贵州"十三五"磷化工发展规划的思考

年第5期

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硫磷设计与粉体工程

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贵州“十三五”磷化工发展规划的思考

孙志立

(贵州省磷酸盐工业协会,贵州贵阳 550000)

摘 要:贵州拥有丰富的磷、煤资源,经过近10年的迅猛发展,磷化工产业在贵州有了长足的进步。在“十二五”规划即将收官、“十三五”规划正在开启之际,为贵州磷化工献计献策,探讨了贵州磷化工产业如何成为贵州经济跨越式发展新的增长点。

关键词:贵州磷化工;“十三五”规划;发展;思考

中图分类号:TQ126.3 文献标识码:C 文章编号:1009-1904(2015)05-0001-08

1 概述

贵州省是我国惟一同时拥有丰富煤、磷资源的省份。煤矿不仅品种齐全,而且煤质好,完全能够满足化工发展所需原、燃用煤的需要。全省煤炭保有储量54900Mt,深埋1km以上浅煤资源量达到158600Mt,居全国第五位。2012年贵州原煤产量国第四位[1]。

超过180Mt,仅次于内蒙古、山西、陕西三省区,居全

2009年,贵州磷矿累计查明资源量2733Mt,居

基本具备[3]。

贵州不仅煤、磷资源储量大,而且还拥有丰富的

水能资源,电力产业具有“水火互济”的电力资源优势。水力资源技术可开采量19.48GW,居全国第六位。随着乌江沙沱1.12GW水电站、六枝21.00GW电厂、北盘江2.30GW煤矸石电厂等一系列项目的实施,预计到2015年后,贵州电力新增装机容量17.00GW,届时全省电力总装机容量将超过45GW,电力总产值将达到1500亿元以上。丰富的水力资源,得天独厚的磷煤资源优势,为贵州磷化工集约化发展提供了重要的物质基础和技术条件[1]。

全国第二位,2012年后探明新增磷矿资源量3502

Mt(毕节探明磷矿储量1420Mt,瓮安地区探明磷矿2011年贵州磷矿石产量20.84Mt,比5年前增长

地质储量1300Mt,开阳磷矿探获资源量782Mt)。91.0%(2011全国年磷矿石产量81.22Mt,比5年前增长100.1%),当年磷矿石的工业产值近95亿元,占贵州省磷化工工业产值的19.2%

[2]

2 磷化工已成为贵州的支柱产业

贵州是典型的资源型省份,磷化工的产业链、产品结构具有明显的资源指向和初级原材料的生产特征。“十五”规划以来贵州磷化工产业发展速度较快,先进技术和装备的引进促成了贵州磷化工近10年的迅猛发展,已构成了黄磷、磷酸、磷肥及其下游产品初具规模的磷化工产业体系,有的产品及技术在国内已处于领先地位。涌现出瓮福(集团)有限责任公司、贵州开磷集团、贵州西洋肥业、贵州川恒化工有限责任公司、贵州威顿晶磷电子材料有限公司等一批在国内外磷化工行业有一定影响力的企业。

元,磷化工产品销售收入已占全省化学工业的

2008年贵州磷化工行业实现销售收入200亿

织金是贵州最大的无烟煤田———织纳煤田的中心地区,煤炭累计查明资源储量10760Mt;织金磷资源储量1490Mt,占全省磷资源总储量一半以上,该矿区磷矿富含重稀土元素,是贵州磷资源富集区中一块待开发利用的处女地。随着隆百铁路织黄段的建成,该地区煤、磷两大资源的组合优势凸现,创新整合煤、电、磷、冶四大产业,建设以煤、电、磷、重稀土回收综合利用等多产品耦合共生、多联产为基本组合模式的磷化工新型工业园区的条件在织金已

。

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66水平%,、在高浓度磷复肥生产能力等方面在国内已经占有不可替代的、黄磷的生产技术、技术装备重要地位,在国际同行中也享有较高的知名度。其中磷酸铵等高浓度磷复肥2008年,贵州磷肥产量11470.404.3650kt(kt,P产量居全2O5计),

国第三;黄磷产能440kt/a,产量225kt/a,居全国第二,约占全国产量的28%。宏福实业开发总公司、贵州开磷(集团)公司等大型企业在国内同行业中已经占有不可忽视的地位。

精细磷化工工业产值2011年贵州基础磷化工工业产值近25亿元、磷矿伴生资源利用工329亿元、

业产值近5亿元,分别占贵州磷化工工业产值的66.3%在高浓度复合肥生产、5.0%、1.0%

[2]

。

、磷矿伴生资源利用技术

等方面已在国内占有重要地位。如湿法磷酸净化、湿法磷酸提取氟和碘、磷酸二铵联产磷酸一铵生产、电子级三氯氧磷生产、黄磷尾气生产碳一化学品等关键技术达到了国内、国际领先水平。

kt(P2012年贵州磷肥产能已达3400kt、产量3000

17.7%2O;20125计),产能居全国第三,产量占全国的kt)。2012年全省磷化工实现工业产值年贵州黄磷产量约95kt(产能330

占全省工业总产值80%;2013年全省磷化工行业实574亿元,现销售收入700亿元以上,磷化工已经成为贵州省的主要支柱产业。

3 贵州热法制磷技术的发展

投资建设热法磷肥项目1965年3月,国家计委批准在贵州息峰小寨坝

,8月完成初步设计,9月因故项目移建广西,热法制磷项目与贵州失之交臂。直到1972年,贵州才建成第一台制磷电炉———贵阳黄磷厂2000kVA(变压器容量,下同)磷炉投产(生产能力800t/a)。到1990年,贵州先后有花溪化工厂、镇远黄磷厂、遵义县化工厂、贵州磷酸盐厂等18家企业的25台制磷电炉建成投产,它们的容量都在33.2001 贵州首创的三相~5000kVA。

6根多电极制磷电炉

贵州黄磷企业的大发展是20世纪90年代的中后期,先后引进云南技术建了13台15000kVA、φ600mm三相3根石墨电极的制磷电炉。贵州黄

磷工业技术的先驱者在吸收消化的基础上,为了提高单炉产量、解决电极价格高、采购困难等问题,针对15000kVA制磷电炉存在的不足和问题,采用φ500mm的国产石墨电极首创建成了中国第一台电极布置截面呈圆周形的三相6根多电极制磷电炉[4]并顺利投产。

多电极制磷电炉创新技术的出现和黄磷工业的崛起,为贵州发展热法磷酸盐,特别是为高纯度食品级、饲料级磷酸盐精细产品提供了重要的必不可少的原料,为中国制磷工业的创新和发展做出了积极贡献。可以说贵州多电极制磷电炉创新技术的发展是中国制磷工业发展的一个新的里程碑。3.2 贵州热法制磷的现状

新技术、新材料的运用,确实给贵州热法制磷的发展带来了不小的动力。实践证明:贵州小黄磷确实具有“小、灵、强、快”(装置小、磷电结合灵活、应变能力强、上马快)等特点,在省内已形成投资省、建设快、开停方便、用电灵活、经济效益和综合利用好等优势。因此,贵州在上世纪90年代形成的“大小并举”格局,相继延续了很长一段时期,成为贵州黄磷工业的发展格局。

热法制磷路线可以利用硅钙质中低品位磷矿石,所产磷酸质量优于湿法磷酸,可直接用于生产高端过磷酸、聚磷酸铵、饲料磷酸盐等精细磷化工产品。缺点是能耗较高,大量制磷电炉尾气的净化和利用也是一个头痛的问题。

尾气20122500年国内黄磷产量为~3000m3),黄磷尾气总量达920kt(每吨黄磷副产

(23×1083169kt

利用率约为尾气总量的~27.6×108m3),2%其中作为化工产品原料的;用作黄磷原料烘干、三聚磷酸钠干燥、聚合及加热六偏磷酸钠、烧热水等热源的约占尾气总量的10%~25%;而80%以上的黄磷尾气放空焚烧。据此计算,每年直接或间接燃烧尾气产生的CO6.9~

16.2和SO2量分别约6350kt和3.3 3kt,黄磷尾气资源化利用对环境造成的污染相当严重[5]

。过去,国内黄磷生产企业基本未对黄磷尾气加以综合利用,仅以烘料、直接放空焚烧方式处理。20世纪70年代开始,国内就利用磷炉尾气净化处理后生产甲酸钠、甲酸、草酸、甲醇、光气、苯乙酸和二甲

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基甲酰胺等化工产品。但是,由于我国黄磷企业生产规模较小,布点分散,资金紧缺,技术开发滞后,已取得的科研成果和生产经验推广应用缓慢,关键问题主要是投入产出比严重失调。因此,黄磷尾气净化处理作为碳一化工产品原料气的利用率极低,大多数黄磷生产企业只利用了少部分黄磷尾气做燃料烘干原料和焙烧泥磷回收磷,或用于换热器制备热水,供给漂磷和制磷设备保温用。由于这些换热器都采用碳钢材料,安全隐患大(云南某厂曾经发生自制热水器爆炸伤人致死事故)、不耐腐蚀,一年需修理更换数次,黄磷尾气利用率一般不足20%。

目前,利用黄磷尾气的方法主要有3种:①作为燃料,回收利用热量(如磷炉尾气烧锅炉等);②除尘、脱硫、净化后用于发电;③除尘、净化、分离出高浓、高纯的CO气体用于合成其他化学品。这三种方法中,除尘、净化、分离出高浓、高纯的CO气体用于碳一化学产品开发的尾气利用比较彻底,但净化难度大、成本高,所生产的产品销售资金占用周期比较大,而且产品受季节与原料波动影响较大。

热法黄磷工艺复杂、由于操作控制的特殊性,黄磷尾气中的残磷多少始终存在着不稳定和不确定性,这给黄磷尾气的净化、使用带来了前所未有的难题。笔者认为,可采取两条腿走路。其一,技术力量、资金雄厚的企业、公司,可充分发挥自己的技术、资金优势,把黄磷尾气作为碳一产品技术创新开发项目,向高科技发展;或者经除尘、净化后用于发电,从根本上彻底熄灭黄磷厂的天灯(火炬),所发电能供磷炉自用,副产的低压蒸汽用于黄磷精制、保温等。从目前国内的实例工厂看,尽管后期工业化生产中出现一些问题,但相信只要坚持下去,一定能够解决。其二,技术、资金不足的小黄磷生产企业,简单除尘后作为燃料取代装置中的燃煤锅炉,回收利用热量,资金风险小、见效快、投资成本回收期短。既能防治CO、CO2对大气的污染,又回收了黄磷尾气的热值,最终使高浓度的CO变废为宝,增强了小黄磷生产企业在市场经济中的竞争能力,进一步减轻了黄磷生产成本升高的压力,对企业的节能降耗、减排增效意义重大。

根据实际情况调查,现在多数黄磷厂家均配置

燃煤蒸汽锅炉,用低压蒸汽供磷精制使用,由于低压蒸汽温度高和强力翻动作用,其漂磷效果好,所得到的成品磷质量较好,但每年所消耗的燃煤成本也较高。以年产1万吨的磷炉为例,黄磷产量为1.2t/h左右,需要消耗蒸汽约3t/h,一般配置一台4t/h蒸汽锅炉,按75%负荷出力,需要耗煤450kg/h,约10150t/万元以上d,则每年所消耗的燃煤为,同时每年排放的3000t,成本高达t、37t、3t,给环保及生态加重负担CO2、SO2量及粉尘量分别约9000。

热主体装置2009年”9(月专利号1日,“:ZL2009一种黄磷尾气燃气锅炉换

20111879.1),采用一种简单的结构形式,解决了磷、硫等腐蚀性物质对核心部件的腐蚀问题,大部分黄磷尾气被利用,替代了该行业在用的燃煤锅炉。目前,云南及国外黄磷企业已建成投产的该类型各种磷炉尾气锅炉(4、6、8、10况验证t/(h)运行时间最长的已达四年以上共有30多台。通过近几年的生产运行工),已从根本上完全消除了蜂巢状、穿孔的腐蚀现象,操作更加简便、稳定,降低了锅炉工的劳动强度,磷炉尾气锅炉的各项运行参数和经济技术指标均达到设计要求和满意的效果,企业实现了生产环境公园化、节能减排效益化及社会效益双丰收的目的。2015年7月国家工信部专家组对云南第三批黄磷准入企业复核中,对云南澄江磷化工金龙有限责任公司、云南澄江冶钢集团黄磷有限公司等企业的磷炉尾气替代燃煤锅炉资源化利用给予了充分肯定和赞许。

4 贵州磷肥产业的发展与技术瓶颈

4.1 产能过剩、同质化严重

进入21世纪以来,中国磷复肥产业进入高速发展期,磷肥产量从2005年的10750kt(以P下同),到2012年达到16930kt,其中高浓度磷肥2O5计,148量严重过剩产品积压290620kt,kt,只占总产量的占总产量的86.。201349.40%%。而国内消费量仅年,,除部分出口外我国磷酸一铵,、产二铵产能分别约17500kt(实物)、19500kt;产量分别为11680kt、15440kt,平均产能利用率为66.7%和79.使产能2%。、产量过剩的问题愈加突出尽管如此,近年来各地产能仍在继续增长,产品大量积压,,企业经营出现严重困难。

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52013年,贵州省磷酸一铵、磷酸二铵产能达到

单纯从企业开工率来看350kt,开工率约80%,,产能过剩问题不突出与全国磷复肥产业类似,但贵。州仅有不足10%的自身消费量,90%需销往省外或出口。由于出口受阻,2013年以来,贵州瓮福集团及开磷集团产品积压严重,售价大幅下滑,经济效益欠佳。随着国内外产能的增加,如摩洛哥、沙特、印度等国新建装置的投产,企业面临的竞争将更加剧烈。以贵州企业所处的地理位置和现有产品的竞争力,产能将出现过剩,贵州企业很难成为赢家[1]贵州瓮福集团及开磷集团是省内磷复肥产业的

。

主要国有大型企业,产能约占全省的90%,从两大集团的产品结构来看,主产品均为磷酸一铵和磷酸二铵,都占了总产能的约80%,其产品同质化严重,影响了内外销的竞争力。

4.2 磷石膏仍然是发展的主要瓶颈[6]

磷化工的发展后劲和生态环境都面临着严峻的挑战。磷石膏是磷化工生产的固体废弃物,1t磷酸约产生4.5~5.0t磷石膏,每年将有超过50Mt磷石膏排出,按堆高10m计算,占地1660hm2堆10年,堆场建设费用按每吨磷石膏3元/年计,若存,需耗资15亿元。磷石膏从生产地运往渣场的费用按最少15元/吨计算,每年运渣的费用高达7.5亿元。

我国磷石膏主要是用作水泥缓凝剂,纸面石膏板等低值的建材产品(磷石膏中CaS0904·2H2O高达

不溶物等不利于资源化利用的组分%以上,与天然石膏相比含有少量残留磷,在一定的工艺、氟、酸条件下可替代天然石膏用于生产水泥和建材制品),虽然近年来我国取得了许多可喜的成果,化学法利用磷石膏(包括鲁北化工磷石膏制酸联产水泥)技术上虽然可行,但在经济效益上仍然过不了关。迄今为止,我们对磷石膏杂质的形成机理及内部结构影响、有害物质对后延产品质量的影响及除杂对策等方面还没有全面系统的理论研究成果,在诸多方面只能借助于天然石膏实践经验和理论数据。

对于总量还在逐年增长的磷石膏来讲,最好的方式就是对其进行资源化利用,这样不仅可降低环境风险,还能造福于社会。从资源—产品—废弃物—排放的线性物质流动向资源—产品—再生资源—产品的循环模式转变,不仅构建了企业内部的循环经济体系,也为磷石膏变废为宝,发挥社会效益提供了思路。

磷石膏生产硫酸联产土壤调节剂、水泥的工艺路线,不失为磷复肥领域循环经济资源化利用的最有效途径,是最合理和最有经济价值的应用道路,是磷石膏资源化利用研究中一个很有发展前景的开发方向。

4.3 磷石膏生产硫酸联产土壤调节剂(改良剂)

磷石膏制硫酸联产土壤调节剂是真正意义上的综合利用。因为磷石膏中不但含有的成分符合土壤改良的技术要求,而且还含有农作物需要的营养元素。如:磷、硫、镁和有机质等。

目前,随着人口、环境资源的矛盾日益突出,土壤退化(指人类对土壤不合理利用而导致的土壤质量、生产力下降的过程)已成为全球性的重大问题。早在20世纪60年代以后,由于化肥和农药的大量使用,导致土壤中的肥效、药效下降,并造成环境严重污染,因此土壤改良问题迫在眉睫,引起了世界各国农业、磷化工学者的日益关注。

国外一些国家加强了非传统矿肥———即非金属矿物在土壤改良中的开发利用,在土壤改良领域中的研究、应用开展时间早、应用范围广。迄今为止,在土壤改良中所涉及到的非金属矿物接近60种,已形成以矿物肥料、改良剂、营养物质载体等为主的系列产品。目前,世界各国利用非金属矿物作土壤改良剂效果较好,并且也越来越受到重视。

用非金属矿物改良土壤的方法,磷石膏制硫酸联产土壤调节剂就是很好的一种。磷石膏除了本身含有改善土壤所必须的钙、硅、磷、钾以及各种微量元素之外,同时还具有特殊的物理化学性质,如阳离子交换性质、吸附性、酸碱性等特点;还可以改善土壤的物化、结构、通透性能等,使土壤能更好地适合作物生长(解决长期施肥、除草剂药害导致的土壤酸化、土地盐渍化等问题)。

从化学工艺学观点来看,分解磷石膏生产硫酸,残渣制水泥和残渣制土壤调节剂有相同之处,都是经过分解后残渣进一步煅烧在熔融状态下产生新的矿物,而达到水泥或土壤调节剂的要求。不同点是在分解前的配料,按照各自不同的要求进行配料。

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所以,在整个生产过程中,气相、液相、固相都得到充分利用,对周边环境没有破坏性的影响。

目前,全国大棚种植面积有5000多万亩,仅云南省大棚种植面积就有60多万亩。大棚种植由于长期大量使用化肥、农药,对土壤带来的最大危害就是重金属含量的超标、连作障碍问题突出,一般3~5求最为迫切年就要换一次土,按每亩施用。所以,200大棚对土壤调节剂的需kg计算,仅云南省的大棚种植面积就需要土壤调节剂120kt。

按产量估算2013年,,产生的磷石膏已超过贵州省湿法磷酸(全部为用硫酸分解10Mt,按20%利)

用率计,新增堆存量8Mt以上,除占用大量场地和资金外,还对周边环境构成潜在污染风险。尽管贵州瓮福集团及开磷集团投入大量资金对磷石膏进行处置,瓮福集团用磷石膏转化生产硫酸铵,开磷集团利用磷石膏制建材等,从近年实际运行的情况看,目前很难说是一条经济可行的路线。开磷集团利用磷石膏为主的废料用于充填釆空区是比较切实可行的。即便如此,今后很长一段时间,磷石膏问题仍然是困扰磷复肥企业的主要拦路虎,这一现实已成为制约磷化工发展的技术瓶颈和环境保护面临的一大难题。

5 贵州磷化工发展思路

5.1 以磷为主、多元发展

在国发(2012)2号文件《关于进一步促进贵州经济社会又快又好发展的若干意见》的指导下,根据贵州工业发展经验的总结和磷化工发展思路,贵州确定了工业强省战略规划———四个一体化(煤电磷、煤电化、煤电铝、煤电钢)发展的重大举措。其中“煤电磷”一体化是多产业联合的集群化生产模式之一,是贵州突出未来磷化工发展、提升循环经济的必然趋势,是贵州磷化工增加产品附加值的有效途径。随着“十二五”期间产业技术水平及产业集中度的进一步提高,为贵州“煤电磷”一体化纵向产业链的延伸和横向多品种的耦合提供了有力的支撑。

要做到“以磷为主,多元发展”,首先就必须充分利用磷矿石中的其它伴生资源形成新的产业,耦合发展冶金,氯碱、石化等产业,利用地区和自身优

势发展相关产业,耦合共生,优化发展,全面提升磷石膏综合利用水平。其次对黄磷企业进行整合,充分开发利用磷炉尾气等副产物,形成新的产业链,提高附加值,以发展含磷高端系列产品。如高精细的电子级磷酸,食品和医药用磷酸盐,特种磷酸盐,含磷有机化学品等。

再就是充实、完善、强化瓮福磷煤化工大型生态工业基地。以瓮福总公司瓮福磷矿、瓮福磷肥厂和贵州川恒化工公司、瓮安金正大、瓮安芭田公司为核心,地域涵盖瓮安县—福泉市—都匀市,并辐射到贵定、龙里。强化贵阳磷化工产业示范基地,建设开阳永温—大水的磷、煤化工产业新园区,以开磷(集团)矿肥基地1800kt/aDAP项目为核心,以同兖矿贵州开化2×500kt/a大型煤头合成氨耦合共生为特征,并辐射到开阳金中、城关磷化工企业群落[7]充实开阳双流—白马煤电磷一体化走廊。开阳

。

双流—白马热法磷化工产业走廊聚集了黔能天和、国华天鑫、青利工贸、双流开发、开阳磷化、核工业新源、西洋磷铵等磷化工重点企业。完善息烽磷化工企业群落,以中化开磷和开磷集团磷业公司为主体的小寨坝磷化工区现已形成50kt/a黄磷、900kt/a350DAP、360kt/aMAP、100kt/aTSP、600kt/a合成氨、

125ktkt/因此/aa甲醇季戊四醇的生产规模、150kt/a硝铵、2×300kt/a硝基复肥、,贵州磷复肥产业应加强研发投入。

,重点投向硝酸分解磷矿综合利用的新工艺技术开发,利用贵州磷矿的优势,生产高浓度的全水溶磷酸铵、过磷酸、聚磷酸铵等产品,提高外销竞争力。

5.2 产品多元化是今后磷复肥产业发展的主要

趋势

城市转移 随着中国的现代化进程加快,劳动力成本越来越高,而人们对各种农产,大量农业人口向品的需求也大幅增加,促使中国农业现代化的步伐不断加快。能适应现代农业施肥的需要,减少劳动用工的缓控释肥和全水溶性复合肥得到快速发展。2013幅度下滑时年,当全国很多磷复肥企业销售困难,以生产缓控释肥为主的金正大和史丹,效益大利仍逆势增长。作为全球最大的缓控释肥生产企业金正大集团,其市场占有率高达50%左右,2013年销售收入增长16.95%,利润增长31.43%,2014年

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上半年,利润增长20%~30%。

另一面,用于喷施和滴灌的全水溶性复合肥增长速度也很快,全水溶性复合肥可大幅提高肥料利用率,是实现水、肥一体化的现代农业重要组成部分。但由于缺乏龙头企业,缺乏统一的标准,目前市场比较乱,产品质量良莠不齐,以国外品牌信誉度较高,价格也大大高于国内产品。在贵州,作为我省的两大磷复肥龙头企业,瓮福集团及开磷集团仅有磷酸一铵、磷酸二铵、硝基复肥、全水溶性磷酸铵等少数几个品种,今后应向缓控释肥和全水溶性复合肥多元化发展。贵州磷矿的品位高,杂质少,可重点发展湿法磷酸生产全水溶性复合肥。如缓控释肥、目前市场上有缓释氮肥,但缺乏缓释磷、钾肥。偏磷酸钾是一种优质高浓度缓释磷、钾肥,总养分高达80料的原料%以上,。

可用于生产各种规格、品级的缓释复混肥磷酸铵镁是一种优质高浓度缓释氮、磷、镁肥,总养分高达80%以上。贵州磷矿普遍含镁较高,若想直接用湿法磷酸浓缩生产过磷酸,则需要将磷矿石中w(MgO)降低到0.3%以下,否则产品黏度太高。在磷矿石脱镁过程中,将脱镁液用氨中和,可副产磷酸铵镁。此外,磷矿选矿的尾矿中w(P7铵镁的原料%~14%,,w既可减轻尾矿堆存对环境的影响又可(MgO)=11%~17%,也是生产磷酸2O5)=回收磷、镁资源获取优质肥料。

目前,市场上低端水溶肥(大量元素肥)的售价2微量元素肥000~3000)的售价元/吨,5中端水溶肥000~8000(大量元素元/吨,高端水溶,中量、肥(含氨基酸、腐殖酸、海藻酸等)的售价10000~30更适合发展湿法磷酸生产全水溶性复合肥000元/吨。贵州磷矿有效元素含量高、。

杂质少,由于过磷酸(多聚磷酸)、聚磷酸铵(多聚磷酸铵)具有螯合金属离子的作用,可利用聚磷酸将农作物生长所需的微量元素螯合在其中,制取清液肥料,用于喷施或滴灌。聚磷酸、聚磷酸铵由于腐蚀性低,有效成分含量高达70%以上,易于后加工,特别适合需长距离运输的北方市场。

清液肥料,有了过磷酸可以考虑生产11-37-0或11-34-0的清液肥料,并螯合农作物生长所需的微量元素,作为基础肥料供应市场,用于配制各种规

格的液体肥。液体肥是今后肥料的一个发展方向,而聚磷酸铵是液体肥的主要品种。在美国,目前施用的肥料约30%是液体肥,而国内生产的11-37-0液体肥也主要销往美国。

硝酸铵钙除了含有植物所需的氮元素,还含有植物所需的水溶性中量元素钙,它可以促进植物生长,增加植物抗击病虫害的能力,是现代化农业急需发展的新型肥料品种之一。

贵州化学工业的发展应与生态保护并重,由于国内磷复肥产能过剩,贵州磷复肥产能也将出现过剩。因此,贵州磷复肥产业应加强研发投入,重点投向硝酸分解磷矿综合利用的新工艺技术开发,加强环境治理和保护以及矿产资源深加工技术方面的研究与合作,共同研究开发废弃物资源化技术和工业污染防治最佳实用技术。利用贵州磷矿的优势,生产高浓度的全水溶磷酸铵、过磷酸、聚磷酸铵等产品,提高外销竞争力[8]5.3 研发投入及当前重点

。

国有大型企业由于占有资源、规模等方面的优势,加上前一阶段的市场问题不突出,经济效益尚可,因而创新意识不强,缺乏危机感,主要人力、资金的投入集中在生产规模的扩大和外延性扩张方面,最核心的技术创新研发投入不足,缺乏像华为、川恒等民营企业的危机意识和前瞻性研发投入。

近年来,贵州省科技厅、各院校、科研单位及磷复肥企业也投入了不少人力、资金从事相关技术研究及引进一些相关技术、生产装备,在湿法磷酸生产线的大型化,氟、碘资源回收利用,湿法磷酸净化等方面取得一些突破。但在基础性研究、系统性整体战略研发方面明显投入不足。现在的研发投入主要还是围绕硫酸分解磷矿获取湿法磷酸的体系来进行,对非硫路线获取磷酸的体系投入较少,尚缺乏系统性研究。

目前贵州磷复肥生产全部是以硫酸分解磷矿石来制取的,工艺成熟,问题是耗用硫资源(我国硫资源自给率约50%)。由于硫酸分解磷矿的过程与石膏的结晶过程是在同一设备内同时进行的,磷矿石中所有不能分解的固体杂质均随石膏排出。因此,石膏的纯度较低(85%~94%),几乎不具备可经济利用的价值,通常将其排弃堆置。迫于环保的压力,

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目前有部分用于建材或生产硫酸铵等。长期以来,人们也尝试各种改进,但总体而言,传统的硫酸法由于自身的工艺缺陷,无法从根本去克服它的经济和技术问题的不足。

5.4 高端布局发展磷化工、绿色生态保护并重

淘汰落后产能、关停三高一低。加快淘汰落后产能的步伐,从源头上制止新的污染和生态破坏,切实做到预防为主,强制关停三高一低(高投入、高消耗、高排放、低效益)项目,严控产能过剩项目、重复建设和污染物排放总量。

突出三个重点。做大做强做优高浓度基础磷复肥;精细化、专用化、高端化、绿色化研发和推广应用磷化工产品;培育和发展新能源、新材料、新动力等新兴化工产业[9]推进三个转变。

。产品由工业级向医药级、电子

级转变;低端产业链向高端产业链转变;无机磷化工产品向有机磷化工产品转变。利用先进技术实现磷化工企业与相关产业的重组耦合,实现共生优化,资源和能源共享,提高资源利用率,降低能耗和资源消耗。

企业组织结构要从“大而全”、“小而散”的低素质向集约化经营、集团效益的高素质转化。从贵州实际出发,企业组织结构的调整更为突出和迫切,没有有序的企业组织结构,发展多品种、深加工又可能重步“一哄而起,低水平重复建设”的自然经济老路,继续延伸“小而散”的格局。为实现贵州磷及磷化工的两个根本性转变,走集团化道路,组建大集团、大公司,建设大基地是必要的重大措施。真正使磷化工成为贵州的一张特色名片向全国和世界展示,既要青山绿水,环境友好,又要经济跨越发展。使生产发展、资源消耗、环境治理形成良性循环,具有重要的现实意义和深远的历史意义。

全省工业总产值的2011年贵州磷化工产业工业产值8.5%,到2015年,496磷化工产业亿元,占

工业产值年均增长20%,实现1035亿元的产业规模;到2020年,磷化工产业工业产值年均增长15.业“6小而散%,实现”的组织机构格局和各自为阵的市场竞2135亿元的产业规模。针对黄磷企争格局,建议在以资产为纽带组建集团公司或股份有限公司暂时难于操作的情况下,从统一销售入手,

以股份制形式首先组建“贵州黄磷销售总公司”,统

一经营省内黄磷的国内销售和出口。

明理念引领经济社会发展2013年7月2日,贵州省委提出,奋力推动“:四化将以生态文

”同步发展,打造全国生态文明建设先行区,把贵州建设成“全委会提出了东方瑞士”。“2013一圈两翼年8月”的战略构想5日,黔南州委十届三次,豪迈宣布要将黔南打造成“内陆日内瓦”,提出了“产城一体,以产业化带动城镇化,产业化向城镇化聚集”的发展思路,这些都是贵州复兴“中国梦”的最新解读。

毋庸置疑,要实现“东方瑞士”、“内陆日内瓦”的美好愿景,贵州磷化工发展的思路就必须走生产发展、生活富裕、生态良好三者辩证统一的文明发展创新之路。由于历史原因和现实条件,贵州磷化工在污染治理方面欠帐较多,但要实现可持续发展战略,必须解决“三废”的治理问题。如何引导磷化工企业理解磷化工的现状,如何处理好磷化工发展与生态环境保护的协调关系,如何掌握磷化工生产对环境影响的规律,是贵州科技工作者的义务和共同关心的问题[7]加大立法、。

执法力度。采取有力措施,坚决制止

低水平重复建设,严禁引进建设规模小、污染大、浪费资源的项目。把生态环境保护工作纳入法制化轨道,尽快改变我省部分地区在生态环境保护上边建设、边破坏,建设赶不上破坏,有法不依、执法不严的被动局面。只要全省上下齐努力,统一认识,统筹规划,坚持科学的产业政策,把握结构调整方向,抓住有利时机,贵州磷化工产业必将成为贵州经济跨越式发展的新的增长点。

6 结束语

在“十二五”规划即将收官、“十三五”规划正在开启之际,为贵州磷化工献计献策将是我们的义务和责任。贵州省规划以绿色经济理念发展绿色生态磷化工,重点培育四个千亿级产业园区,建成一批国家级和省级循环经济重点示范项目;根据我省磷化工产业发展“完善、充实、强化息烽—开阳—瓮福磷化工产业带,积极创造条件建设织金煤、磷、电、化多联产一体化生态工业新区”的“十三五”规划布局,贵州以优势磷、煤资源为依托形成的产业发展强势

·8·

SP&BMHRELATEDENGINEERING

硫磷设计与粉体工程

2015年第5期

用硝酸代替部分硫酸生产无熟化过磷酸钙

丁德承1,钱学华2

(1.中石化南京工程有限公司,江苏南京 211100;2.求是化工工程公司,江苏南京 211000)

摘 要:采用硝酸代替部分硫酸生产无熟化过磷酸钙的工艺,不仅取消了传统工艺中的熟化工序,还可使溢出的含氟气体有序排放,回收利用。介绍了该工艺的反应机理,以磷块岩矿粉为原料,对其主要工艺参数P2O5分解率、分解速度、反应时间,酸用量间的关系进行了探讨。

关键词:过磷酸钙+无熟化;反应机理;工艺参数

中图分类号:TQ442.11 文献标识码:B 文章编号:1009-1904(2015)05-0008-04

1 概述

众所周知,在过磷酸钙生产中,硫酸同磷矿粉相互作用分两个阶段进行。第一阶段,部分磷矿粉在过量硫酸中分解成磷酸和硫酸钙;然后,剩余部分磷矿粉再同第一阶段反应生成的磷酸发生反应,生成磷酸二氢钙(磷酸一钙)。该反应过程的化学方程格局和加强矿产资源的保护、合理配置磷矿资源,重点鼓励资源就地转化、深加工是今后发展的方向。

生态环境是人类赖以生存的基本条件,也是国民经济发展的物质基础,保护和建设好环境不仅关系着当代经济的腾飞,同时也关系到可持续发展的后劲和子孙后代的长远利益。通过废弃物资源化利用和生态工业链网的构建等方法减少生产过程中的原料消耗,严格控制污染物排放总量,力求贵州磷化工行业在创造良好经济效益、社会效益和环境效益的同时,成为贵州经济跨越式发展的新的增长点。

参考文献:

[1] 于 杰,林 浩,朱建国.贵州省磷化工产业技术路线图[M].

贵阳:贵州科技出版社,2013:1~20.

[2] 匡国明.贵州省磷化工产业可持续发展战略的研讨[C]//第

磷肥与复肥编辑部,2013:69~76.

[3] 孙志立.中国磷资源的利用与思考[C]//第六届全国尾矿库

安全运行与尾矿综合利用技术高峰论坛论文集.黄山:中国矿

式如下:

Ca5(PO4)3F+5H2SO4詤詤

5CaSO4+3H3PO4+HF尹 (1)

Ca5(PO4)3F+7H3PO4+5H2O詤詤

比第二阶段的快得多。当磷酸二氢钙开始结晶时,反

业编辑部,2013:113~117.

在反应第一阶段磷矿粉中的P2O5分解速度远

5Ca(H2PO4)2·H2O+HF尹 (2)

蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩蕩

[4] 孙志立,杜建学.电热法制磷[M].北京:冶金工业出版社,[5] 孙志立.以磷炉尾气为燃料的蒸汽锅炉腐蚀原因分析[J].硫

磷设计与粉体工程,2011(3):33~36.(4):1~3,22.

[6] 孙志立.磷石膏资源化利用的发展方向[J].化肥工业,2014[7] 孙志立.对贵州瓮福经济带磷矿资源合理利用的思考[J].硫

磷设计与粉体工程,2013(3):41~44.

[8] 孙志立.第六届世界磷矿加工大会观察与思考[J].硫酸设计

与粉体工程,2011(4):5~7.

[9] 孙志立.重新认识磷矿加工的科学合理性、实施循环经济可持

续发展战略[J].化肥工业,2013(2):1~5.2011:2~8.

作者简介:孙志立(1953-),男,云南石屏人,研究员,曾受聘

任国家“八五”重点项目,上世纪90年代末利用日本海外经济协力基金(OECF)贷款,俄罗斯引进、亚洲最大(60kt/a成套大型制磷装置)的昆明草铺大黄磷第一任黄磷车间主任;国内黄磷生产技术资深专家,贵州省磷酸盐工业协会副秘书长。

(收稿日期:2015-06-27)

四届全国磷复肥/磷化工技术创新(湛化)论坛论文集.湛江:

贵州“十三五”磷化工发展规划的思考

作者：

作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

孙志立

贵州省磷酸盐工业协会,贵州 贵阳,550000

硫磷设计与粉体工程

Sulphur Phosphorus & Bulk Materials Handling Related Engineering2015(5)

引用本文格式：孙志立 贵州“十三五”磷化工发展规划的思考[期刊论文]-硫磷设计与粉体工程 2015(5)