《中國農(nóng)資》記者 崔海濤
近期,國家發(fā)展改革委發(fā)布了《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本,征求意見稿)》公開征求意見的公告。該公告由鼓勵類、限制類、淘汰類三個類別組成。在鼓勵類中,“硝酸磷肥法生產(chǎn)磷肥”尤為引人矚目。為此,《中國農(nóng)資》記者采寫了《硝酸磷肥:小肥種將迎來大發(fā)展》的專題報(bào)道。文章刊發(fā)后,引發(fā)業(yè)內(nèi)關(guān)注。部分從業(yè)人員就“硝酸磷肥法生產(chǎn)磷肥”提出一些疑問,這些問題主要集中在硝酸磷肥的磷含量較低是否能滿足農(nóng)作物對磷的需求;尾礦、酸不溶物是否會對環(huán)境造成污染;鼓勵“硝酸磷肥法生產(chǎn)磷肥”是否有經(jīng)濟(jì)價值等多個方面。為了解答這些困惑,記者采訪了行業(yè)專家和企業(yè)負(fù)責(zé)人。
未來磷肥結(jié)構(gòu)或調(diào)整為50%磷銨、30%硝酸磷肥、20%其他低濃度磷肥,而現(xiàn)在硝酸磷肥占比還不到1%。
采訪嘉賓
上海化工研究院教授級高級工程師 陳明良
(嘉賓簡介:陳明良一直從事硝酸磷肥研究,是上?;ぱ芯吭合跛崃追蕦n}組的最后一任組長。)
四川大學(xué)杰出教授 鐘本和
(嘉賓簡介:鐘本和發(fā)明的“料漿法”磷銨工藝及成套裝備,結(jié)束了我國中低品位磷礦不能生產(chǎn)高濃度磷肥的歷史。)
芭田股份副總裁 馮軍強(qiáng)
(嘉賓簡介:貴州芭田硝酸磷肥工藝的核心技術(shù)人員之一。)
陳明良:硝酸磷肥生產(chǎn)是以氮帶磷,工藝特征決定產(chǎn)品中氮含量等于或高于磷含量,國內(nèi)冷凍法硝酸磷肥產(chǎn)品一般N/P2O5比大于2,直接使用基本可以滿足大部分農(nóng)作物對磷的需求。
由于我國磷資源集中于中南和西南的五省,尤其是云貴占到了我國磷資源和磷肥產(chǎn)量的50%以上?;A(chǔ)肥料集中于資源地生產(chǎn)是肥料發(fā)展趨勢,有利于降低運(yùn)輸成本的高濃度磷銨和尿素成為了我國主要的肥料品種。在化肥使用地,按照作物的需求,通過基礎(chǔ)肥料的混配調(diào)整產(chǎn)品的氮磷鉀配比也有利于作物生長和提高肥料利用率。
馮軍強(qiáng):芭田硝酸磷肥產(chǎn)品的磷含量可以達(dá)到17%。對于更高含量的磷產(chǎn)品,我們在實(shí)驗(yàn)室是可以完成的,但是工業(yè)化還需要進(jìn)一步的研究提升。農(nóng)作物不一定全都需要高磷產(chǎn)品,對磷要求特別高的作物可以直接施用磷銨,我們的硝酸磷肥不是要全部替代磷銨,是部分替代。實(shí)際上我國在引進(jìn)硝酸磷肥和磷銨工藝時,這兩種工藝是同步進(jìn)行的。多年來,由于硝酸磷肥工藝還存在一些問題,沒有在國內(nèi)推廣起來。而現(xiàn)在,隨著技術(shù)的進(jìn)步,硝酸磷肥工藝具備了進(jìn)一步推廣的技術(shù)條件。
記者點(diǎn)評
《硝酸磷肥:小肥種將迎來大發(fā)展》刊發(fā)后,有讀者擔(dān)心,硝酸磷肥的磷含量低,無法滿足農(nóng)業(yè)對磷養(yǎng)分的需求。從嘉賓的分析來看,不必過分擔(dān)心這一情況,國家鼓勵硝酸磷肥工藝發(fā)展并不等同于全部替代磷銨生產(chǎn)。中國植物營養(yǎng)與肥料學(xué)會關(guān)于磷肥結(jié)構(gòu)調(diào)整的建議是50%磷銨、30%硝酸磷肥、20%其他低濃度磷肥,認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求、保證環(huán)境安全和資源安全是較為合理的。
陳明良:硝酸磷肥尤其是冷凍法硝酸磷肥工藝對磷礦質(zhì)量要求較高,我國的磷礦原礦質(zhì)量達(dá)不到冷凍法硝酸磷肥工藝要求,不可能直接使用原礦。并且隨著磷礦品位的降低,濕法磷酸工藝所用礦也會使用精選礦。尾礦可能是礦物加工的共性問題,不僅僅是磷肥工業(yè)。
我國磷礦酸不溶物普遍偏高,濕法磷酸工藝的酸不溶物大部分隨磷石膏帶出,冷凍法硝酸磷肥一般設(shè)置酸不溶物除去裝置,主要成分是二氧化硅。是否會對環(huán)境造成污染就看酸不溶物細(xì)度和工藝設(shè)置情況,完善的設(shè)計(jì)應(yīng)該不會對環(huán)境造成污染。
馮軍強(qiáng):芭田股份針對磷礦反浮選工藝存在尾礦堆積問題,結(jié)合目前硝酸磷肥裝置對磷精礦原料的需求,開發(fā)出了磷礦弱酸性(硝酸)浸取,制取碳酸鈣鎂、硝酸銨鈣鎂、低鎂磷精礦的工藝技術(shù),與冷凍法硝酸磷肥工藝結(jié)合,使磷礦中磷、鈣、鎂等所有元素得以充分利用,并且無尾礦和磷石膏排放。目前,年產(chǎn)10萬噸精礦的磷礦資源化綜合利用示范裝置已經(jīng)進(jìn)入單體試車階段,該示范裝置設(shè)計(jì)精礦(P2O5≥35%,MgO≤0.8%)10萬噸/年,副產(chǎn)硝酸銨鈣鎂2萬噸/年。示范裝置成功后,我們下一步還計(jì)劃建設(shè)兩個30萬噸的選礦裝置,進(jìn)一步提升技術(shù)水平。
在酸不溶物的處理上,芭田股份是將其全部分離,洗凈之后做土壤調(diào)理劑。
記者點(diǎn)評
在采訪中,記者了解到,現(xiàn)在在一些地區(qū)已經(jīng)不批尾礦堆場,這就要求企業(yè)對尾礦吃干榨凈。中國植物營養(yǎng)與肥料學(xué)會建議可將這些尾礦按鈣鎂磷肥工藝生產(chǎn)堿性土壤調(diào)理劑,這樣既可以改良酸性土壤,也可補(bǔ)充中微量元素。
陳明良:由于硝酸自身分解溫度低,并且磷礦中有還原性物質(zhì)存在,因此在硝酸分解磷礦過程中易析出NOx,磷礦中的F也會在酸解過程中逸出,這些都是酸性尾氣。在中和及濃縮過程中會有氨逸出,產(chǎn)生堿性尾氣。對于酸性和堿性尾氣已經(jīng)有成熟的解決方案和工程實(shí)施案例。
馮軍強(qiáng):貴州芭田硝酸磷肥裝置,在設(shè)計(jì)時尾氣達(dá)標(biāo)排放就是我們重點(diǎn)考慮的一個問題,在工藝包設(shè)計(jì)時就征得了設(shè)計(jì)院所、大專院校等眾多專家意見。貴州芭田硝酸磷肥裝置投產(chǎn)后,也順利通過環(huán)評驗(yàn)收,酸性尾氣、堿性尾氣全部實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,生產(chǎn)廢水全部回收利用,實(shí)現(xiàn)零排放。
記者點(diǎn)評
就目前企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)看,只要工藝設(shè)計(jì)到位,硝酸磷肥裝置尾氣達(dá)標(biāo)已不是難題。
陳明良:從單位磷投入考慮,硝酸磷肥裝置投資遠(yuǎn)大于濕法磷銨,并且硝酸磷肥產(chǎn)品單一,生產(chǎn)的主要產(chǎn)品只能是化肥。從酸的成本考慮,雖然我國缺硫,但全球角度看硫資源很豐富,尤其是天然氣副產(chǎn)的硫資源和冶煉酸的增加,硫酸的相對價格反而便宜了。而硝酸從氨氧化而來,還是“貴”酸。
硫酸法磷酸制磷銨現(xiàn)在主要問題是產(chǎn)生大量的磷石膏,尤其是西南磷肥集中區(qū),磷石膏如何處置可能是影響磷肥行業(yè)生存的問題。
冷凍法硝酸磷肥產(chǎn)生的四水硝鈣可以作為產(chǎn)品銷售,也可以繼續(xù)加工成全溶性的硝酸銨鈣,固體廢棄物較少。
由于硝酸磷肥產(chǎn)品含磷量低,在我國磷資源地(尤其是磷資源地氮不足情況下)生產(chǎn)硝酸磷肥各方面都是不合理的,硝酸磷肥適合于建在肥料使用地。
鐘本和:對于磷銨企業(yè)來說,如果把磷石膏處理成本加起來的話,其成本會比硝酸磷肥工藝的成本還要高。如果我國想解決磷石膏問題的話,硝酸法還是值得推廣的,只是說,我們還需要一些技術(shù)進(jìn)步。
記者點(diǎn)評
有測算顯示,硝酸磷肥的投資成本是磷銨的3倍??偟膩碚f,硝酸磷肥裝置的投資成本比較高,需要國家的政策扶持。
鐘本和:我們要發(fā)展新技術(shù),對礦的要求降低一些,如果物理選礦不夠的話,可以用化學(xué)選礦,或者在工藝過程里加上溶析法除鈣。
記者點(diǎn)評
陳明良:滿足冷凍法硝酸磷肥生產(chǎn)要求的國產(chǎn)精選磷礦不多。精選選礦還得考慮成本。制約我國冷凍法硝酸磷肥工藝發(fā)展的主要原因是我國的磷礦資源(包括經(jīng)濟(jì)上可行的選礦后精選磷礦)從質(zhì)量和數(shù)量上無法滿足冷凍法硝酸磷肥對磷礦的要求和需求。
加大技術(shù)研發(fā)力度仍然是硝酸磷肥工藝面對的重大課題。以往我國對硝酸磷肥投入較少,今后不僅要在選礦工藝上進(jìn)行技術(shù)突破,還要在能耗、磷礦綜合利用等方面下功夫。
陳明良:從基礎(chǔ)原料、投資回報(bào)、工程配套、熟練的化工操作工藝等方面考量,說替代部分磷銨裝置有點(diǎn)不太實(shí)際,只能說硝酸磷肥是磷銨基礎(chǔ)肥料的補(bǔ)充。
鐘本和:硝酸磷肥還是主要的發(fā)展方向。因?yàn)樵诹追噬a(chǎn)領(lǐng)域,磷石膏的處理仍然相當(dāng)困難,現(xiàn)在希望從源頭上不產(chǎn)生磷石膏,那么只能走硝酸法。
記者點(diǎn)評
硝酸磷肥工藝的未來主要考慮三個因素的變化,即政策支持力度、硝酸磷肥工藝的科技創(chuàng)新以及磷銨企業(yè)磷石膏處理能力。如果磷銨企業(yè)處理磷石膏的能力一直得不到根本改善,那么進(jìn)一步發(fā)展硝酸磷肥可能只是時間問題。雖然業(yè)內(nèi)專家還有一些意見分歧,但我們要看到有分歧才能讓問題更清晰,才能更好地促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。