近期,國內磷化工行業出現一種新現象,濕法磷酸產量劇增,并大量用于生產磷酸鹽產品。一些企業紛紛上馬濕法磷酸生產線,并極力推廣使用濕法磷酸制磷酸鹽。針對這一問題,記者近日采訪了磷化工專家、廣西磷化工行業協會會長林明。林明指出,熱法磷酸產品質量好、雜質少,尤其是其污染及耗能都更低,未來仍將是中國磷化工的主流。
據了解,傳統的濕法磷酸生產工藝是用磷礦石與無機酸反應,將沉淀分離后制得磷酸產品,其生產成本比較低,但產品雜質多、質量比較差,只能用于肥料行業。相比之下,熱法磷酸的生產工藝是將黃磷燃燒,然后與水反應后可得到工業級磷酸或食品級磷酸。熱法磷酸的生產成本比較高,但其產品質量好、雜質少,所以熱法磷酸的市場價格稍高于濕法磷酸。
林明認為,熱法制酸與濕法磷酸工藝相比較,污染及耗能都低,而且熱法磷酸主要用于生產食品、醫藥、電子等高端行業的各種精細磷酸鹽及有機磷產品,具有濕法磷酸無法取代的優勢。
針對熱法磷酸生產的原料黃磷屬于“兩高一資”的傳統觀念,林明認為,首先,黃磷及黃磷制酸不但不是高污染產品,而且恰恰相反,在將磷礦石轉變成黃磷的過程中,磷的轉化率在99%以上,磷的回收率也達到99%左右,資源利用率高,各種有害物質也在高溫加熱的過程中轉變或減少,含量都降到了無害無毒的標準以下。其次,黃磷及黃磷制酸的生產過程中產生的廢渣很少,只在磷礦制黃磷的時候會有大量的磷渣產生,經過資源再利用可將磷渣制成建材原料和生產硅肥,基本上不存在污染轉移。
林明還介紹,黃磷及黃磷制酸生產過程中所有的工藝用水都可以循環使用,可以做到廢水零排放。生產過程還能產生大量的熱能,企業可以減少熱能設備的投入;黃磷尾氣則是很好的熱源和合成氣原料,可生產甲酸、甲酸鈉、甲酸鈣等,廢氣中的磷含量只有50克/立方米左右。
相比之下,在濕法磷酸生產過程中,磷的轉換率只有90%左右,有10%左右的磷在生產中流失,且廢渣中含有較多的有毒物質,較難處理。同時,濕法磷酸產生的廢水量很大,廢水中含氟量相對比較高;廢氣排放量也很大,廢氣中含有有毒物質。另外,濕法磷酸生產使用的無機酸主要為硫酸,硫酸的原料硫黃中含有許多的有害物質,由于我國的硫黃主要以進口為主,相當于把國外原料中的污染源帶入中國。濕法磷酸的純度不高,用它來生產其他產品時,其中的雜質和有毒物質難以處理,會出現二次污染。
林明還提到,今后各種磷化工產品的標準都將逐步提升,過去那種為了追求低成本不計原料和產品質量的做法是沒有出路的。例如,目前飼料級的磷化工產品都用價格低廉的濕法磷酸來生產,濕法磷酸中的有害物質會通過食物鏈轉移到人體中,對人體健康造成危害。
在資源利用方面,黃磷尾氣的綜合利用大有文章可做,目前國內已有相當多的企業利用黃磷尾氣做燃料,如烘干礦石、硅石或做熱源用于三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉的熱縮聚反應。此外,目前國內已有整套的黃磷尾氣凈化提純技術,處理后的尾氣中一氧化碳純度達到95%左右,完全可以滿足化工合成對原料純度的要求。
據了解,目前我國磷酸工業中熱法磷酸仍占70%左右,大多數企業基本上走的是黃磷—熱法磷酸—三聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉的路線。林明認為,隨著我國磷化工產業產品結構往高、精、尖方向發展,我國熱法磷酸的需求量將會持續增長,熱法磷酸的主流地位只會不斷鞏固,并可望繼續擴大在全球市場所占的份額。