【文章內(nèi)容簡介】 優(yōu)勢和強項，實現(xiàn)社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的需要。高新技術(shù)是國際國內(nèi)區(qū)域競爭的前沿和焦點，加快發(fā)展高新精細磷化工產(chǎn)業(yè)，這是世界磷化工發(fā)展的趨勢，也是加快我國高新技術(shù)發(fā)展所必需。宜昌已具備這種發(fā)展環(huán)境和條件，應該搶抓機遇，加快發(fā)展。根據(jù)宜昌磷礦特點和磷化工發(fā)展現(xiàn)狀，當前主要應解決磷化工高技術(shù)的問題是：中低品位磷礦合理開發(fā)和高效直接利用技術(shù)；濕法磷酸的精制技術(shù)；精細磷化學品的綠色合成技術(shù)；磷化工生產(chǎn)中特別是黃磷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物資源化技術(shù)等。中低品位磷礦合理開發(fā)和利用是我國磷化工發(fā)展的戰(zhàn)略性問題，關(guān)于磷礦合理開發(fā)前文已述，選擇適宜的成熟的經(jīng)濟合理的中低品位磷礦加工利用技術(shù)是關(guān)健，目前窯法磷酸和鹽酸法磷酸利用中低品位磷礦的優(yōu)越性已經(jīng)顯現(xiàn)。搞好濕法磷酸的凈化和深加工是我國濕法磷酸必然趨勢。國內(nèi)一些磷化工企業(yè)用凈化的濕法磷酸取代熱法磷酸生產(chǎn)三聚磷酸鈉和其他工業(yè)磷酸鹽，在國內(nèi)工業(yè)化大型裝置上已商業(yè)化運行。這是我國濕法磷酸多年來一大突破。這意味著濕法磷酸取代熱法酸，向深加工和精細化，生產(chǎn)精細磷酸鹽，熱法酸市場將受到嚴峻的挑戰(zhàn)。磷化工特別是黃磷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物資源化技術(shù)是磷化工持續(xù)健康發(fā)展的必由之路，特別是宜昌磷化工產(chǎn)業(yè)地處長江三峽，要求更高，更應作為企業(yè)生存發(fā)展的根本去思考，去解決。黃磷生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物主要是氣體和固體，黃磷尾氣是量最大對環(huán)境影響最重要的氣體污染源，目前國內(nèi)多數(shù)企業(yè)未加利用直接放空燃燒，對環(huán)境造成影響。一些企業(yè)僅將其作為熱源加以利用，未能徹底解決尾氣有害的雜質(zhì)對環(huán)境的污染問題，僅有少數(shù)企業(yè)利用生產(chǎn)甲酸鈉，但附加值低，效益不高。國內(nèi)研究開發(fā)的黃磷尾氣凈化提純已有較成熟的技術(shù)，應關(guān)注、引用這些技術(shù)。磷渣用于建材工業(yè)已十分普遍，但目前未能將生產(chǎn)過程中熔融態(tài)磷渣的熱能加以利用，采用煉鋼中間包的技術(shù)直接利用熔融態(tài)磷渣生產(chǎn)建材和其它產(chǎn)品值得關(guān)注。此外濕法磷酸生產(chǎn)過程產(chǎn)生的磷石膏的利用也應借鑒國內(nèi)外成熟技術(shù)，選擇適合本地情況加以利用。形成幾個有特色的產(chǎn)業(yè)鏈黃磷規(guī)?；鍧嵣a(chǎn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈 根據(jù)近年國外關(guān)停黃磷裝置和我國限制“兩高一資”出口的產(chǎn)業(yè)政策，宜昌要實行總量調(diào)控政策，嚴格控制低水平盲目擴張，禁止新建5000噸/年以下黃磷裝置，淘汰5000噸/年以下黃磷生產(chǎn)裝置，進一步提高黃磷生產(chǎn)集中度。通過對黃磷生產(chǎn)廢棄物的資源化過程開發(fā)研究，將磷泥、尾氣、磷鐵和磷渣等的綜合利用有機地整合在一個共生系統(tǒng)中，發(fā)展跨行業(yè)、多產(chǎn)品、充分利用“渣、氣、熱”的清潔化規(guī)模生產(chǎn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。近期重點是，充分利用國內(nèi)成熟可靠的技術(shù)改造現(xiàn)有黃磷裝置，如采用電除塵技術(shù)改造現(xiàn)有的濕法除塵和尾氣凈化提純技術(shù)改變絕大多數(shù)企業(yè)將尾氣僅用作燃料使用落后現(xiàn)狀，將尾氣中一氧化碳充分利用起來生產(chǎn)碳一化學品，提高尾氣利用價值；用鋼鐵行業(yè)中間包技術(shù)改造現(xiàn)有水淬處理磷渣，充分利用熔融磷渣的熱能，生產(chǎn)微晶玻璃、微細粉摻合料等較高檔建材；改單純賣磷鐵為將其深加工生產(chǎn)磷酸鈉鹽聯(lián)產(chǎn)鉀肥、氧化鐵紅等來不斷提升副產(chǎn)物的利用價值；采用興發(fā)現(xiàn)有先進、成熟技術(shù)，利用磷泥生產(chǎn)次磷酸鈉，避免磷泥利用過程中對污染的環(huán)境，提升磷泥利用價值。建議以興發(fā)為核心，整合地方黃磷和磷化工企業(yè)，建設(shè)黃磷清潔化規(guī)模生產(chǎn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，作為試點，積累經(jīng)驗，向全省和全國推廣。(a)具體方案黃磷清潔化規(guī)模生產(chǎn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的主要產(chǎn)品有黃磷、碳一化學品、次磷酸鈉、磷酸鈉鹽等。如圖1所示。 偏磷酸鹽 廢水處理黃磷回收泥磷磷泥磷鐵脫硫凈化磷渣凈化CO黃磷尾氣次磷酸鈉甲酸鈉甲酸碳一化學品磷酸鈉鹽氧化鐵紅循環(huán)建材等產(chǎn)品圖1 黃磷清潔化規(guī)模生產(chǎn)示意圖(b)關(guān)鍵技術(shù)黃磷爐電除塵 國內(nèi)對黃磷爐氣絕大多數(shù)采用水洗濕法除塵工藝，存在噴淋水噴頭堵塞和磷泥增多、水耗較高等一系列問題。國外黃磷裝置規(guī)模大，多采用經(jīng)過預焙處理的磷礦入爐，電除塵器工藝。經(jīng)過多年探索，我國自行開發(fā)了磷礦塊礦直接入爐、電除塵、出干灰技術(shù)，并成功地在72 MW電爐運行5個多月。采用這一技術(shù)，一可提高磷的回收率，降低電耗；二可大幅度降低污水循環(huán)量，減少冷凝水消耗及污水處理量；三可凈化爐氣，降低尾氣處理成本；因而綜合效益明顯。黃磷尾氣凈化生產(chǎn)碳酸二甲酯技術(shù) 黃磷尾氣的凈化，并用其生產(chǎn)高附加值碳一化學品是同內(nèi)外黃磷行業(yè)尋求的綜合利用最佳途徑。根據(jù)國內(nèi)目前的技術(shù)水平，黃磷尾氣綜合利用的第一步是，制取甲酸鈉、草酸，國內(nèi)已有成熟的工藝技術(shù)；第二步是，尾氣深度除塵凈化，建立較大規(guī)模地生產(chǎn)碳一化學品裝置。其關(guān)鍵技術(shù)是將尾氣中的硫、磷、氟、砷等有害雜質(zhì)脫除，解決碳一化學品生產(chǎn)過程中催化劑中毒問題。國內(nèi)國家碳一工程研究中心和昆明理工大學均已有中試裝置，目前的主要問題是中試要盡快拿出成果。為簡化尾氣凈化處理，建議采用國內(nèi)自行開發(fā)的原礦直接入爐、干法電除塵器除塵替代水洗濕法除塵工藝。興發(fā)集團已有碳酸二甲酯裝置10000噸/年，目前采用水煤氣生產(chǎn)CO，利用羰基合成工藝生產(chǎn)碳酸二甲酯。黃磷尾氣凈化提純工藝實現(xiàn)工業(yè)化后可替代造氣裝置，一可降低生產(chǎn)成本，二變廢為寶，可實現(xiàn)廢物的綜合利用，減少對環(huán)境的污染。建議先在現(xiàn)有1萬噸/年裝置上進行改造，二期再行擴大，新建5萬噸/年碳酸二甲酯裝置。黃磷尾氣利用生產(chǎn)甲酸() 黃磷尾氣利用制甲酸鈉國內(nèi)有成熟的經(jīng)驗，工業(yè)化生產(chǎn)已多年。但多數(shù)企業(yè)未能進一步加工。近年國內(nèi)研究開發(fā)的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的由甲酸鈉生產(chǎn)甲酸已工業(yè)化生產(chǎn)。無疑它開辟了提高黃磷尾氣利用的附加值一個新工藝。此外國內(nèi)還研究開發(fā)了由甲酸鈉生產(chǎn)飼級甲酸鈣的新工藝。它揭示了黃磷尾氣可以的稍作凈化后采用化學凈化方法生產(chǎn)采用深度凈化方法生產(chǎn)碳一化學品。無疑擴大了黃磷尾氣利用的途徑。 磷泥的利用技術(shù) 用磷泥制取次磷酸鈉，技術(shù)關(guān)鍵是在提取過程中如何減少二次污染。興發(fā)自身擁有先進、成熟的技術(shù)，磷回收率較高而對環(huán)境的影響較小。建議新建1萬噸/年裝置。磷鐵綜合利用技術(shù) 建立磷鐵綜合利用裝置，用磷鐵制取磷酸三鈉，折合元素磷45萬噸，折合磷礦5060萬噸精品磷礦，目前國內(nèi)磷鐵出售給冶金行業(yè)，由于冶金行業(yè)用量增長緩慢，造成磷鐵大量積壓，生產(chǎn)企業(yè)感到磷鐵如雞肋，處理和利用都有問題。最近國內(nèi)研究開發(fā)的磷鐵處理新工藝可結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有黃磷企業(yè)情況，通過適當?shù)募夹g(shù)改造，將使企業(yè)逐步走出這一困境，將磷鐵資源進行延深加工，生產(chǎn)出多種化工產(chǎn)品，如硫酸鉀、氯化銨鉀、氧化鐵紅、磷酸三鈉等，可提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，成為企業(yè)治理堆存磷鐵的有效處理方案。氧化鐵顏料 一類量大面廣的無機彩色顏料，它的應用較為廣泛，大量使用于建材、涂料、油墨、橡膠、塑料、陶瓷、玻璃制品、五金玻璃拋光、戲劇油彩、繪畫、化妝品、藥用著色、紙材、復印材料、催化劑、電子工業(yè)及錄音錄像磁性記憶材料等方面。目前我國氧化鐵行業(yè)總產(chǎn)能88萬噸/年，產(chǎn)量已超過54萬噸，已成為世界氧化鐵生產(chǎn)大國。我國氧化鐵產(chǎn)品出口已占到生產(chǎn)總量的50%從上，但從總體上來看，國內(nèi)氧化鐵行業(yè)的技術(shù)水平仍遜于國外氧化鐵一籌，不少中小型企業(yè)技術(shù)水平仍處于落后階段，手工作坊、小工廠密布各氧化鐵產(chǎn)區(qū)，技術(shù)實力不足。目前全國氧化鐵生產(chǎn)廠家已有百多家，行業(yè)中已具備一定規(guī)模、綜合實力較強的超過萬噸級的企業(yè)僅10多家。企業(yè)數(shù)量過多，生產(chǎn)規(guī)模過小，形不成規(guī)模化生產(chǎn)、集約化管理是制約我國氧化鐵行業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。產(chǎn)品品種單一，質(zhì)量檔次不高，有爭競力、有品牌影響力的產(chǎn)品不多，導致“產(chǎn)品同質(zhì)化”的初級品、大路貨的氧化鐵充滿了市場。氧化鐵工業(yè)是典型的資源型、能耗型和勞動密集型產(chǎn)業(yè)，所生產(chǎn)的產(chǎn)品檔次低且供過于求，而同時用于高新技術(shù)、新材料、新應用領(lǐng)域的各種高附加值高技術(shù)含量的氧化鐵產(chǎn)品，卻需大量進口。國內(nèi)年進口量達1318萬噸﹙含磁性材料及陶瓷使用的各類氧化鐵產(chǎn)品﹚。目前宜昌市興發(fā)集團黃磷生產(chǎn)能力（宜昌部分），加上神農(nóng)架、寶康等地的黃磷裝置其產(chǎn)能已達7萬噸/年，如選擇一適合的廠區(qū)內(nèi)集中設(shè)置磷鐵處理裝置，并回收附近黃磷廠副產(chǎn)的磷鐵，形成年處理磷鐵700010000噸裝置規(guī)模，、?？偼顿Y8000萬元，年銷售收入22000萬元，年利稅7500萬元。磷渣的利用技術(shù) 積極探索磷渣熱態(tài)直接熔制技術(shù)制取建材產(chǎn)品。嫁接冶金行業(yè)的中間包技術(shù)，按市場供需情況，通過與周邊企業(yè)的合作，靈活調(diào)整微晶玻璃、人造硅灰石、微細粉體摻合料等建材產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模。c)重點項目——黃磷尾氣利用：碳酸二甲酯一期改造現(xiàn)有1萬噸/年生產(chǎn)裝置，二期新建5萬噸/年生產(chǎn)裝置（利用羰基合成技術(shù)）————磷泥利用：次磷酸鈉1萬噸/年——磷鐵利用：，副產(chǎn)鉀肥、（區(qū)域內(nèi)副產(chǎn)磷鐵適度集中）——磷渣利用：微晶玻璃30萬平米/年，超微細粉10萬噸/年中低品位礦直接利用及凈化磷酸循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈 我國磷礦資源總量中，高品位礦少，中低品位礦多。針對宜昌保有磷礦資源“豐而不富”，貧礦多，富礦少的特點，選擇宜昌磷礦的合理開發(fā)方案，特別是中低品位磷礦的直接利用是宜昌磷礦開發(fā)利用的長期的戰(zhàn)略問題。規(guī)劃要求必須把中低品位磷礦的利用提高到磷化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略高度來認識。磷酸與黃磷一樣，是發(fā)展磷化工高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)產(chǎn)品。在逐步削減熱法磷酸生產(chǎn)的同時，加快窯法酸和濕法磷酸凈化和精制技術(shù)進步。濕法酸生產(chǎn)與磷肥生產(chǎn)相結(jié)合，本循環(huán)鏈重點是以窯法磷酸作為發(fā)展基礎(chǔ)。(a)具體方案宜昌中低品位磷礦利用及濕法磷酸循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈的主要產(chǎn)品有窯法磷酸、飼料磷酸鈣等。如圖所示。 中低品位磷礦選礦 高品位磷礦 中低品位磷礦建材或耐火材料 *濕法磷酸 脫氟磷酸鈣 窯法磷酸 磷酸凈化 氟回收 氣態(tài)P2O5 聚磷酸 磷酸精制 氟硅酸鈉或氟化氫 磷酸 聚磷酸銨 氟化物 磷酸脲 磷酸鉀鹽 工業(yè)級磷酸 硅酸鈉五鈉和二氧化硅 食品級磷酸及鹽圖2 中低品位原礦直接利用產(chǎn)業(yè)鏈示意圖(b)關(guān)鍵技術(shù)磷礦及尾礦綜合利用技術(shù) 磷礦經(jīng)選礦礦后，高品位礦及選礦后高品位磷礦去生產(chǎn)濕法磷酸和脫氟磷酸鈣。本課題主要技術(shù)為一是開發(fā)較低品位磷礦（P2O517～24%）的選礦技術(shù)，提高選礦過程中P2O5的回收率，控制采選成本，改善精礦質(zhì)量；二是磷礦尾礦的綜合利用，有效分離和提取具有利用價值的（P2O525%）以下中低品位磷礦。宜昌三新磷化工業(yè)園采用合成陽離子浮選劑技術(shù)已成功地在膠粘礦脫硅上取得了突破性性進展。窯法磷酸技術(shù) 三新磷化窯法磷酸技術(shù)，該技術(shù)具有以下優(yōu)點：①可利用低品位磷礦（最低P2O59%），②其尾渣制成耐火材料、或水泥原料，③可充分利用反應熱，降低了能耗，④含氟尾氣回收利用，其技術(shù)關(guān)鍵在于含磷氣體的吸收和磷酸的凈化。目前該技術(shù)在3000噸/年磷酸中試裝置上已取得了成功，并且試驗了采用不同配方使脫磷后的硅渣生產(chǎn)建材或耐火材料產(chǎn)品。3萬噸/年窯將于今年7月建成投產(chǎn)，目前正在計劃建設(shè)10萬噸/年大型燧道窯生產(chǎn)線。2010年規(guī)劃窯法磷酸產(chǎn)能總計達到40萬噸/年。二期產(chǎn)能達到80萬噸/年。濕法磷酸凈化精制技術(shù)及工業(yè)化 四川大學近期建成了5000噸/年濕法磷酸凈化裝置。2004年宏?？偣疽M以色列的Batemam公司技術(shù)建設(shè)10萬噸/年P(guān)2O5精制磷酸生產(chǎn)技術(shù)及裝備已成功投入生產(chǎn)。因此，借鑒國內(nèi)外經(jīng)驗，從肥料級磷酸進行深加工，開展?jié)穹姿醿艋萍夹g(shù)，生產(chǎn)工業(yè)級至食品級磷酸和磷酸鹽，應是順理成章的事。建議新建20萬噸/年生產(chǎn)裝置。氟回收生產(chǎn)氟硅酸鈉或氫氟酸技術(shù) 近年我國氟化氫生產(chǎn)發(fā)展迅速。2005年化工行業(yè)有氟化氫生產(chǎn)企業(yè)35家，總生產(chǎn)能力為30萬t／a，主要分布在擁有或靠近螢石資源及經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，如浙江、福建、江蘇、山東等省。冶金系統(tǒng)為金屬鋁生產(chǎn)配套的氟化鹽生產(chǎn)廠多在具有能源、資源優(yōu)勢的鋁廠周邊，生產(chǎn)過程中的中間產(chǎn)物為30%40%的氫氟酸，一般為自產(chǎn)自用，年產(chǎn)量約68萬t(合100%)。在近5年間，我國氟化氫生產(chǎn)能力增長率約18%，消費增長速度平均為12%。氟尾氣回收技術(shù) 利用濕法磷酸生產(chǎn)氟硅酸鈉或氟硅酸生產(chǎn)氟氫酸，是一條可取的技術(shù)途徑。國內(nèi)濕法磷酸氟回收多生產(chǎn)氟硅酸鈉技術(shù)成熟可靠，氟回收生產(chǎn)無水氟化氫可使副產(chǎn)氟的利用提升一個檔次，貴州省宏?？偣纠脻穹姿岣碑a(chǎn)氟硅酸引進瑞典技術(shù)建設(shè)2萬噸/年無水氟化氫生產(chǎn)裝置，已運行。在此基礎(chǔ)上可進一步加工生產(chǎn)有機氟化物如三氟甲烷（R32）、五氟乙烷（R125）、二氟一氯甲烷（R22）及氟硅橡膠、電子級氟化氫、其它氟化學品等產(chǎn)品，可進一步提升氟的附加值，它即符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的要求又提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。該技術(shù)對采用窯法磷酸生產(chǎn)企業(yè)企業(yè)提高氟回收、減少污染，增加企業(yè)經(jīng)濟效益具有普遍意義。建議一期考慮引進甕福開發(fā)的技術(shù)建設(shè)2萬噸/年無水氟化氫裝置。另外二期再行擴大規(guī)模并開展深加工。三聚磷酸鈉技術(shù) 國外三聚磷酸鈉生產(chǎn)以濕法酸為主。目前國內(nèi)95%以上三聚磷酸鈉采用熱法磷酸生產(chǎn)。貴州宏福濕法磷酸凈化提純技術(shù)工業(yè)化，實現(xiàn)濕法工業(yè)級磷酸商品化，濕法酸生產(chǎn)三聚磷酸鈉已在貴州劍峰實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)成本比熱法酸降低近600～800元/噸。目前在國內(nèi)三聚磷酸鈉生產(chǎn)競爭劇烈情況下，產(chǎn)品質(zhì)量提高、生產(chǎn)成本降