝面及坝体，坝体与岸坡结合处应设置排水沟，当采用磷石膏筑坝时应在磷石膏表面覆土植被。

3.3.3.2 堆积坝

a) 磷石膏堆积坝筑坝方式宜采用上游式筑坝法。

b）山谷型堆场宜采用具有最优含水量的磷石膏筑坝，且应分层碾压密实，碾压密实度由设计根据计算确定，但一般不宜低于0.9，最优含水量应由现场试验确定。

c）平地型堆场宜采用湿磷石膏筑坝。

d）磷石膏堆积坝沉积滩顶至最高洪水位的高差不得小于表1的最小安全超高值，同时滩顶至最高洪水位水边线的距离不得小于表1的最小滩长值。平地型堆场采用湿磷石膏筑坝时，可以不考虑干滩长度，但应满足表1的最小安全超高要求。

表1 沉积滩的最小滩长和最小安全超高

e)为防止雨水冲刷坝面及坝体，坝体与岸坡结合处应设置排水沟，高度超过4米的堆积坝，宜在每级堆积坝外坝坡脚设置排水沟，高度不足4米的，宜每两级堆积坝坝脚设置一条排水沟。磷石膏堆积坝下游坡面应及时覆土植被。

3.3.3.3 排洪及排洪回水系统

a)山谷型堆场排洪及排洪回水系统宜采用排水井（斜槽）及排水管（隧洞），平地型堆场可采用虹吸及斜槽。

b)磷石膏堆场应分别按使用初期、中期及终期分别进行调洪演算，必要时可按堆积坝每升高一定高度分别进行计算，以确定各使用期的调洪库容及复核排水构筑物的能力是否满足要求。

c)磷石膏堆场设计应收集当地水文、气象、蒸发量及堆场汇水面积等资料并进行水平衡计算，水平衡计算的内容应包括堆场总的来水量、堆场损失水量、堆场回水保证率、丰水期堆场可能的盈余水量及亏水期堆场的亏水量等内容。磷石膏堆场水平衡计算宜以一个水文年作为时间单位，迳流调节时间单位以一个月为宜。磷石膏堆场水平衡计算应选择堆场初期、中期及后期等具有代表性的时期分段计算。

d)磷石膏堆场的回水调节库（池）的库容宜以枯水期其工作库容能保证正常的生产用水及洪水期其调洪库容能容纳堆场一日洪水总量为宜。

e)回水调节库（池）应设置非常溢洪道及应急物资储藏间，防止超概率洪水时发生安全事故。非常溢洪道只有在发生超概率洪水时才能向外排水，此时应对外排污水进行适当的处理后才能外排。 f)为防止雨水进入磷石膏堆场，减少堆场洪水总量，做到清污分流，在堆场磷石膏堆存范围以外应设置截洪沟，截洪沟的断面尺寸应分段通过水力计算确定。

g)在满足表1所规定的最小安全超高及最小滩长的前提下，雨季可以考虑使用堆场的部分调洪库容进行滞洪，防止污水外溢造成环境污染。库内滞留的洪水应在72小时内外排完毕。

3.3.3.4 监测设施

a）为监控渗滤液对地下水的污染，在磷石膏堆场周边应按《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）第6.2.3条规定设置地下水监测设施。

b）总高超过30米的水工坝及磷石膏堆积坝应设置沉降、位移及浸润线观测设施。

c) 进入磷石膏堆场的输渣水及返回工厂重复使用的回水等应设置计量设施，堆场库区及回水调节库（池）应设置水位监测设施。

3.3.3.5 辅助工程

磷石膏堆场辅助工程设施应满足堆场正常运行需要，方便操作管理。供配电设施采用双回路设计，通讯满足生产调度要求，场区内须有永久性道路且保持通畅。

3.4 施工及验收要求

磷石膏堆场的施工及验收参照《尾矿设施施工及验收规程》（YS 5418-95）相关规定执行，同时还应满足下列要求：

3.4.1 总体要求

3.4.1.1 承担施工和监理的单位应具有相应资质、等级证书和营业许可证，并具有同类工程施工管理的经验。

3.4.1.2 工程开工前，应对施工图进行严格审查。

3.4.1.3 施工单位在开工前应做好施工组织设计，并与建设单位协商一致，合理安排施工。

3.4.1.4 施工过程中应严格执行国家现行的相关法规，严格按设计要求施工。

3.4.1.5 监测设施的安装及施工应与项目建设施工同时进行，并达到设计要求。

3.4.1.6 工程竣工时，应按国家基本建设的有关规定，及时组织验收，验收合格后方可移交建设单位使用。

3.4.1.7 建立技术档案，做好施工试验、隐蔽工程、质量检查及验收等各项原始记录。

3.4.2 干法堆场

3.4.2.1 干法堆场场地防渗、磷石膏堆积体、场地排水及渗滤液收集处理系统、监测设施的施工及验收应严格按设计要求进行。

3.4.2.2 干法堆场磷石膏堆积体分层滩平应均匀，边坡坡度必须满足设计要求。

3.4.2.3 干法堆场建筑设施和辅助设施的施工及验收参照湿法堆场的规定执行。

3.4.3 湿法堆场

3.4.3.1 初期坝、排水竖井（斜槽）和排水管（隧洞）的施工应严格按施工工艺要求和规范操作，严格控制施工质量。

3.4.3.2 回水库水工坝的施工及验收参照《碾压式土石坝施工规范》（DL/T 5129-2001）执行，雨季施工应考虑非常情况下的防洪渡汛，具备导流泄洪的安全措施。

3.4.3.3 回水库库区内的水平防渗和垂直防渗施工应按设计要求做好粘土层碾压施工或铺防渗膜施工，并及时进行渗透试验。对于需进行帷幕灌浆防渗的施工，必须严格按工程地质勘查要求和设计要求进行施工。

3.4.3.4 截洪沟（渠）、护坡等及其辅助设施的施工及验收参照《水土保持综合治理技术规范》（GB/T 16453.6-1996）执行。

3.4.3.5 磷石膏堆积坝

a)干磷石膏筑坝，坝基应充分干燥，筑坝用磷石膏含水量应控制在设计要求范围内，应分层碾压，每层铺筑厚度应小于40cm。

b)湿磷石膏筑坝，筑坝用磷石膏应从边沟内捞湿渣分层堆筑，每层铺筑厚度应小于45cm。磷石膏渣表面出现硬壳时，应将其破碎并除掉硬壳层，再进行第二层堆筑。

c)堆积坝施工达到设计高度后，应对坝体进行全面检查，内外坡比应符合设计要求，坝体表面应平整，无裂纹。

3.5 运行管理要求

磷石膏堆场的运行管理按照《尾矿库安全技术规程》（AQ2006—2005）和《尾矿库安全监督管理规定》（国家安全生产监督管理总局令第6号）等相关规定执行，同时还应满足下列要求：

3.5.1 管理机构及职责

3.5.1.1 企业应建立、健全管理机构，配备相应的管理人员、专业技术人员和操作维护人员，负责磷石膏堆场的生产运行维护管理工作。

3.5.1.2 企业应建立、健全环保管理、安全生产责任制，根据磷石膏堆场的特点，明确责任主体，落实相关岗位职责。

3.5.1.3 各级管理机构应认真履行职责，严格遵守生产、安全、环保管理各项规章制度，并对各项规章制度的执行情况进行监督、检查和考核，确保磷石膏堆场稳定运行，预防安全、环保事故发生。

3.5.2 管理制度

3.5.2.1 企业应建立、健全环保管理和安全生产管理的规章制度，实行严格的环境保护、安全生产目标管理和检查、考核奖惩制度。

3.5.2.2 企业应建立、健全磷石膏堆场安全、操作技术规程及维护检修规程，做好专业技术管理人员、操作维护人员的培训、考核工作，保证所有人员培训合格后才能上岗。

3.5.2.3 企业应建立、健全磷石膏堆场档案管理制度，将磷石膏渣场工程建设档案、操作运行记录、检查维护记录、隐患整改和治理记录、地下水监测记录、事故处理记录等资料进行整理建档。

3.5.2.4 企业应建立、健全磷石膏堆场事故应急救援预案，定期进行演练。

3.5.3 日常管理要求

3.5.3.1 磷石膏堆场范围内应按环保和安全生产要求设置警示标志牌。

3.5.3.2 磷石膏是可利用的资源，在磷石膏的堆存过程中应避免混入其它杂物，以便于开发利用。

3.5.3.3 干法堆场

a)对于设置透水性拦渣堤的山谷型堆场，拦渣堤渗流水质必须清澈无混浊，在日常巡检中如发现水质变混浊、流量明显减少，应及时查找原因，妥善处理。

b)做好排水设施的日常检查维护工作，防止汇水进入场区。

c)严格控制好集渗池液位，严禁渗滤液外流。

d)磷石膏堆场及其周围禁止乱采、滥挖及非法爆破，避免破坏磷石膏堆场，造成环境污染。

e)定期对地下水质进行监测,每3个月一次，监测项目为pH值、氟化物，如发现水质异常，应及时查找原因，妥善处理。

3.5.3.4 湿法堆场

a)磷石膏浆的排放应做到放浆均匀、沉积滩面平整，排浆不得直接冲刷初期坝和堆积坝，不得出现漫坝情况。当磷石膏沉积滩面达到竖井井口的设计高度时，竖井应停止使用，并按设计要求对竖井进行封堵。

b)每天应对初期坝及堆积坝进行检查，当透水型初期坝渗流水质变混浊、流量明显减少，堆积坝发生渗漏，堆积坝外坡及顶面被冲刷出现冲沟，坝体出现裂缝等情况时，应及时查找原因，妥善处理，确保安全稳定运行。

c) 每月至少检查一次堆积坝体浸润线，如浸润线过高，需在不同高层增设水平导渗系统，保证堆积坝体安全。

d)每月应对排洪及排洪回水建构筑物的运行情况进行检查及控制，重点检查截洪沟和溢洪道变形、位移、损坏、淤堵、泄漏等情况, 排洪隧洞内的垮塌、衬砌变形、洞壁裂纹、剥落、洞内淤墙、洞体渗漏等情况, 排水竖井（斜槽）变形、位移、渗漏、断裂、破损及与井管（过水隧洞）连接部位等情况，以及虹吸管渗漏、变形等情况，发现异常应及时处理，确保安全稳定运行。

e)随时掌握磷石膏堆场周边情况，禁止在磷石膏堆场周围乱采、滥挖及非法爆破，避免破坏磷石膏堆场，造成环境污染。如果有上述现象应及时与当地管理部门沟通协调，妥善处理。

f)每天应对磷石膏堆积库回水量及回水调节库（池）水位进行监测，严禁池水外流，造成环境污染。回水调节库在满足生产回水要求的前提下，应尽量降低水位，汛期水位不得超过防洪设计水位。磷石膏堆积库库尾水位，在确保干滩长度和安全超高的前提下，可适当调节库尾水位高度，减轻回水调节库（池）压力。

g)定期对地下水质、坝体位移进行监测。地下水质监测，每3个月一次，监测项目为pH值、氟化物；坝体位移监测，每3个月进行一次，雨季应增加监测次数，测量误差必须满足设计要求。如发现异常，应及时分析原因，并妥善处理。

3.6 闭库要求

磷石膏堆场的闭库按照《尾矿库安全技术规程》（AQ2006—2005）和《尾矿库安全监督管理规定》（国家安全生产监督管理总局令第6号）等相关规定执行，同时还应满足下列要求：

3.6.1 磷石膏堆场停用后，应编制闭库计划，报请当地县级以上环境保护行政管理部门核准，并进行闭库设计。

3.6.2 闭库工程必须按照已批准的闭库设计方案组织施工，并做好施工记录、隐蔽工程记录等，建立技术档案。

3.6.3 闭库后，必须做好坝体及排洪设施的维护，严禁在库内乱采、滥挖。应继续对地下水及周边环境进行监测。

3.6.4 闭库后要对磷石膏进行再利用或重新启用磷石膏堆场及改作它用时，必须进行技术论证、工程设计并取得当地环保部门同意。