處在新機(jī)遇風(fēng)口 硝酸磷肥不缺席
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2021-04-19 08:40:12中國農(nóng)資劉穎
中國農(nóng)資 2021年12期
《中國農(nóng)資》記者 劉穎
我國是磷資源消耗大戶，其消費(fèi)量約占當(dāng)年國內(nèi)磷礦產(chǎn)量的60%-80%。值得注意的是，我國大部分磷肥產(chǎn)業(yè)的裝置基本到了服役期，也將面臨著磷石膏無處可堆的現(xiàn)狀，磷肥行業(yè)面臨巨大的壓力與挑戰(zhàn)。磷化工行業(yè)需要創(chuàng)新產(chǎn)品工藝，要從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求的角度研發(fā)新技術(shù)、設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的同時，提高磷肥利用率。對此，上?；ぱ芯吭河邢薰窘淌诩壐吖り惷髁紝ｉT對硝酸磷肥的生產(chǎn)技術(shù)及發(fā)展前景進(jìn)行闡述與分析。
《中國農(nóng)資》：我國磷資源主要分布在哪？礦石品位如何？
陳明良：我國磷礦石主要分布于云、貴、鄂、川、湘，這五省儲量占全國儲量的95.2%。雖然儲量大，但可供直接利用的比例較低。磷礦石多為中低品位，雜質(zhì)含量較高，我國磷礦平均品位20.36%P2O5，且磷礦床以磷塊巖為主，磷塊巖可選性較差，我國磷塊巖中的有用礦物以微晶──細(xì)晶低碳氟磷灰石、微碳氟磷灰石（俗稱膠磷礦）為主，屬世界公認(rèn)的較難選礦石。
《中國農(nóng)資》：硝酸磷肥加工方法有哪些？工藝上有哪些弱項(xiàng)？
陳明良：“硝酸磷肥”是指用硝酸處理磷礦所產(chǎn)生的任何一種肥料的通稱。其主要特點(diǎn)是，硝酸分解磷礦時，硝酸起到雙重作用，既利用了硝酸的化學(xué)能來分解磷礦，把礦中的P2O5轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀蛔魑镂盏男螒B(tài)，其本身又能作為作物的養(yǎng)分留在產(chǎn)品中，起到了“以氮帶磷”的作用。
硝酸磷肥雖有多種加工方法，但一般都包括下列幾個基本過程：一是用硝酸分解磷礦得到主要含磷酸、磷酸鹽和硝酸鈣的萃取液；二是采用不同措施處理硝酸鈣，調(diào)節(jié)萃取液中CaO/P2O5的分子比值；三是中和、料漿濃縮和造粒(或?；?，顆粒的篩分、冷卻和包裝。
硝酸分解磷礦產(chǎn)物具有強(qiáng)烈的腐蝕性和吸濕性，酸解產(chǎn)品直接使用不可行。Ca(NO3)2是一種在酸性溶液中溶解度較大的鹽，能完全溶解于酸解液中，因此想除去它，必須經(jīng)過如冷凍或加沉淀劑等方法處理，將硝酸鈣轉(zhuǎn)變成為固相或其它鈣鹽沉淀才能將它除去(或固定)，這比在硫酸法中除去硫酸鈣CaSO4過程復(fù)雜得多，這是硝酸磷肥工藝主要弱點(diǎn)。
在硝酸磷肥制造過程中，由于除鈣或固定鈣的方法不同，而產(chǎn)生了多種生產(chǎn)方法：冷凍法、硝酸－硫酸（鹽）法、硝酸－磷酸法、碳化法、有機(jī)溶劑萃取法。
《中國農(nóng)資》：在國內(nèi)，硝酸磷肥發(fā)展前景如何？有哪些利好和不足？
陳明良：硝酸磷肥是滿足設(shè)施農(nóng)業(yè)和旱地作物的好產(chǎn)品。首先，從農(nóng)業(yè)需求方面來看，我國農(nóng)業(yè)上對硝酸磷肥產(chǎn)品有較大需求，硝酸磷肥不僅含有硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、可溶性磷和枸溶性磷，同時還含有中微量元素，對作物生長十分有利。其次，從原料需求方面來看，我國硫資源不足，每年大量進(jìn)口硫磺主要用于磷肥的生產(chǎn)，硝酸磷肥不消耗硫資源，可減少肥料工業(yè)對硫的依賴。再次，從三廢排放方面來看，冷凍法硝酸磷肥最大優(yōu)勢是可以做到無三廢排放。冷凍法硝酸磷肥產(chǎn)生的四水硝鈣可以作為產(chǎn)品銷售，也可以繼續(xù)加工成全溶性的硝酸銨鈣，固體廢棄物較少，沒有濕法磷酸生產(chǎn)工藝中磷石膏問題。
至于不足面，硝酸磷肥工藝過程流程長，設(shè)備基本使用不銹鋼材料，裝置投資相對較大，且對磷礦質(zhì)量要求較高。但近幾年我國選礦技術(shù)進(jìn)步很大，磷礦可能已經(jīng)不是制約因素。從產(chǎn)品多元化來看，硝酸磷肥產(chǎn)品單一，生產(chǎn)的主要產(chǎn)品只能是化肥，不像先做磷酸產(chǎn)品可以多元化。
我國現(xiàn)在每年大約生產(chǎn)1800萬噸P2O5，其中大約1500萬噸P2O5是磷銨，磷銨中的P2O5可以達(dá)到44%以上，而我國現(xiàn)有冷凍法裝置生產(chǎn)的硝酸磷肥產(chǎn)品P2O5含量一般是12%，如取代磷銨實(shí)物300萬噸（大約140萬噸P2O5），則需生產(chǎn)硝酸磷肥實(shí)物量約為1250萬噸，投資巨大。因此雖然硝酸磷肥產(chǎn)品有很大的市場潛力，但也有很多制約因素。
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硝酸磷肥雖有多種加工方法，但一般都包括下列幾個基本過程：一是用硝酸分解磷礦得到主要含磷酸、磷酸鹽和硝酸鈣的萃取液；二是采用不同措施處理硝酸鈣，調(diào)節(jié)萃取液中CaO/P2O5的分子比值；三是中和、料漿濃縮和造粒(或?；?，顆粒的篩分、冷卻和包裝。
硝酸分解磷礦產(chǎn)物具有強(qiáng)烈的腐蝕性和吸濕性，酸解產(chǎn)品直接使用不可行。Ca(NO3)2是一種在酸性溶液中溶解度較大的鹽，能完全溶解于酸解液中，因此想除去它，必須經(jīng)過如冷凍或加沉淀劑等方法處理，將硝酸鈣轉(zhuǎn)變成為固相或其它鈣鹽沉淀才能將它除去(或固定)，這比在硫酸法中除去硫酸鈣CaSO4過程復(fù)雜得多，這是硝酸磷肥工藝主要弱點(diǎn)。
在硝酸磷肥制造過程中，由于除鈣或固定鈣的方法不同，而產(chǎn)生了多種生產(chǎn)方法：冷凍法、硝酸－硫酸（鹽）法、硝酸－磷酸法、碳化法、有機(jī)溶劑萃取法。
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