ChemicalBook
新闻资讯 当前位置: 首页 > 信息动态  > 新闻资讯
工业磷酸是磷酸盐工业的主要生产原料

信息来源:www.xyglchem.com | 发布时间:2020年12月09日

工业磷酸是磷酸盐工业的主要生产原料,磷化工生产能否达到国家希望的绿色环保及节能减排要求,主要是解决好目前湖北工业磷酸生产所采用的热法(黄磷法)或湿法磷酸+湿法磷酸精制工艺所存在的环境破坏严重湖北工业磷酸厂家,能耗高,生产成本高等问题,以及只能使用仅占我国磷矿资源储量8%的高品位磷矿问题。本文从对环境的影响、能源消耗以及投资强度和制造成本四个方面对传统的湿法磷酸、热法磷酸工艺和JCKPA窑法磷酸工艺进行对比分析,研究结果表明,JCKPA窑法磷酸新工艺无 论在绿色环保、节能减排以及装置单位投资强度、生产成本及磷资源利用方面均克服了传统工业磷酸生产工艺存在的弊病,希望从国家层面上组织进行大规模推广。

绿色环保方面
1.1 湿法磷酸
湿法磷酸是用硫酸与磷矿石进行复分解反应制得,原料硫酸中的硫除残留在产品磷酸中的外,其余全部转入废渣磷石膏中,约90%的磷石膏是二水法湿法磷酸工艺所副产的。每生产1t湿法磷酸(以P2O5计),副产磷石膏约4-5t。
磷石膏中含有少量的酸、氟等有害成分,再生利用困难,通常作为废物堆存。其中残存的硫酸、氢氟酸是水溶性的,遇水变会转移到水体中。氢氟酸是无色液体,有强烈的腐蚀性和毒性,牲畜饮用含氟高的水和饲料,会引起慢性中毒,长期饮用含氟量超过1.5mg/L的水,可产生氟骨症,氟化物对人体的危害,主要使骨骼受害,,表现肢体活动障碍,重者骨质疏松或变形,易于自发性骨折,其次是牙齿脆弱,出现斑点。
目前我国绝大部分磷石膏均采用露天堆放,只有少量的得到利用。堆放的磷石膏经雨、雪水的浸渍,溶出的氟(F-、SiF62-)、磷(HPO42-、H2PO4-、PO43-)、硫(SO42-)、等对土壤、地表和地下水造成严重的环境污染,国家要求对磷石膏堆场须做防渗处理,使得采用湿法磷酸工艺的生产装置投资大幅度提高,同时磷石膏堆存占用大量土地,占地费连年增加,企业的生产成本也相应增加。
经过二十几年的高速发展,我国磷肥和饲料磷酸盐产业磷石膏堆放量超过5亿t。自2010 年起年副产磷石膏7500万-8500万t,其中磷肥行业6000万-7000万t,饲料磷酸盐行业1500万-2000万t。以目前的产能产量计,到2020年我国的磷石膏堆放量或将超过10亿t。巨量磷石膏的堆存除占用大面积土地外,还带来粉大的环境风险,除了普遍的粉尘污染外,堆存场在极端降雨下有溢出和滑坡的风险,富含有害物质的磷石膏在雨水侵蚀后可造成地下水和土壤的污染。
目前磷石膏还没有经济可行的处理方法,磷石膏堆存的环保问题,成为制约湿法磷酸工艺发展的最大因素。
1.2 热法磷酸

目前中国大部分热法磷酸厂都使用燃烧黄磷再通过水吸收的工艺制取工业磷酸,在制取黄磷过程中,用冷凝方法从磷炉气中分离出磷后的尾气,主要成分是CO,其他杂质为无机硫(S、H2S、SO2)、有机硫(COS、CH4SH)、磷及磷化物(P4、PH3)、氟及氟化物(HF、SiF4)、砷及砷化物(AsH3、AsF3、As)、CH4、CO2、O2、N2、氰化物和原料粉尘等,每生产1t黄磷排出尾气2500-3500m3

果为:排空尾气氟含量为684mg/m3,是国家规定允许大气氟排放标准(9mg/m3)的76倍,对环境造成严重污染。另外每生产1吨黄磷所副产的泥磷中还富集了6.62Kg氟,我国目前通常采用的磷泥制酸工艺均未设计收氟系统,在泥磷燃烧后富集的氟均会转入大气,这些均对环境造成严重污染。许多国家环境保护执法严格,是不允许这种黄磷生产工艺存在的。
氟化氢的危害比二氧化硫大20倍,空气中氟含量超过1mg/m3时,就会对人的眼睛、皮肤和呼吸器官产生直接危害,对植物的影响比二氧化硫大10-100倍,当大气中氟含量超过45-90mg/m3时,植物的叶组织会坏死。氟化氢对呼吸器官有刺 激作用,引发鼻炎、气管炎、使肺部纤维组织增生。
从20世纪70年代开始,中国就综合利用尾气进行了大量试验研究,但由于磷炉尾气有害杂质多,净化成本高,迄今为止,其大部分仍然采用‘点天灯’式的放空燃烧的直排方式。要综合利用这些废气,不仅要投入大量资金做支撑,还要拥有相应的技术。,中国热法磷酸生产企业有数多家,厂点偏多,黄磷尾气利用率较低,没有成熟的低成本处理尾气的整套技术,是阻碍这些企业整改的关键点。因此,我国迫切需要成熟的技术解决热法制酸工艺黄磷生产工序存在的严重的氟污染问题,或者用一种绿色环保、低能耗的制取磷酸工艺取现有的代热法磷酸工艺。