第二十六期 | 多工艺“热身”，为高浓度磷肥发展探路JSGG.CN

测试组 · 2021-9-10 18:41:04

　　

　　磷酸是生产磷酸盐的重要原料，也是生产高浓度磷复肥的中间产品，其来源有热法磷酸和湿法磷酸。选择热法工艺还是湿法工艺发展高浓度磷肥，曾经是我国早期高浓度磷肥产业发展的首要难题。
　　

　　1976年，广西磷酸盐化工厂建成了年产1.5万吨黄磷、2.5万吨P2O5热法磷酸和5万吨热法重钙和三聚磷酸钠等装置。投产后，由于热法重钙生产成本高，不能用作肥料。20世纪80年代，为了发挥云南省的磷电优势，我国决定建设6万吨黄磷、14万吨P2O5热法磷酸和40万吨热法重钙装置试点。但由于后期各方面情况发生了变化，投资增加再加上电价大幅上涨，重钙成本超过售价，不能实现经济生产。自此宣告，热法磷酸工艺生产高浓度磷肥这条道路在我国行不通。
　　

　　实践证明，热法磷酸所消耗的热能约为湿法磷酸的3.4倍，电能消耗约高13.4倍。湿法磷酸净化后制得的磷酸盐成本较低，湿法磷酸的磷资源利用率高于热法磷酸，每生产1吨P2O5的磷酸，热法磷酸多耗磷矿约20%。湿法磷酸通过净化代替热法磷酸，质量上能适应不同要求，成本较低。此外，氟化物是湿法磷酸的主要杂质之一。由于氟化物在工业上有广泛用途，因此，在湿法磷酸净化过程中，可回收其中的氟化物制成副产品，既提高过程效益，又提高资源利用率。最终，我国确定了以湿法磷酸为基础的高浓度磷肥生产工艺路线。
　　

　　

　　“八五”及“九五”期间，我国引进了多套生产工艺为磷酸浓缩法的大中型高浓度磷复肥装置。1987年12月，12万吨/年磷酸二铵装置在安徽铜陵落成；19**和1990年，采用Davy/TVA技术的24万吨/年磷酸二铵装置在南化磷肥厂和21.6万吨/年复混肥装置在大（连）化磷铵厂落成；1990年12月，采用AZF技术的48万吨/年磷酸二铵、60万吨/年复混肥装置在秦皇岛中阿化肥公司建成；1992年，云南云峰建成24万吨/年磷酸二铵、20万吨/年复混肥装置（Davy/ TVA技术）；1996年，湖北黄麦岭18万吨/年磷酸一铵装置（Jacobs技术）；1997年，甘肃金昌12万吨/年磷酸二铵装置（AZF技术）；1999年，广西鹿寨24万吨/年磷酸二铵装置逐步建成投产。
　　

　　随着高浓度磷复肥装置的陆续引进，多项磷酸铵和复合肥技术落地中国，如美国DAVY-McKEE管式反应－转鼓氨化造粒技术，法国AZF双管反应器生产技术，西班牙ERT-ESPIND单管反应一次氨化技术，这些项目和技术的建成使用，使得我国磷复肥生产和技术水平与国外同行基本保持一致。
　　

　　大型引进装置在运行过程中，生产工艺得到不断完善。例如，中阿公司独特的单管式反应器新工艺流程（即单管式反应器- 转鼓氨化粒化流程），是在传统预中和槽-转鼓氨化粒化机流程及AZF双管式反应器工艺流程基础上的一种改进，是当时磷复肥生产工艺中最先进的工艺之一，生产稳妥可靠，产品P2O5水溶率高、外观好，质量容易控制，尤其在原料的适应性、产品转换灵活和操作简单等方面具备非常大的优势。
　　

　　在引进技术的基础上，1991年10月，我国在江西贵溪化肥厂建成第一套采用预中和、料浆造粒工艺技术的大型国产化24万吨/年磷酸二铵装置。“十五”期间，我国又分别在云南三环嘉吉（60万吨/年磷酸二铵）、贵州开磷（24万吨/年磷酸二铵）、重庆涪陵化工（24万吨/年磷酸二铵）、云南富瑞公司（60万吨/年磷酸二铵）建成4套大型磷铵装置。
　　

　　

　　我国磷肥行业始终坚持引进技术与自主创新“两条腿”走路的方针，在长期的生产实践中，科研人员也一直在寻找适合中国国情的生产工艺路线。由于“磷酸浓缩法”这一传统工艺对磷矿原料的品质要求比较高，而我国磷矿资源90%以上为难选的中低品位胶磷矿，原料来源成为行业发展的重大瓶颈。
　　

　　自20世纪80年**始，我国对“料浆浓缩法”磷酸铵工艺进行了深入研究。原成都科技大学（现四川大学）与四川银山磷肥厂合作，针对四川金河磷矿（27%P2O5，3%MgO，5.8%R2O3）杂质含量高的特点，采用氨中和稀磷酸、双效浓缩料浆工艺，成功开发了具有自主知识产权的“料浆浓缩法”工艺，产品规格11-42-0，P2O5 水溶率70%。该技术的成功开发、推广运用意义重大，结束了国产中品位矿不能生产磷铵的历史，改变了全国高浓度磷复肥长期依赖进口的被动局面。
　　

　　1988年，银山磷肥厂3万吨磷铵工业性试验装置通过了国家验收，“七五”“八五”期间，国家分别安排“20亿”“45亿”两个专项，在全国21省市自治区共建成3万吨/年磷铵装置80多套，6万吨/年磷铵2套。在随后的30多年，经实验室研究、中间试验、工业示范及大型化等关键性技术的研究开发，“料浆浓缩法”磷铵单系列生产能力由3万吨/年扩大到10万吨/年，成为我国高浓度磷复肥生产的主要技术路线之一。（魏萌）
　　

　　（本专栏实物照片均由甘肃农资孔子后提供，版权所有，违者必究。）

　　

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　　参考文献
　　[1]胡敏.我国磷肥工业改革开放40年发展纪实[J].磷肥与复肥,2018,33(12):1-5.
　　

　　[2]魏萌.磷肥工业六十年:从筚路蓝缕到铿锵崛起——访中国磷肥工业协会原理事长林乐[J].中国农资，2017(41):8.
　　

　　[3]**坚.化肥工业60年发展历程与经验启迪[J].中国石油和化工经济分析,2009(10):26-30.
　　

　　[4]曾宪坤.中国磷复肥工业的发展和展望[J].磷肥与复肥,2000(01):1-6+11.
　　

　　[5]王辛龙,许德华,钟艳君,严正娟,罗涛,杨秀山,吴振国,钟本和.中国磷化工行业60年发展历程及未来发展趋势[J].无机盐工业,2020,52(10):9-17.

　　编辑 | 炼晨
　　主管 | 魏萌

　　监制 | 张琴

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