Фосфогипс – побочный продукт или ценный ресурс?

Ежегодно в мире производят более 40 млн тонн фосфорной кислоты. В результате этого процесса появляется более 200 млн т фосфогипса. Мировые запасы данного продукта составляют уже порядка 4 млрд т. Почему удалось накопить такие запасы так называемого «отхода производства», в чём проблема? Давайте разберемся. Основным фосфатным сырьём в мире является фторапатит. Большинство месторождений в мире имеют океаническое происхождение. Редкие месторождения этого минерала имеют вулканическое происхождение и обладают высоким качеством. Все месторождения апатита океанического происхождения имеют определённый радиационный фон, связанный с наличием небольшого количества U-235b и других трансурановых элементов. Частично эти элементы переходят в основной продукт производства, частично – остаются в фосфогипсе. Это приводит к увеличению радиационного фона в хранилищах фосфогипса, полученных из океанических осадочных пород. И если в 40-70-е годы фосфогипс везде в мире массово использовался в сельском хозяйстве как ценный химический мелиорант, позволяющий не только улучшать качество почв и урожайность растений, но и возвращать в сельхозпроизводство засоленные почвы, то в 80-х годах его использование резко сократилось. Причина кроется в «пещерной радиофобии», разыгравшейся в США после катастрофы на атомной станции Three Mile Island в 1979 году. На этой волне к любому материалу, отличавшемуся по радиоактивности от фона, применялись методы консервации и захоронения. «С глаз долой – из сердца вон!». А после аварии в 1986 году на Чернобыльской АЭС не стал исключением и Советский Союз, а в последующем и Россия. Не стали сильно разбираться в уникальности и чистоте отечественного апатита и постепенно забыли фосфогипс как эффективный чистый химический мелиорант почвы. Однако продовольственная безопасность мира и технический прогресс требуют увеличения производства фосфорной кислоты. На 1 тонну фосфорной кислоты образуется до 5 тонн фосфогипса. Простое складирование приводит только к лавинообразному увеличению затрат на производство, расходов на экологию и т.д. 
 

Начиная с 2000-х годов в мире под эгидой МАГАТЭ начали массово проводиться исследования по использованию фосфогипса, полученного из различных по своему происхождению апатитов, и изучению влияния радиоактивных элементов и тяжелых металлов как на окружающую среду на всех этапах применения этого продукта, так и на человека.  Выводы, сделанные МАГАТЭ по фосфогипсу в 2015 году, можно описать несколькими краткими тезисами:
1.    Весь фосфогипс предназначен для безопасного и эффективного использования. 
2.    Его свойства будут определять самые оптимальные, безопасные и доступные способы использования. Местные и региональные факторы будут дополнительно определять критерии выбора способа использования. 
3.    Точные характеристики фосфогипса позволят клиентам и конечным потребителям выбрать способ переработки фосфогипса.  

Один доклад, сделанный этой комиссией, перевел фосфогипс из статуса отхода в статус ценного ресурса, открыв доступ для его широкого использования. Кроме того, комиссией был сделан серьёзный вывод о полной экологической безопасности фосфогипса с уровнем радиации менее 1 Бк/г и использовании его безо всяких ограничений. Именно фосфогипс, полученный из апатитов Кольского полуострова, полностью соответствует этому требованию. Осталось приложить усилия и доказать на деле широкие возможности применения этого ценного ресурса!

Рассмотрим пути использования фосфогипса, уже проверенные и используемые в мире.

Прежде всего - сельское хозяйство. В России количество солонцовых и солонцеватых почв уже превышает 20 млн га. Плановое улучшение этих почв, возврат солонцов в использование требует, как минимум 4 т/га фосфогипса каждые 3-5 лет. Возврат к интенсивному использованию орошения приводит к разрушению структуры верхнего слоя почвы и сильным потерям кальция, серы и других элементов. Это ухудшает показатели эффективности орошения и приводит к увеличению себестоимости выращивания культур. Кроме того, большая часть почв России страдает от низкого содержания фосфора, серы и кальция.  Это приводит к увеличению себестоимости продукции, снижению эффективности применения минеральных удобрений, повышаются риски недополучения урожая в условиях почвенной или воздушной засухи, что оказывает существенное влияние на продовольственную безопасность России. Решение – массовое использование фосфогипса как основного источника восполнения в почвах серы, фосфора, кальция. Наибольший эффект наблюдается при совместном использовании фосфогипса и расчётных систем питания культур.