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        我國(guó)鈣鎂磷肥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景

        2021-12-24 18:24:43
        磷肥與復(fù)肥 2021年4期
        關(guān)鍵詞:鈣鎂磷肥黃磷板結(jié)

        從20世紀(jì)50年代到90年代初期,我國(guó)磷肥品種單一,僅有鈣鎂磷肥和過(guò)磷酸鈣2個(gè)低濃度品種。其中,鈣鎂磷肥產(chǎn)量于1995年達(dá)到歷史最高值,為實(shí)物量800萬(wàn)t左右,全國(guó)生產(chǎn)企業(yè)500多家,主要分布在云南、貴州、四川、湖北和湖南等地。鈣鎂磷肥產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的原因:一是肥效好,增產(chǎn)效果顯著。鈣鎂磷肥除提供P2O5(w(P2O5)12%~18%)外,還能提供枸溶性的MgO(w(MgO)8%~12%)、CaO(w(CaO)25%~40%)、SiO2(w(SiO2)20%~35%),以及鐵、銅、鋅、錳、硼等植物生長(zhǎng)所必需的中微量元素(所提供的元素與配料有關(guān))。二是肥效持久,利用率高。由于鈣鎂磷肥所含的P2O5系枸溶性,一般不會(huì)被土壤固定或流失,肥效可持續(xù)2~3年。三是價(jià)格便宜。鈣鎂磷肥售價(jià)僅為高濃度磷銨售價(jià)的30%~50%。四是工藝簡(jiǎn)單、投資小、見(jiàn)效快。鈣鎂磷肥的生產(chǎn)方法有電爐法、高爐法、平爐法,將磷礦石與助熔劑在高溫(1 350℃以上)下熔融,然后經(jīng)高壓水冷、干燥、磨細(xì)即得鈣鎂磷肥成品。國(guó)外如日本、韓國(guó)、巴西等采用電爐法,而我國(guó)當(dāng)時(shí)供電緊張,無(wú)法采用電爐法,但有大量閑置煉鐵高爐可改造用于生產(chǎn)鈣鎂磷肥,投資小,見(jiàn)效快,因此,高爐法在我國(guó)得到迅速發(fā)展,成為鈣鎂磷肥主要的生產(chǎn)方法。五是鈣鎂磷肥生產(chǎn)利用中低品位磷礦資源,生產(chǎn)成本低。

        20世紀(jì)90年代,國(guó)家大力發(fā)展高濃度磷銨(磷酸一銨和磷酸二銨),在一定程度上影響了鈣鎂磷肥的發(fā)展空間。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),從1995年到2018年,我國(guó)鈣鎂磷肥實(shí)物產(chǎn)量由最高約800萬(wàn)t/a降到105.73萬(wàn)t/a,生產(chǎn)企業(yè)由500多家減少到20多家,產(chǎn)業(yè)萎縮嚴(yán)重,企業(yè)利潤(rùn)微薄,舉步維艱。

        近30年來(lái),我國(guó)由于大量施用氮磷鉀肥料,糧食喜獲17連豐,產(chǎn)量連續(xù)5年穩(wěn)定在6 500億kg以上。但由于作物每年帶走大量中微量元素而得不到補(bǔ)充,土壤和作物營(yíng)養(yǎng)失衡現(xiàn)象加重,限制了作物產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)一步提升,同時(shí)造成土壤酸化板結(jié)、透氣性差,肥料利用率降低。據(jù)報(bào)道,目前我國(guó)大部分地區(qū)出現(xiàn)土壤酸化板結(jié)的現(xiàn)象,土壤亟待修復(fù)改良。

        鈣鎂磷肥是一種富含磷、鈣、硅、鎂、鐵、鋁、錳等大、中、微量營(yíng)養(yǎng)元素的優(yōu)質(zhì)堿性肥料,可中和酸性土壤,防止和改善土壤板結(jié),增加透氣性,是修復(fù)土壤酸化板結(jié)的優(yōu)質(zhì)磷肥品種和土壤改良劑,其中的硅可以鈍化土壤中的重金屬,有效降低稻谷中鎘等重金屬含量。鈣鎂磷肥制備時(shí)還可根據(jù)需要在肥料中添加鉀、鋅、硼等元素。日本從20世紀(jì)90年代起就從我國(guó)貴州、云南進(jìn)口鈣鎂磷肥用作基肥和土壤改良劑。因此,我國(guó)應(yīng)對(duì)鈣鎂磷肥產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品重新定位,重構(gòu)用戶認(rèn)知,并加以政策扶持。

        高爐法鈣鎂磷肥生產(chǎn)工藝的缺點(diǎn)主要是所用原料、燃料必須是塊狀(顆粒粒徑必須大于20 mm),粉礦由于影響進(jìn)風(fēng)不能使用,造成資源浪費(fèi),生產(chǎn)中粉塵多、噪聲大,環(huán)境污染嚴(yán)重,勞動(dòng)強(qiáng)度大等。黃磷是用磷礦和硅石,以焦炭為還原劑在電爐中反應(yīng),得到磷蒸汽,水冷回收而得,每生產(chǎn)黃磷1 t將排放尾氣約3 000 m3,而尾氣w(CO)為85%~90%。目前,循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)在傳統(tǒng)高爐生產(chǎn)方面取得新突破——黃磷聯(lián)產(chǎn)鈣鎂磷肥新工藝,新工藝將黃磷尾氣代替焦炭在換熱式窯爐中生產(chǎn)鈣鎂磷肥。該工藝優(yōu)點(diǎn):(1)將黃磷生產(chǎn)所產(chǎn)生的尾氣代替焦炭,變廢為寶,既解決了黃磷尾氣對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題,又節(jié)約了占鈣鎂磷肥成本30%的焦炭燃料;(2)黃磷生產(chǎn)原料要求粒徑大于15 mm,因此將產(chǎn)生大量的粉礦(焦炭粉、磷礦粉、硅石粉等),這些下腳料可全部用于生產(chǎn)鈣鎂磷肥,無(wú)廢渣排放;(3)用窯爐代替高爐,用黃磷尾氣代替焦炭后,勞動(dòng)條件得到改善,噪聲、粉塵大大減少;(4)由于以黃磷尾氣為熱源,熱值高,生產(chǎn)中溫度容易調(diào)控,產(chǎn)品可以達(dá)到w(P2O5)18%以上的特級(jí)品。長(zhǎng)期實(shí)踐證明,新工藝技術(shù)先進(jìn),環(huán)保及經(jīng)濟(jì)效益好,深受黃磷和鈣鎂磷肥生產(chǎn)企業(yè)歡迎。該技術(shù)的推廣應(yīng)用,可使我國(guó)困境中的鈣鎂磷肥產(chǎn)業(yè)重新煥發(fā)青春,為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化做出貢獻(xiàn)。

        鈣鎂磷肥可以用于AA級(jí)綠色食品生產(chǎn),可提高作物產(chǎn)量,改善作物品質(zhì),改良土壤,在我國(guó)農(nóng)業(yè)健康發(fā)展和合理利用資源方面具有不可替代的地位。黃磷聯(lián)產(chǎn)鈣鎂磷肥新工藝為鈣鎂磷肥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了技術(shù)支撐,在建設(shè)綠色高效現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)新形勢(shì)下,鈣鎂磷肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景光明。

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