热法磷酸与湿法磷酸之我见

1、热法磷酸与湿法磷酸之我见 磷化工行业的发展趋势 磷肥的发展趋势 随着中国磷肥工业的高速发展，行业内部积累的矛盾也愈发突出，如产能过剩、产品单一、高端精细化工 产品发展薄弱、技术创新能力弱等现状严重制约着行业的健康发展，再加之金融危机导致了国内外市场疲 软和高价原料巨额亏损，中国磷肥工业进入困境。磷肥行业已面临较深层面的发展变革。在近日召开的全国磷肥、硫酸行业第十七届年会上，中国磷肥工业协会提出了对磷肥行业产业结构 调整的意见 , 调整意见主要包括结构调整的基本原则、 总体目标、 重点和方向以及促进结构调整的政策措 施等方面。（一）基本原则1、发展循环经济。推进节约资源、节能降耗、综合利用、环境

2、保护的力度，发展循环经济，建设资源 节约型、环境友好型行业。2、转变发展模式。转变传统的规模扩张方式，走内涵发展道路，坚持以市场为导向，以效益为中心。3、突出重点，扶优扶强。实现资源优化配置，进一步提高产业集中度，形成几个具有国际竞争力的大 型企业集团。4、坚持技术创新、产品创新和体制创新，利用和发挥国内外两个市场、两种资源。（二）总体目标1、磷肥发展要与农业产业结构调整相适应，更好地满足农业需求。2、向磷肥强国迈进。力争经过 3-5 年的努力，通过产业结构调整，从磷肥大国向世界磷肥强国迈进。3、控制总量，淘汰落后产能。加强引导，控制新上项目，防止盲目扩张，并对缺乏资源、管理落后、 污染严重的

3、中小企业实行关停并转。4、建设资源节约型、 环境友好型行业。 发展循环经济， 实行清洁生产， 并争取在节能减排、 三废治理、 环境保护、资源综合利用等方面取得显著成效。5、培育、发展品牌产品。提高产品质量、推进品牌建设，大力培育名牌产品，提高磷肥产品在国内外 市场的竞争力和知名度。（三）结构调整的重点和方向1、提高中低品位磷矿利用率，增加磷资源保障度。首先要加速中低品位磷矿精选富集产业化，加大胶 磷矿选矿技术的开发和投入，加快中低品位磷矿选矿的产业化，提高磷资源保障程度，保证磷肥产业可持 续发展。其次是加快窑法磷酸技术的产业化、规模化发展进程。窑法磷酸不但直接利用中低品位磷矿，还 能缓解我国硫

4、资源短缺问题，力争在3-5年内建成200万吨（P2O5磷酸，可节约硫磺 190万吨，减少磷石膏排放约 1000 万吨。2、加大对磷石膏的综合利用。一是利用磷石膏制各种新型材料（石膏粉、石膏板、砌块等）；二是大力推广磷石膏制水泥缓凝剂；三是进一步提高磷石膏制硫酸和分解技术，建设磷石膏制硫酸50 万吨项目；四是生产磷石膏标砖 20 亿块。3、延长磷肥产业链，改善经济效益。实现湿法磷酸净化技术国产化，生产中高档的食品级、电子级磷 酸及磷酸盐等磷精细化工产品。搞好氟、碘、硅等磷矿伴生资源回收，生产无水氟化氢、碘、硅等及其高 附加值系列产品。4、调整产品结构，研发磷肥新产品。研发利用中低品位磷矿生产磷肥

5、新产品，如利用中低品位磷矿和 难溶性钾矿生产熔融磷钾肥，发展各种缓控释肥、专用肥，调整磷产品结构。5、调整企业结构，组建几个具有国际竞争力的大型企业集团，为实现资源优化配置，进一步提高产业 集中度和国际竞争力，按照管理增量、调整存量、上大压小、扶优汰劣的思想，加大产业调整力度，通过 重组、兼并、收购等方式，组建几个具有国际竞争力的大型企业集团。磷化工生产新技术的发展趋势 实现磷化工产业的可持续发展，需要加强技术创新，搞好科技攻关，突破制约产业发展的关键技术，大力 推进科技进步。当前，围绕磷化工众多新技术的研究开发正在展开。一、由中低品位磷矿制取工业磷酸技术 目前世界磷矿资源正在逐步贫化，尤其是

6、我国磷矿资源绝大部分为中低品位磷矿。因此，研究中低品 位磷矿制酸技术，搞好中低品位磷矿的加工利用，是关系磷化工产业可持续发展的重大问题。1 窑法磷酸技术窑法磷酸是美国西方石油研究公司在20 世纪 80 年代开发的一种制备工业磷酸的新工艺，其原理是基于氧化反应和还原反应的结合，使磷的还原和氧化过程在同一回转窑内完成。19781982年西方石油研究公司在威斯康新进行了中试试验，但由于技术和经济性等原因未能实现产业化。由于窑法磷酸能充分利用中低品位磷矿和一般的生产设备来生产工业磷酸，引起了世界各国的广泛关注。我国科学工作者在跟踪研究的基础上，提出了复合球团的包裹模型，开发出新型包裹剂和双层包裹技 术

7、，解决了制约窑法磷酸工业化的关键技术难题，并且开发出两种窑法磷酸技术新工艺：以南京化学工业（集团）公司研究院为代表的隧道窑窑法磷酸技术，以长沙矿冶研究院为代表的回转窑（CDK窑法磷酸技术。长沙矿冶研究院与保康合作建设了一套 1 万 t/a CDK 窑法磷酸示范装置；湖北三新磷酸有限公司利用 隧道窑窑法磷酸技术在宜昌也建有一套试验装置，目前正在建设 3 万 t/a 窑法制酸的生产线。2 盐酸法技术盐酸法分解磷矿制取磷酸的最大特点是对磷矿的适应性强。以色列矿业公司开发出盐酸分解磷矿、有机溶剂萃取磷酸工艺，但存在工艺流程长，以及氯化钙的利用等问题。国内宜昌市仁和矿业有限责任公司利用原湖北省化学研究所

8、相关技术，经过大量研究，开发出盐酸分解磷矿制取工业磷酸的新工艺：以盐酸 分解磷矿石，制备氯磷酸钙结晶体，进而打浆并以有机溶剂萃取，制备工业级磷酸；氯化钙与硅渣经水热 焙烧，回收盐酸返回主流程，副产硅酸钙硅肥；萃余水相也返回主流程，形成盐酸母液封闭循环。其 主要特点是：在盐酸分解磷矿过程中，控制工艺条件，析出氯磷酸钙中间体，然后由氯磷酸钙分解制备磷 酸；可以充分利用中低品位磷矿，对磷矿石的适应性强；采用有机溶剂萃取，可以达到工业级磷酸的质量 要求；利用废弃物硅渣生产硅肥，实现资源的综合利用。目前该技术正进一步扩大试验，改进和完善生产 工艺，解决重点工程技术问题。3 新型湿法技术传统的硫酸二水法生

9、产磷酸，需要 P20倂30%勺高品位富矿。利用现代科学和工程技术，由中低品位磷矿直接制取工业磷酸，属于新型湿法技术，目前国外已投入大量人力、物力进行研究。例如，美国磷酸 盐工程和建设公司（PECO、印度DMC化学公司等都在积极研究利用低品位磷矿生产磷酸的新流程，但仍 处于实验阶段，关键技术没有公开。国内四川大学在利用中低品位磷矿生产高质量磷酸方面进行了大量的实验研究，采用磷酸分解磷矿逐 级浸提流程，分级淘洗矿粒和杂质，然后将磷酸钙盐清液与硫酸反应，制得比较洁净的磷酸和磷石膏。为 了有效利用中低品位磷矿制取工业磷酸，贡长生、张克立等应用绿色化学的基本原理对新型湿法技术进行 了探索。二、湿法磷酸净

10、化技术 湿法磷酸的净化是湿法磷酸工艺逐步取代热法磷酸的关键和前提，该技术包括化学沉淀法、溶剂萃取 法、溶剂沉淀法、结晶法、浓缩法、离子交换法、电渗析法等多种方法。从国内外研究开发和应用情况看， 溶剂萃取法是目前工业上应用的主要方法，为国际上几个大公司所掌握，详见表1。表 1 全球净化湿法磷酸的主要生产公司及其生产能力万 t/a公司国家产能（ P2O5）Emaphos摩洛哥24.0Haifa Chemicals Ltd.以色列9.0Innophos墨西哥 / 美国31.5PCS Phosphates美国25.0Prayon SA比利时20.0Rotem Amfert Negev以色列 18.0贵

11、州宏福化工 中国 10.0 目前湿法磷酸净化技术的发展呈现如下特点：两种和两种以上的净化方法联合应用；利用现代科学技 术开发高效净化装置和分离设备；已工业化的湿法磷酸净化工艺集中在溶剂萃取法和溶剂沉淀法，且以溶 剂萃取法为主；湿法磷酸净化流程有多种，原则是分级净化、分级利用。因为湿法磷酸的净化程度取决于 磷酸的最终用途，所以大多采取“肥盐化一体化”流程，做到不同净化等级的 P2O5分类使用，以降低湿法 磷酸的净化成本。如图 1 所示。湿法磷酸净化技术的关键是提高磷的回收率、节能降耗和简化工艺过程操作。国内对于湿法磷酸净化 技术的研究开发主要有两种方式：一是引进国外湿法磷酸净化技术，生产净化的湿

12、法磷酸，用于生产精细 磷酸盐或其他用途，以缩短研究开发周期。例如，贵州宏福化工股份公司引进以色列Bateman公司10万t/a （ P2O5湿法磷酸净化技术，一次开车成功，取得了良好的经济效益。二是自主开发，主要采用化学沉 淀法，伴随目的产品的发展模式进行生产，而不是先制备纯净的湿法磷酸。还有一些企业采用边净化边生 产的方法用湿法磷酸生产三聚磷酸钠，积累了不少成功经验。三、精细磷化工绿色合成技术绿色技术是当今世界产业技术发展的方向， 属于可持续发展技术。 由于资源、能源和环境问题的影响， 当今世界磷化工的发展格局和产业结构正发生深刻的变革，呈现出产业的集约化和高端化，产品的精细化 和专用化，合

13、成技术的现代化和绿色化。特别是含磷药物和中间体的绿色合成技术、由黄磷直接合成亚磷 酸和磷酸酯的绿色催化技术、磷系电子化学品的制备技术、高效低毒有机磷农药的研制、新型磷系阻燃剂 的合成技术等备受关注。应加强研究开发，突破关键技术，大力发展绿色合成技术，促进我国高新精细磷 化工产业发展的“绿色化”。磷化工企业必须明确自己的发展方向 新热法磷酸生产技术节能减排一举多得， 一种被称为“高效利用反应热副产工业 蒸汽的热法磷酸生产技术”的新发明， 与传统热法磷酸生产技术比较， 节能、降 耗一举多得。日前 , 被云南省评为 2007 年度云南省技术发明一等奖。云南省化工研究院针对热法磷酸生产技术的现状，历时

14、 12 年，发明了一整 套利用自然空气燃烧黄磷来回收反应热副产工业蒸汽的热法磷酸生产技术。 并研 发了该技术的关键设备：特种燃磷塔。该项技术有六大优势：第一，实现了热能 回收与利用，热能回收率达 65.2%；第二，减少循环冷却水 60；第三，减少 循环酸量50% ;第四，水化塔P2O5吸收率提高30% ;第五，新建同等规模生产 装置，减少投资 20；第六，原有传统生产装置改造，生产能力提高 30。该 发明还是国内外唯一利用普通自然空气燃烧黄磷并产生蒸汽的产业化技术。 实际 热能回收率高达 65.2%，不仅突破了国外文献报道的使用普通自然空气理论回 收率 63%的极限，也高于国外利用干燥空气的实

15、际热能利用率。传统热法磷酸的生产工艺中黄磷燃烧所产生的热能难于进一步利用， 而生产 系统中的熔磷、 供磷设备及其相关管线， 需要另外设置燃煤锅炉供热保温， 形成 生产系统中需要外部供给热量而自身产生的燃烧热能因不能利用造成浪费的不 合理现象。 因此，回收黄磷燃烧所放出的热量都是热法磷酸工业的重大技术创新 课题。“黄磷燃烧热能回收与利用装置及其热法磷酸生产系统”获得国家发明专 利授权。实现了利用自然空气在生产热法磷酸的同时副产压力为 0.8MPa以上的 工业蒸汽。 实现了行业大规模的推广应用， 提高了行业的清洁化生产水平， 成为 行业的主导生产技术; 用高新技术改造了传统产业， 是促进节约能源，

16、 节约资源， 保护环境，可持续发展的国际先进技术。该项目实施技术转让 18 个企业， 33 台（套）。 3 年来，采用此发明技术投产项目新增产值 12.38 亿元，新增利税 2.45 亿元，节支总额 1.25 亿元。湿法磷酸的一种新工艺，湿法磷酸的一种新工艺，该工艺采用硫酸分解磷矿，其特征在于：以下步骤用水或循环母液（稀磷酸）、磷矿粉（100目即100%通过孔径为1mm的筛）按重量比3 5： 1配制成矿浆并添加1f# 助剂（活性硅酸盐如水玻璃或固体NaJ2SiOj3、等，加入量按磷矿含氟量计算 量的1 0 0 1 3 6 %），在常压和搅拌条件下缓慢地向矿浆中加入浓度9 3 9 8 %、重量为

17、计算量的 1 0 0 1 0 5 %的硫酸进行萃取反应，反应温度7 0 9 0 C，反应时间35小时，过滤分离得到滤 酸（I） ;12滤酸（I）在常压和4 0 6 0 C下，加入2f# 助剂（钠盐或钾盐、钡盐，主 要有 NaCl、NaJ2SOj4、NaJ2COj3、NaOH、KCl、Kj2 COj3、KOH、EaClJ2、EaCOj3、Ea（OH）J2、nHj2 O等，加入量按滤酸（I）含氟量计算量的5 0 1 0 0 %），搅拌进行10 30分钟反应后滤酸（I） 变化成悬浮液状态的滤酸（n）；13 亦可将不含氯根的2T#助剂与1T#助剂一起添加 至矿浆中，作用相同，经萃取反应后过滤分离直接得

18、到滤酸（n）；1滤酸（H）在常压和冷却至 <2 0C条件下，静置陈化2 0 4 0小时，澄清液即为优质磷酸，沉淀物为氟盐副产品。一种浸提法磷泥回收黄磷的方法是用复合浸提剂、助滤剂，经浸提、沉降、过滤、蒸馏、浸洗残渣、蒸渣 工序，治理磷泥污染并从中回收黄磷的方法，其特征在于：1、复合浸提剂由四氯化碳1520%、二 硫化碳8085%、表面活性剂015020%组成；2、磷泥与助滤剂的比例为：1：01 0. 3; 3、复合浸提剂与磷泥的比例为：1：1 1. 5;4、蒸馏器内蒸馏温度控制在7 0 8 0 C;5、洗浸残渣经蒸渣器回收浸提剂循环使用，并经烘干、粉碎作微硅肥或作填料使用，蒸渣器的蒸馏温

19、度控制在8 0 9 0 C;6、利用工业四氯化碳达到精制、净化黄磷产品，提高安全系数的目的。黄磷行业结构调整在之中，为加快推进全省黄磷行业结构调整，促进磷矿资源的可持续利用和黄磷产业的 健康发展，特提出以下意见。一、黄磷行业结构调整势在必行云南是我国黄磷生产的主要基地。 2005 年全国黄磷生产能力 175 万吨、产量 74万吨，云南省的生产 能力 80 万吨、产量 29 万吨，分别占到全国的 46%和 40%。全国黄磷生产能力过剩，能源资源消耗高，行 业无序竞争的矛盾十分突出。云南省黄磷企业数量多、规模小，产量超过1 万吨的企业仅有 4 家，占黄磷生产企业总数的 7.7%。近年来，全省黄磷产

20、量与产能严重失衡，但部分企业依然进行扩能改造，使全省黄 磷总生产能力仍有扩大的趋势。一些企业单纯扩能改造而淡化节能降耗和尾气综合利用措施，资源浪费和 环境污染严重，环境治理、整改的任务非常繁重。如果任凭黄磷行业落后产能过剩，必然导致资源、环境 约束矛盾进一步加剧，“云南黄磷”在国内外的优势地位也将逐步丧失。因此，加快推进黄磷行业结构调 整，确保黄磷产业的健康发展，已成为一项十分紧迫的任务。二、总体要求和目标 发挥黄磷产品对水电调峰储能的功能，走磷、电、化相结合的发展道路，以市场为导向，严格实行黄磷生产准入条件，优化产业布局，推进行业重组，加强节能降耗改造，大力发展循环经济，延伸产业链， 促进黄

21、磷产业升级。主要目标：继续保持黄磷生产总量、质量和效益全国领先。黄磷产量占国内总产量的45%以上。下游产业链得到延伸。以黄磷为原料，进一步发展低砷高纯黄磷、赤磷、电子功能材料等精细磷化工 产品，黄磷就地加工量占实际产量的 20%以上。培育“云南黄磷”统一品牌。依托龙头企业和行业协会联合建立黄磷产品市场调整库，通过组织协调 和行业自律，不断规范市场竞争行为，促进统一品牌对外销售，力争2010 年前实现 60%以上全省黄磷产量统一品牌的对外销售比例。生产集中度进一步提高。逐步减少企业数量和黄磷生产装置，鼓励无自有磷矿山、无下游加工和无能 源支撑的单一黄磷生产企业积极寻求同其他企业的联合重组。 全省

22、重点扶持年销售收入 10 亿元以上黄磷生产和深加工的优势企业，使其生产能力和实际产量占全省总量的70以上。工艺装备水平进一步提高。20000KVA及以上、10000吨/年及以上的磷炉装置能力占总生产能力的30%以上；昆明、玉溪、曲靖等州市在2007年12月31日前淘汰磷炉变压器容量在 10000KVA以下、设计生产能力在 5000 吨/年以下的单台装置。能耗、 物耗进一步降低， 环境污染得到改善。 201 0年，全省黄磷产品单位能耗比 2005 年降低 14%； 采用中低品位和高硅磷矿石生产黄磷的装置达到70%以上；粉矿、磷炉尾气、磷渣和磷铁实现综合有效利用；污水全部实现零排放；生产企业环境污

23、染治理达标率到 100%。三、工作重点（一）严格市场准入管理，控制生产能力增长。严格执行云南省黄磷行业准入条件，切实落实黄 磷生产装置的公告管理和新建、 改扩建黄磷生产装置省级核准管理措施， 从严限制新建和改扩建黄磷装置。（二）以节能降耗、污染治理、综合利用为重点，以直接利用中低品位和高硅磷矿石为目标，推广先 进适用技术，加强技术改造，淘汰落后工艺装置，促进工艺装备升级。积极推进优化集成创新工作，降低 能耗，提高回收率；推广南磷集团寻甸磷电和宣威磷电循环经济发展模式，实现资源综合利用；推广磷炉 尾气净化技术，实现磷炉尾气的综合利用；推广粉矿成球、烧结或其他粉矿综合利用技术，减少对磷矿资 源的浪

24、费；推广原料加工流程粉尘回收和特殊岗位电视监控措施，实现清洁生产。（三）提高产品质量，拓展精细磷化工市场空间，延伸产业链。探索降低黄磷中砷、硫、有机物等有害 元素含量的安全有效方法， 提高产品质量， 生产优质高纯黄磷；不断开发以黄磷为原料的精细磷化工产品， 拓展市场空间，延伸产业链。鼓励企业到省外、港口加工办厂，促进企业直接面对市场，提高市场竞争力。（四）提高产业集中度，优化产业组织和布局。按照市场原则，鼓励有实力的企业，以资产、资源和 市场为纽带实施行业重组，促进黄磷行业向集中化、大型化、基地化方向发展。（ 五） 推进统一品牌对外销售。 依托行业协会组建黄磷营销协作机制， 逐步推进统一品牌对

25、外销售进程， 规范市场销售行为。四、政策措施 推进黄磷行业结构调整要充分发挥市场配置资源、政府调控的作用，利用市场、电力、磷矿石和运输 的约束机制，综合运用经济、法律和必要的行政手段，坚持区别对待、分类指导、有保有压、扶优汰劣， 实现总量平衡和结构优化。（一）加强信贷、土地、环保、供电、磷矿石配置和运输等调控措施与产业政策的协调配合，严格控 制投资。实施动态的黄磷生产装置公告管理，加强云南省黄磷行业准入条件贯彻落实情况的监督检查。 严格新建或改扩建黄磷生产装置的核准程序，未经核准的新建或改扩建黄磷生产装置，金融机构不提供信 贷支持，土地管理部门不予提供土地，电力部门不予供电，环保部门不予办理环

26、保行政许可手续，安全生 产监督部门不予办理安全生产许可。未经公告的黄磷生产装置，不予协调电力、磷矿石、运输等生产条件。（二）按照促进产业结构升级、节约和合理用电的原则，调整黄磷生产用电政策。经核准公告的黄磷 生产装置，电力部门在电力紧张、错峰让电等特殊情况下，优先保障公告黄磷装置的生产用电。区别情况继续实施差别电价措施。对已建成装置容量在20000KVA及以上、设计生产能力 10000吨/年及以上，工艺技术先进、环保治理和资源综合利用成效明显、符合清洁生产要求的黄磷生产装置，按照每Kwh优惠0.02元电价保障生产；对 20000KVA以下、10000KVA及以上，设计生产能力 10000吨/年

27、以下、5000吨/年及以 上，并符合资源综合利用和环保要求的装置，按现行电价保障生产；对昆明、玉溪、曲靖市的10000KVA以下、设计生产能力 5000 吨/年以下的黄磷生产装置按照云南省黄磷行业准入条件改造时限的要求分别 实施限制类或淘汰类电价。（三）以“扶优汰劣”为重点，调控扩能改造。鼓励重点企业围绕集中化、大型化和基地化建设的方 向，在确保逐步淘汰落后生产能力和分散生产装置的同时，实施节能降耗、综合利用、规模化生产等技术 改造；鼓励以黄磷为原料就地延伸产业链的原有黄磷生产装置的扩能改造和以黄磷为原料的精细磷化工产 品的投资发展；鼓励有实力企业实施行业重组后对黄磷生产装置的综合性改造。（四

28、）以提高企业自主创新能力为重点，加强以黄磷为原料的新产品研究和市场拓展。对科研和新产品市场拓展投入部分给予企业所得税税前扣除的政策，鼓励黄磷生产企业每年以不低于2%销售收入的投入加强同科研院所的横向联合，积极创建省级企业技术中心，加大以黄磷为原料的新产品开发和市场拓展。（五）加强信息引导和行业自律，充分发挥行业协会的作用。省化工行业协会、省磷化工协会要加强调查 研究，做好国内外生产经营、市场价格、投资等信息的收集统计和发布工作；加强组织协调和行业自律， 规范市场竞争行为，促进统一品牌对外销售。同时，要协助政府有关部门做好黄磷行业企业执行行业准入 条件的监督检查工作。我的观点以及主张 在湿法磷酸

29、日益盛行的情况下，原有价格低价徘徊，硫磺市场低迷，国内大肆兴建湿法磷酸以低成本价格 优势及质量对等抢占热法磷酸市场，预计在未来几年内国内湿法磷酸产能将逐渐扩大，那么热法磷酸如何 在原有的市场中 站稳脚跟，如何合理的应对湿法磷酸的挑战？1、分析清楚行业的发展趋势。 2、鼓励企业向着好的方向发展。 3、鼓励科研部门解决企业的目前急需。4、树立自己在行业的领导作用！更高等级的磷产品 ,比如电子级 ,市场趋势如何 ?在 2008 年美国次贷危机引起的全球经济危机影响下导致油价涨跌无常，但是欧佩克减产与美国原油库 存下降等因素并没有使国际油价强劲反弹。全球经济疲软导致国际化工市场状况恶化，国际化工企业开

30、工 率下调，产品价格大幅下跌，下游需求疲软，企业存在高价原料库存，高成本产品库存，流动资金紧缺现 象，全球企业纷纷停产、裁员、倒闭，很多产业借此机会纷纷重组洗牌。磷化工虽然是一个小产业，但它 所涉及的行业众多，在多数产业里都发挥着充分作用，这可见磷化工产业的重要性。磷化工的产业链涉及面广泛，其中以磷肥产量最大，占磷化工产业总量的80%，但我国磷化工产业主要以黄磷，磷酸为基础原料，下游延伸产品涉及面狭隘。黄磷以初级原料出现在市场上发挥着主要作用也是 无可替代的产品， 这里我们说下磷酸， 它广泛用于工业和农业及食品领域， 目前国际磷酸生产工艺有三种： 1.热法磷酸 2. 湿法磷酸 3.窑法磷酸。湿

31、法磷酸和热法磷酸主要差别是生产路线不同决定了世界磷酸市场和 下游磷酸盐市场的状况。磷酸根据纯度的不同而分为从低到高的品种 ：工业磷酸、食品磷酸 、医药磷酸、 电子磷酸等。湿法磷酸和热法磷酸相比，成本相对较低，随着国内湿法磷酸工艺的进步，未来将会逐步取 代热法磷酸的部分用途，我国的磷酸工艺主要以低成本的热法磷酸为主，以黄磷为原材料不需提纯即可生 产高品位的磷酸， 而国际上的工艺以高成本的湿法磷酸为主， 技术上的精湛已经可以生产其他磷酸盐产品。 （一）磷酸生产成本 为对比不同工艺生产地磷酸制造成本，采用了统一矿价、统一煤、电、水等公用工程价格 ，并对固定成本 和折旧成本进行统一测算。热法磷酸主要依

32、靠于黄磷， 工艺成熟设备简单， 热法磷酸产品纯度高， 进一步提纯精化精细产品价值较高， 热法磷酸是高能耗（1t黄磷耗电1350014500kwh）、高污染、高投资、高成本的“四高”产品，因此净化 提纯杂质含量较高的湿法磷酸取代热法磷酸生产各种磷制品是世界磷化工高新技术发展的方向。项目及规格数量：吨单价：元 / 吨单价成本：元占直接成本 /%原辅材料黄磷0.2812200341694.1公用工程59.81.6电60.10.4527工艺水4.61.56.9循环冷却水1240.112.4低压蒸汽0.0915013.5可变成本3535.695.7固定成本481.3折旧成本1183表 1 热法磷酸生产成

33、本分析 85%H3PO4合计3701.6100表 2 湿法磷酸生产升本（以每吨100%p2O5 浓磷酸产品计）分析项目及规格数量：吨单价：元 / 吨单位成本：元占直接成本 /%原辅材料1806.868磷矿石 (30%p2o5)3.56280996.817.7硫酸（ 100%）2.730081050.3公用工程454.114副产品-370氟硅酸( 15%H2SiF6)0.371000-370可变成本1890.982固定成本352.47.4折旧成本50910.6合计2752.3100中间差一个萃取成 85% 的成本分析表采用净化湿法磷酸为原料生产工业级、食品级磷酸或磷制品，不仅大幅度降低了能源消耗

34、，还提高了产 品附加值，增加了企业的经济效益。同时，精制后的磷酸残液还可用来生产肥料，实现资源的分级综合利 用并对环境友好。我国资源虽然很丰富但大多以低品味的磷矿为主，如果日后我国湿法酸的技术能够成熟 那么企业的生存空间和利润将会更多，这种战略性资源将会得以充分利用。贵州瓮福引进以色列技术的 10 万吨/年湿法精制酸装置，今年还要投入 20 万吨年产能装置，安徽六国化工、湖北宜化等实力企业也将上 湿法酸项目。国际原油价格的下滑导致湿法磷酸成本降低，湿法酸净化生产工业级磷酸将可能迅速发展起 来，取代热法磷酸的幅度将不断增加。表 3 窑法磷酸生产升本分析项目及规格数量：吨单价：元 / 吨单位成本：

35、元占直接成本 /%磷矿粉（ P2O5 12%）5.8680468.818.7其他材料76029.2公用工程97037.3固定成本1215折旧成本2539.8合计2572.8100窑法磷酸可利用中低品味磷矿和选矿后的尾矿为原料，优势明显也算得发展方向，但窑法磷酸技术不成熟 占地面积广，近年国家大力投资扶持相关企业进行投产试验， 如湖北三新公司年产 40 万吨窑法磷酸生产线， 该生产线采用该公司自主研发的具有世界先进水平的隧道窑法磷酸工艺和装置， 为我国磷化工业解决节能、 环保和中低品位磷矿利用三大难题开辟了一条新的工艺技术路径。窑法磷酸的发展方向： 1. 自我技术完善向加工发展将产品分等级进行精

36、细化。 2 重视副产品的开发与环境意识，随着环保问题的严重性尾气回收 利用很重要，氟化物必须回收利用建设自己的氟深加工产品基地。 3 磷渣的回收可以提高附加值制成耐火 材料等。热法磷酸能耗高，生产一吨黄磷要耗电约 15000 千瓦时，湿法磷酸要产生大量的固体废物磷石膏，同时这 两种生产方法都要用富矿作为原料。这些弱点成为制约行业发展的瓶颈。特别是由于电力和磷矿两种原料 供应紧张，价格较贵，导致了传统热法和湿法工艺生产的磷酸生产成本猛涨，失去竞争力。窑法磷酸可以 说是集中了传统工艺的优点，而又消除了它们的缺点。与湿法磷酸相比，它不受磷矿品位和杂质含量的限 制，也不受硫资源的限制，可以采用价格低廉

37、的中、低品位磷矿；与热法磷酸相比，它大大降低了生产能 耗，而且可以不采用昂贵的电能。这样就大大降底了磷酸的生产成本，使窑法磷酸具有很强大的市场竞争 力。企业实践表明，窑法磷酸利用磷矿的品位比热法磷酸可低57%，能耗降低 80%以上；与湿法磷酸工艺相比，利用磷矿的品位也可降低 57%，能耗可降低 40%，无磷石膏排放。这无疑是磷化工产业的一项重大技术 创新。我国查明磷矿保有资源储量超过 167 亿吨。其中，储量 14 亿多吨，基础储量 37 亿多吨，资源量 130 亿多 吨，约占世界磷矿资源总储量的11%，与摩洛哥和西撒哈拉、美国、南非、约旦等国，同属世界磷矿资源大国。有80%的储量和全部富矿储

38、量（P2O5A30%）集中在云贵鄂川湘五省，以云贵鄂川为主。在富矿储 量中 80%以上的储量分布在云贵两省，大约各占50%。若以 P2O5 的保有储量计算，在已查明的储量中，储量前三名的排序为云南、贵州、湖北，这是我国三个磷矿资源大省，磷矿资源比较集中的分布在这三个 省，利于科学开发利用。 97.5%为中低品位磷矿，全国磷矿资源的平均品位（ P2O5 含量）为 16.95%。这种 磷矿资源用于酸法加工制造湿法磷酸、 高浓度磷复肥、 工业级与饲料级磷酸盐等产品， 必须经过选矿富集。 在中低品位磷矿储量中， 85%以上的储量属于沉积型胶磷矿，选矿技术难度较大，建设投资大，商品磷矿 成本高，而且精矿

39、产品不易长途运输。综上所述，对我国磷矿资源特点的基本认识是：我国磷矿资源丰而 不富，要走选矿富集的开发利用道路；在磷矿产区就近择优加工，这是我国磷矿资源赋存特点所决定的， 是一种必然规律，随着磷矿产地加工量的增加，外运商品磷矿的比重将会逐步减少，最终会降到全国磷矿 表观消费量的 5%左右；随着磷矿资源开发成本的增高， 商品磷矿的销售价格将逐渐提高， 这是必然的发展 趋势。（二）磷酸市场发展方向 简述了磷酸相关生产成本和我国的磷矿资源，本人认为我国未来磷酸市场发展方向在这次经济危机调整后 将会与国际接轨，通过对杂质含量较高的湿法磷酸进行净化提纯，生产精制磷酸取代热法磷酸生产各种磷 制品，已经成为

40、世界磷化工高新技术发展的方向。湿法磷酸净化技术的难度较大，国内基本上停留在实验室研究或小型的中间试验阶段，国外也只有少数国 家实现了工业化生产。近年来，国外的湿法磷酸技术要么不愿意转让，要么以苛刻的高价转让，如瓮福集 团。同时国外的湿法磷酸净化技术也并不完全适合中国的磷矿特点。目前湿法磷酸净化技术的开发及其产 业化和大型化技术已经成为制约我国磷化工产业结构调整和技术提升的关键技术之一。因此，非常有必要 对湿法磷酸净化技术进行科学研究，开发出符合中国磷矿资源特点并具有我国自主知识产权的湿法磷酸净 化技术，摆脱对国外技术的依赖。2.1 开发磷酸生产新工艺形成新的经济增长点 作为磷化工行业最大的板块

41、，我国的高浓度磷肥工业从 20 世纪 80年代初真正起步，走 "引进消化吸收 "和" 自主创新开发 "相结合的道路，经过 20 多年的努力，国内大型磷肥工业的总体水平和生产规模都已接近世 界先进水平。特别是在国家重点科学研究和其它国家科技计划的长期支持下，由四川大学自主开发的“中 和料浆浓缩法磷铵工艺”，结合了我国磷资源的特点，高水平地实现了生产装置的大型化和国产化，不仅 装置规模和产量占据了全部高浓度磷肥行业的半壁江山，而且还可与引进装置进行联产，改造并优化后者 的运行状况，使采用传统工艺生产磷肥的引进消化装置具有鲜明的中国特色。我国的云南、贵州、湖北

42、、 四川 4 个主要产磷省，未来依托磷资源优势和成熟先进的湿法磷酸净化生产技术及装备，在全球磷化工领 域也会占有一席之地。从资源利用的角度来看， 磷矿作为一种不可再生、 储量有限的资源， 在基本集中了我国低质磷矿资源的云、 贵地区，低磷矿仅用来生产肥料，不符合资源效益最大化利用的原则。所以，湿法磷酸生产磷肥的技术路 线需要通过湿法磷酸精制净化技术等核心关键技术，获得与热法酸相同质量的磷酸原料衔接进入到磷酸盐 产业链， 将已形成的“矿 -肥”结合路线延伸为“矿 -肥-酸+盐”的模式， 对产品结构进行调整， 以肥为基础 通过酸开发精细磷化工产品，实现磷资源科学、经济的合理利用，提高磷酸企业经济效益

43、，增强企业核心 竞争能力，使我国的磷化工基础产业能有效地应对来自国际市场的竞争，满足国民经济建设的需求。实现 “矿 -肥-酸+盐”的产业链模式，核心技术就是湿法磷酸的精制净化工艺及其产业化成套装备技术。2.2 精细磷酸盐和高纯度磷酸的需求量大，有广阔的市场前景 磷酸是磷化工行业最关键的中间产品，磷酸生产工艺是磷化工行业的核心技术。通常，磷酸产品的纯度 按农用级、工业级、饲料级、食品级、医药级、电子级逐级递增，产品加工难度和附加值也随之提高。其 中，随着电子行业的迅猛发展，电子级磷酸的需求量不断增加。同时，精细磷化物和精细磷酸盐产品由于广泛应用于医药、电子等行业，具有很高的附加值，其市场需求 潜

44、力大，已成为磷化工行业新的经济增长点。因此，开发湿法磷酸净化技术，利用净化湿法磷酸代替热法 磷酸生产各种精细磷化物和精细磷酸盐产品，能带来巨大的经济效益。同时，还有利于改善磷化工产品的 产品结构、提升企业的核心竞争力。2.3 黄磷提纯技术 以黄磷和热法磷酸为原料生产的各种磷化物和磷酸盐产品在国民经济各个领域发挥着重要作用，是我国出 口创汇的主要产品之一。我国虽然是黄磷和热法磷酸生产和出口的大国，但磷制品的品种却很少，产品档 次很低。我国用大吨位的低档磷制品出口创汇，又需用大量外汇来进口高价高档的精细磷制品。因此，磷 化工技术开发的一个重要方面就是开发黄磷提纯技术及其下游的磷化物、有机膦、有机膦

45、酯、农药、功能 材料等精细磷化工产品的制造技术， 替代进口满足国内需求。 而现有采用热法磷酸生产的大宗磷酸盐产品， 则应改变其原料路线，因为热法磷酸是一种高能耗，高污染、高投资和高成本的“四高”产品，随着能源 危机的出现以及人们环境保护意识的提高，使用热法磷酸生产磷酸盐产品的利润空间越来越小，许多小型 磷酸盐厂纷纷倒闭，市场迫切需要利用湿法磷酸净化技术，使用净化湿法磷酸来取代热法磷酸。经济比较发达的东部地区的磷化工主要以黄磷为原料生产精细磷化物和磷酸盐产品，尽管近几年受到能 源和环境的限制，但磷酸盐应用于医药、电子及各种助剂的高附加值产品等是磷化工行业中的新兴产品， 市场需求潜力大， 成为磷化

46、工行业新的增长点。 因此开发黄磷提纯技术及其下游高端磷化工产品制造技术， 替代进口满足国内需求迫在眉睫。2.4 湿 -热联产法生产磷酸技术溶剂萃取法净化湿法磷酸得到的精制稀磷酸需要浓缩到商品级 85%H3PO4 ，浓缩设备材质要求十分苛 刻，用肥料级磷酸的浓缩工艺和设备难以满足要求。目前国内大型磷肥厂都有热法磷酸生产装置，黄磷燃 烧水合生产热法磷酸过程中要放出大量的热量， 拟利用热法磷酸生产过程中放出的热量来浓缩精制稀磷酸， 两者结合生产符合工业标准的工业级磷酸，既解决了精制稀磷酸的浓缩难题，又充分利用了黄磷燃烧所产 生的热量。核心是改进常规黄磷燃烧水合一步法工艺，用净化湿法稀磷酸代替水吸收磷

47、酸酐，循环磷酸分 段真空蒸发冷却降温移走燃烧热。在湿法磷酸净化技术的基础上，发展“湿 -热”结合的工业磷酸生产技术，利用热法磷酸生产过程中产生的 大量热能，对净化湿法磷酸进行浓缩，实现热法磷酸余热的最佳回收，弥补其高能耗缺陷，同时减少净化 湿法磷酸浓缩过程中的蒸汽消耗和浓缩装置的建设费用，简化流程，降低成本。在已有黄磷工业和湿法磷 酸工业的基础上，利用高新技术进行深层次的开发，更可以节省大量投资，大幅度提高现有工业产值，带 动我国的磷化工行业由普通的中低档产品向精细化、高产值、尖端产品方向发展。2.4 窑法磷酸生产技术 与传统的湿法或电炉法均有重大区别的窑法磷酸生产方法，因完成磷矿分解的反应设

48、备采用回转窑或隧 道窑，而被称为窑法磷酸。该法与湿法磷酸相比，受磷矿品位和杂质含量的限制较小，不受硫资源的限制； 与电炉法相比，可大大降低生产能耗，且可不采用昂贵的电能。因此，该工艺十分符合我国的资源特点，有很好的发展前景。窑法磷酸新工艺最早由美国西方石油公司西方研究公司（ORC）在1978-1982年进行研究开发，该工艺采用回转窑为主反应器。其研究取得了一定成果，后由于技术和经济原因终止研究。1987 年，我国南化设计院开展了窑法磷酸的研究工作，并提出改用隧道窑为主反应器的构想。小型实验取得了突破性进展，解决了窑 法磷酸最关键的技术难题 -用包裹层来隔离氧化、还原区。随后该院又与原化丁部化肥研究所合作进一步 开展实验研究，确定了反应工序的优化条件，使磷的反应率达到88%以上，反应后残砖达到国家 100#建筑砖的标准。 1988 年 5 月