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我國工業(yè)磷酸生產(chǎn)工藝在綠色環(huán)保的問題

信息來源:ercandis.com | 發(fā)布時(shí)間:2021年01月12日

工業(yè)磷酸是磷酸鹽工業(yè)的主要生產(chǎn)原料,磷化工生產(chǎn)能否達(dá)到國家希望的綠色環(huán)保及節(jié)能減排要求,工業(yè)磷酸廠家分享主要是解決好目前工業(yè)磷酸生產(chǎn)所采用的熱法(黃磷法)或濕法磷酸+濕法磷酸精制工藝所存在的環(huán)境破壞嚴(yán)重,能耗高,生產(chǎn)成本高等問題,以及只能使用僅占我國磷礦資源儲(chǔ)量8%的高品位磷礦問題。本文從對(duì)環(huán)境的影響、能源消耗以及投資強(qiáng)度和制造成本四個(gè)方面對(duì)傳統(tǒng)的濕法磷酸、熱法磷酸工藝和JCKPA窯法磷酸工藝進(jìn)行對(duì)比分析,研究結(jié)果表明,JCKPA窯法磷酸新工藝在綠色環(huán)保、節(jié)能減排以及裝置單位投資強(qiáng)度、生產(chǎn)成本及磷資源利用方面均克服了傳統(tǒng)工業(yè)磷酸生產(chǎn)工藝存在的弊病,希望從國家層面上組織進(jìn)行大規(guī)模推廣。

綠色環(huán)保方面
 濕法磷酸
濕法磷酸是用硫酸與磷礦石進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)制得,原料硫酸中的硫除殘留在產(chǎn)品磷酸中的外,其余全部轉(zhuǎn)入廢渣磷石膏中,約90%的磷石膏是二水法濕法磷酸工藝所副產(chǎn)的。每生產(chǎn)1t濕法磷酸(以P2O5計(jì)),副產(chǎn)磷石膏約4-5t。

磷石膏中含有少量的酸、氟等有害成分,再生利用困難,通常作為廢物堆存。其中殘存的硫酸、氫氟酸是水溶性的,遇水變會(huì)轉(zhuǎn)移到水體中。氫氟酸是無色液體,有強(qiáng)烈的腐蝕性和毒性,牲畜飲用含氟高的水和飼料,會(huì)引起慢性中毒,長期飲用含氟量超過1.5mg/L的水,可產(chǎn)生氟骨癥,氟化物對(duì)人體的危害,主要使骨骼受害,,表現(xiàn)肢體活動(dòng)障礙,重者骨質(zhì)疏松或變形,易于自發(fā)性骨折,其次是牙齒脆弱,出現(xiàn)斑點(diǎn)。

目前我國絕大部分磷石膏均采用露天堆放,只有少量的得到利用。堆放的磷石膏經(jīng)雨、雪水的浸漬,溶出的氟(F-、SiF62-)、磷(HPO42-、H2PO4-、PO43-)、硫(SO42-)、等對(duì)土壤、地表和地下水造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,國家要求對(duì)磷石膏堆場(chǎng)須做防滲處理,使得采用濕法磷酸工藝的生產(chǎn)裝置投資大幅度提高,同時(shí)磷石膏堆存占用大量土地,占地費(fèi)連年增加,企業(yè)的生產(chǎn)成本也相應(yīng)增加。
經(jīng)過二十幾年的高速發(fā)展,我國磷肥和飼料磷酸鹽產(chǎn)業(yè)磷石膏堆放量超過5億t。自2010 年起年副產(chǎn)磷石膏7500萬-8500萬t,其中磷肥行業(yè)6000萬-7000萬t,飼料磷酸鹽行業(yè)1500萬-2000萬t。以目前的產(chǎn)能產(chǎn)量計(jì),到2020年我國的磷石膏堆放量或?qū)⒊^10億t。巨量磷石膏的堆存除占用大面積土地外,還帶來大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),除了普遍的粉塵污染外,堆存場(chǎng)在極端降雨下有溢出和滑坡的風(fēng)險(xiǎn),富含有害物質(zhì)的磷石膏在雨水侵蝕后可造成地下水和土壤的污染。
目前磷石膏還沒有經(jīng)濟(jì)可行的處理方法,磷石膏堆存的環(huán)保問題,成為制約濕法磷酸工藝發(fā)展的最大因素。
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