【正文】 其規(guī)格為： 總過濾面積： 55m。國內(nèi)已有成熟的中、小型轉(zhuǎn)臺(tái)式過濾機(jī)的制造經(jīng)驗(yàn)。 對(duì) 5 萬噸 /年磷酸裝置的規(guī)模，按過濾強(qiáng)度 4t/d178?？偯娣e為 120m2 的過濾機(jī)已在運(yùn)行中。大型 UCEGO 過濾機(jī)國內(nèi)已能制造，帶式過濾機(jī)在國內(nèi)磷酸工廠中雖已應(yīng)用，但大型的機(jī)器仍需依賴進(jìn)口，一臺(tái) 80m2的帶式過濾機(jī)價(jià)格高達(dá) 70 萬美元，槽型橡膠帶及濾布使用壽命短，國產(chǎn)化也有困難，均需進(jìn)口，使工廠的操作費(fèi)用增加。 （ 5）過濾 過濾機(jī)的選擇 過濾機(jī)是磷酸與石膏分離的關(guān) 鍵設(shè)備。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，投資少，易操作。國內(nèi)引進(jìn)的磷酸裝置中多采用這種洗滌器。該流程在國內(nèi)已有成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可節(jié)省投資，靈活操作，設(shè) 備全部國產(chǎn)化。現(xiàn)以國內(nèi)引進(jìn)磷酸裝置為例，對(duì)幾種萃取槽技術(shù)比較如下表 44： 表 44 萃取槽技術(shù)比較 序號(hào) 比較內(nèi)容 多格方槽 單槳單槽 同心圓槽 1 磷酸能力 275t/d P2O5 400 t/d P2O5 670 t/d P2O5 2 操作容積 494m3 780m3 1563m3 3 攪拌槳功率 KW 185 280 863 4 料漿冷卻 低位閃蒸冷卻 拋灑冷卻 低位閃蒸冷卻 5 單位體積功率 6 每天每噸 P2O5需要容積m3/(d tP2O5) 以上三種磷酸反應(yīng)工藝技術(shù)在世界上都有相當(dāng)數(shù)量的建廠實(shí)例，技術(shù)成熟可靠，在國內(nèi)這三種技術(shù)都已引進(jìn)。料漿過濾采用 UCEGO 轉(zhuǎn)臺(tái)過濾機(jī)。也采用低位閃蒸冷卻技術(shù)，除大流量的冷卻料漿循環(huán)外，還專門安裝了一臺(tái)熱料漿循環(huán)泵，大大增加了了整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)比，改善了石膏的結(jié)晶，并具有高的過濾強(qiáng)度。 JacobsDorr工藝采用環(huán)形單槽反應(yīng)器，單槽中每區(qū)安裝一個(gè) 45176。采用低位閃蒸冷卻技術(shù)，利用大流量軸流泵把循環(huán)料漿通過真空冷卻器蒸發(fā)水來冷卻，料漿進(jìn)出溫度差約 2℃，大大降低了系統(tǒng)結(jié)垢。因此，本工程選用二水法磷酸工藝。 （ 2）磷酸工藝技術(shù)方案的比較與選擇 二水法工藝技術(shù)成熟，操作穩(wěn)定可靠，單系列規(guī)模大，對(duì)磷礦的適用性強(qiáng)，操作靈活，作業(yè)率高，維修工作量小。其次是法國的羅納普朗克 (RhonePoulenc)流程、吉科布斯 — 道爾科 (JacobsDorr)等。但隨著世界磷礦品位的降低和雜質(zhì)含量的增加，二水法流程因其對(duì)磷礦的適應(yīng)性和工藝的可靠性，穩(wěn)定性較強(qiáng)，在大型磷酸裝置工藝中仍占主導(dǎo)地位，正在建設(shè)的 2650 噸 P2O5/天裝置即采用二水法 JACOBS 工藝。為進(jìn)一步節(jié)約能耗，降低磷礦和硫酸消耗，世界各國競相研究開發(fā)半水法 (HH)和再結(jié)晶法 (HDH 或 DHH)工藝。 ② 二水法流程仍占主導(dǎo)地位，同時(shí)積極發(fā)展半水法和再結(jié)晶工藝，使裝置更加節(jié)能。結(jié)合東圣磷復(fù)肥有限公司的實(shí)際情況和要求，決定該項(xiàng)目采用礦漿制備工藝流程為濕法球磨的開路流程。從而大幅度提高球磨機(jī)產(chǎn)量。另外在新的磨機(jī)中，使用雙倉溢流型球磨機(jī)，一個(gè)倉為棒磨，另一個(gè)倉為球磨，以保證粒度均勻，并能提高產(chǎn)量。179。 洋豐集團(tuán) 6 萬噸 /年磷酸裝置。 6000 則用于云南紅磷公司以及 179。 7000 已用于云南磷肥工業(yè)有限公司 8 萬噸 /年磷酸裝置、昆陽磷肥廠 8 萬噸 /年磷酸裝置。 9000 等。 7000、φ 2700179。為了解決上述問題，針對(duì)各種不同礦種的物理特性，設(shè)計(jì)了各種新規(guī)格磨機(jī)，加長了長徑比，以滿足工藝生產(chǎn)對(duì)粒度的要求，如φ 3200179。 就開路工藝流程而言，優(yōu)點(diǎn)是流程簡單、占地少，設(shè)備少和水耗少、原料的適應(yīng)能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠。當(dāng)物料的性質(zhì)有所變化時(shí)，能直接影響到設(shè)備的效率和能力，而往往磷礦來時(shí)為統(tǒng)礦，不易控制物 性。但是，他的缺點(diǎn)也比較多，如生產(chǎn)工藝流程長、占地面積大，設(shè)備多、水耗大、需要有濃縮過程等。 表 41 磷礦組成一覽表 成份 P2O5 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO F 組成 % 開路與閉路工藝流程優(yōu)缺點(diǎn)比較如下表 42 表 42 開路與閉路工藝比較 比較指標(biāo) 流 程 閉路流程 開路流程 流程 流程長、復(fù)雜 流程短、簡單 對(duì)礦的適應(yīng)性 對(duì)原料礦一致性要求較高，并且要求原礦的含泥量低，一般要求采用擦洗精礦 對(duì)各種礦均能適應(yīng) 可靠性 對(duì)分級(jí)和濃縮設(shè)備的可靠性要求高 可靠性好 裝機(jī)容量 稍低于開路 稍高于閉路 每噸礦的耗電量 稍低于開路 稍高于閉路 占地面積 大，一般為開路流程二倍以 上 小 產(chǎn)品粒度 易于控制、粒度均勻性較好 粒度均勻性一般 可以看出，閉路工藝流程是通過粒度分級(jí)設(shè)備，對(duì)磨過的礦漿進(jìn)行分級(jí)，主要分級(jí)方法有：使用螺旋分級(jí)機(jī)分級(jí)、水力旋流器分級(jí)以及重力沉降等。 原料磨礦工藝選擇濕磨，與干法相比，它具有流程簡單，設(shè)備少，廠房體量小，占地少，投資低；濕磨的功率消耗比干磨低，且原料不需干燥，節(jié)省了燃料，從而降低生產(chǎn)成本；操作環(huán)境好，噪聲低，并消除了粉塵污染；簡化礦粉加料系統(tǒng)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。磨機(jī)尾 氣處理采用干法除塵。對(duì)整個(gè)流程的工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，設(shè)有流程圖動(dòng)態(tài)畫面顯示、參數(shù)顯示畫面、調(diào)節(jié)顯示畫面、報(bào)警畫面、趨勢(shì)記錄顯示、自動(dòng)打印報(bào)表等功能，整個(gè)生產(chǎn)過程監(jiān)控基本可以在主控室內(nèi)完成 磷酸工段工藝技術(shù)方案 原料生產(chǎn)中磨礦工藝的確定 磷酸生產(chǎn)中磨礦工藝通常有干磨與濕磨兩種工藝，開路和閉路二種流程。 （ 5）酸冷卻器采用技術(shù)先進(jìn)可靠的帶陽極保護(hù)管殼式換熱器，該設(shè)備傳熱效率高，使用壽命長，檢 修方便，占地面積小。 （ 3）采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)、氣體分布均勻的轉(zhuǎn)化器，為轉(zhuǎn)化率達(dá)到 %以上提供了可靠的條件。 （ 2）干吸 塔的填料支撐采用球拱，其平均開孔率大于 50％，填料采用具有較大比表面積和空隙率的瓷質(zhì)耐酸 3″階梯環(huán)，以提高吸收效率和操作彈性。在催化劑選用上，國內(nèi)催化劑在活性、強(qiáng)度、起燃溫度和使用壽命上均較國外催化劑性能差，為保證總轉(zhuǎn)化率，減少對(duì)環(huán)境的污染，需引進(jìn)催化劑。 3)充分利用液硫燃燒熱和轉(zhuǎn)化部分的反應(yīng)熱 在焚硫爐出口設(shè)置廢熱鍋爐，在轉(zhuǎn)化器第一段出口設(shè)置高溫過熱器，三段出口冷熱換熱器后（第一次吸收塔前）設(shè)一中溫省煤器，四段出口設(shè)低溫過熱器和高低溫省煤器，回收這些廢 熱均用于產(chǎn) 、 450℃的中壓過熱蒸汽并用于發(fā)電。為避免因燃燒不完全而在爐氣中殘存硫蒸汽，在焚硫爐設(shè)置了二次空氣的進(jìn)口。 2)機(jī)械霧化焚硫 焚硫爐是硫磺制酸的關(guān)鍵設(shè)備，本設(shè)計(jì)的焚硫爐設(shè)有兩個(gè)機(jī)械霧化噴嘴，焚硫爐為臥式結(jié)構(gòu)。回收這些液硫燃燒熱及 SO2生成 SO3的反應(yīng)熱，產(chǎn)生 ， 450℃的中壓過熱蒸汽，供汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，供熔硫、液硫保溫低壓蒸汽來自老廠低壓蒸汽管網(wǎng)。采用陽極保護(hù)酸冷卻器，與傳統(tǒng)的冷卻排管相比傳熱效率大為提高，占地面積也可大大減少。 （ 3）采用“ 3+1”兩轉(zhuǎn)兩吸轉(zhuǎn)化吸收工藝 與一轉(zhuǎn)一吸相比，不僅提高了硫的利用率，還降低了 SO2 的排放濃度，減少了環(huán)境污染。粗硫過濾采用加壓過濾，與自然沉降過濾相比，過濾效率高，過濾速度快、強(qiáng)度高，占地少，排渣操作方便。國內(nèi)已有多套硫磺制酸裝置的總轉(zhuǎn)化率達(dá)到 %以上的水平，像蘇州精細(xì)化工集團(tuán)公司的 30 萬噸 /年硫磺制酸裝置則達(dá)到了 %以上。我國自改革開放以 來，隨著幾套大型硫酸裝置的技術(shù)引進(jìn)以及“八五”國家重大技術(shù)裝備的科技攻關(guān)，使得我國的硫酸工業(yè)技術(shù)和裝備水平都有了長足的發(fā)展，大型硫酸的國產(chǎn)化水平不斷提高，與國際先進(jìn)水平的差距不斷縮小。而目前國際上硫磺價(jià)格較適中，價(jià)格相對(duì)平穩(wěn)，對(duì)于本項(xiàng)目而言，是可以接受的。具有更好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。 這樣一個(gè)硫資源缺乏的省份，從全國的硫鐵礦的供應(yīng)、運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面來看，本項(xiàng)目不宜選用硫鐵礦為制酸的原料路線，況且投資高，占地面積和公用工程消耗 大，企業(yè)籌資也較困難。 2) 結(jié)論 本項(xiàng)目選用進(jìn)口硫磺為制酸的原料路線，因?yàn)椋? 對(duì) 179。 1995 年硫鐵礦制酸所占比例約為 80%， 1998 年硫鐵礦制酸所占比例約為 60%，到 2020 年比例下降到 40%左右。因此，只要硫磺價(jià)格合理，供應(yīng)渠道穩(wěn)定，其經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。且動(dòng)力消耗和公用工程費(fèi)用低，無廢渣、廢水的排放。硫磺制酸具有工藝流程簡單，投資少，熱能利用率高，環(huán)境效益好等優(yōu)點(diǎn)。 從合理利用資源和控制環(huán)境污染方面考慮，利用冶煉煙氣來生產(chǎn)硫酸是一條較合理的原料路線，但必須依托于相關(guān)的有色冶金工業(yè)。 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：產(chǎn)品符合 ZBG2100990(I)標(biāo)準(zhǔn)（一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)） 序號(hào) 項(xiàng)目 指標(biāo) 優(yōu)質(zhì)品 一級(jí)品 1 有效磷（ P2O5%） ≥ 49 ≥ 47 2 水溶磷（ P2O5%） ≥ 44 ≥ 41 3 總氮（ N%） ≥ 9 ≥ 8 4 水份（ H2O%） ≤ ≤ 中間產(chǎn)品規(guī)格 1）磷酸 (100%P2O5計(jì) )： 5 萬噸 /年 根據(jù)磷礦的品位，確定磷酸濃度為 18～ 20%P2O5 2）硫酸（濃度 98%）： 15 萬噸 /年 (100% H2SO4計(jì) ) 4 工藝技術(shù)方案 硫磺制酸工藝技術(shù)方案 原料路線的確定原則及依據(jù) 1) 概述 硫酸的生產(chǎn)原料主要有 硫磺、硫鐵礦、天然石膏、磷石膏以及含 SO2 的冶煉煙氣。 3）磷銨裝置 本項(xiàng)目確定生產(chǎn)規(guī)模為 18 萬噸 /年粉狀磷銨。 2）硫酸裝置 根據(jù)磷酸裝置需要，為合理配套， 5萬噸 /年磷酸年需 98%硫酸約 15 萬噸左右，本項(xiàng)目中除自用外可出售 98%硫酸約 萬噸。 生產(chǎn)規(guī)模和各裝置的規(guī)模確定的原則和理由 1）磷酸裝置 根據(jù)復(fù)肥裝置 需要，為合理配套， 18萬噸 /年磷酸一銨年需磷酸約 9萬噸左右，考慮到現(xiàn)有磷酸裝置的生產(chǎn)能力富余，確定磷酸裝置生產(chǎn)規(guī)模為 5萬噸 P2O5/年磷酸，需購進(jìn) 萬噸 P2O5/年磷酸。 2020 年以來我國 NPK 復(fù)合肥需求量增長迅速，導(dǎo)致 MAP 市場需求明顯拉動(dòng)， MAP需求增長空間較大，市場形勢(shì)良好。179。其基本戰(zhàn)略是：主要立足現(xiàn)有的高濃度磷復(fù)肥企業(yè)，繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和原料結(jié)構(gòu)的 調(diào)整，根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的原則，繼續(xù)貫徹“礦肥結(jié)合”、“酸肥結(jié)合”的發(fā)展方針，用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，加快高濃度磷復(fù)肥的發(fā)展。 3 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案是否符合國家產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的要求 國家國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“九五”計(jì)劃和 2020 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中，明確提出“加快發(fā)展以化肥為重點(diǎn)的農(nóng)用工業(yè)，積極發(fā)展磷復(fù)肥和鉀肥。179。本可研中磷酸一銨售價(jià)為 1760 元 /噸，有很強(qiáng)的市場競爭力。結(jié)合 2020 年的市場變化我們可以得出磷銨市場供需平衡已進(jìn)入一個(gè)新的價(jià)格區(qū)間： MAP 的價(jià)格區(qū)間為 1900— 2200 元 /噸。①現(xiàn)今原料價(jià)格、能源價(jià)格上漲幅度較緩；②近來磷銨產(chǎn)量增長明顯、磷銨市場競爭日益加劇。因此， 2020 年磷銨價(jià)格大幅下滑的可能性較小。因此，磷銨價(jià)格的上漲就很必然了。導(dǎo)致合成氨企業(yè)和磷銨企業(yè)生產(chǎn)成本驟增。其中液氨價(jià)格影響較為突出。當(dāng)然不排除部分企業(yè)乘機(jī)“盲目”漲價(jià)，促使市價(jià)偏高。 生產(chǎn)成本 生產(chǎn)成本是磷銨價(jià)格的主導(dǎo)支柱。可以預(yù)見，今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)， MAP 的生產(chǎn)和消費(fèi)都將以較高的速度增長，以滿足我國化肥行業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。僅這部分結(jié)構(gòu)調(diào)整增加的復(fù)合肥生產(chǎn)所需的 MAP 量就是很可觀的。隨著化肥消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，國內(nèi)磷復(fù)肥消費(fèi)不斷增長，同時(shí)帶動(dòng)了高濃度磷復(fù)肥工業(yè)的迅速發(fā)展，特別是磷銨（ MAP 和 DAP）和 NPK 復(fù)合肥的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量增幅較大。 發(fā)展高濃度復(fù)肥原料之一的粉狀磷銨應(yīng)是很有潛力的。179。由此可見，在 179。179。 省每年的復(fù)肥缺口較大。 湖南 表 25中看出，在周邊省市中以山東省的復(fù)肥生產(chǎn)量和消費(fèi)量最大，而 179。 表 25 各省復(fù)合肥施用量 單位：萬噸 (折純 ) 地區(qū) 化肥施用量 氮肥 磷肥 鉀肥 復(fù)肥 施用比例 % 上海 江蘇 浙江 安徽 江西 山東 179。 省多元肥料的產(chǎn)量還不能滿足農(nóng)業(yè)的要求，尤其是高濃度氮磷鉀復(fù)合肥較少，自給率不足，需要加快發(fā)展。 省農(nóng)業(yè)對(duì)化肥的需求比例為 N:P2O5:K2O=1::，實(shí)際的養(yǎng)分比例僅為 N:P2O5:K2O=1::， 179。 省農(nóng)科部門和化肥專家的預(yù)測(cè)， 179。根據(jù) 179。近幾年新建不少混配肥裝置，裝置最大生產(chǎn)能力為年產(chǎn) 10 萬噸，絕大部分為年產(chǎn) 15萬噸的裝置。179。179。亞洲一些國家如日本、印度等國每年都進(jìn)口一定數(shù)量的 MAP，因此，未來我國具有進(jìn)一步擴(kuò)大 MAP 出口量的潛力。 近幾年來，我國磷復(fù)肥生產(chǎn)企業(yè) 為迎接入世挑戰(zhàn)，不斷挖潛改造，擴(kuò)大規(guī)模，提高產(chǎn)品質(zhì)量，抓緊節(jié)能降耗，加強(qiáng)管理，進(jìn)行嚴(yán)格的成本控制，現(xiàn)在已經(jīng)取得基本成效， 2020 年國內(nèi) MAP 平均生產(chǎn)成本為 1070 元 /噸。 表 24 近年來我國 MAP 進(jìn)出口量（單位：萬噸，實(shí)物量） 年份 1997 1998 1999 2020 2020 2020 進(jìn)口量 出口量 我國每年從國外大量進(jìn)口 DAP 和 NPK 來滿足國內(nèi)對(duì)高濃度磷復(fù)肥