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国内黄磷生产现状及发展趋势

2005年01月13日 10:55 来源: 铁合金在线

所属系别

磷铁

内容概述黄磷是制造赤磷、磷化物及热法磷酸的基本原料。目前国内总生产能力达万t/a,年产量为万t,开工率为...

    黄磷是制造赤磷、磷化物及热法磷酸的基本原料。目前国内总生产能力达80万t/a,1999年产量为49万t,开工率为64%,出口约11.1万t,表观消费量为37.9万t。

    我国有黄磷生产厂130多家,其中规模大于1万t/a的企业约40家,约占总产能的65%,一般厂生产哨规模为O.5万-0.75万t/a,最小的仅O.1万t/s。大型生产厂有:云南磷肥工业公司(6万t/a);中轻依兰公司(3万t/a);四川川投电冶有限责任公司(3万t/a);湖北兴发集团(3万t/a);贵州天河磷盐集团公司(2.2万t/a)。最大的单套生产装置为1.5万t/a,分别是70年代引进德国技术和90年代引进俄罗斯技术建设的。采用国内技术建设的最大生产装置依然为0.75万t/a。

    我国黄磷生产的发展经历了三个阶段。80年代以前,生产大多数集中于沿海及内地缺少磷资源的地区如华东、华中、华北及东北等地,所用矿石需要长途运输,加上电价较高,因而生产成本高,售价高。但即便如此,生产能力还是不能满足需要,每年要花大量外汇进口。80—90年代初实行改革开放。国民经济发展,技术进步,促进了我国黄磷生产的发展。在磷资源丰富的地区如云、贵、川、鄂等省,同时也有着丰富的水电资源,为这些地区发展黄磷生产创造了十分有利的条件,因而掀起了建设黄磷装置的热潮,提出“矿磷结合,磷电结合”的发展方针。一些贫困地区甚至把兴建黄磷装置做为脱贫致富的途径。这时期建设的黄磷装置规模多为0.1万—O.2万t/a。与此同时,东部地区的黄磷生产受市场竞争影响,装置关停,逐渐向西部地区转移。这是国内黄磷生产发展最快的时期。据调查,1980—1990年我国黄磷生产能力从5.6万 t增至25万t。年均增长率在16%以上,产量从4.2万t增至15.9万t,年均增长率达14%以上。90年代后期,国内黄磷生产规模向大型化、白动化方面进一步发展,走磷、矿、电结合道路,建设了若干个大型黄磷装置如四川川投冶电公司、云南磷肥工业公司、湖北兴发化工集团股份有限公司等,装置规模多在3万t/a以上。这些装置自动化水平普遍较高,原材料及能耗较低,生产成本较低。同时,一些东部地区的磷酸盐厂也在西部投资建厂,小黄磷厂产能不断扩大。这个时期新建的装置,规模多在0.5万t/a以上。这使国内黄磷生产进—步向西南及部分中南地区集中。目前云、贵、川、鄂四省黄磷产能已占全国总产能的90%以上。近年为适应市场需要,国内高纯、低砷黄磷生产也有较大的发展。据调查,1990—1999年我国黄磷生产能力年均增长率为13.8%,产量年均增长率达13.3%。同期黄磷出口也在逐年增加,年均出口量在10万:以上,成为世界上黄磷第一大生产和出口国。但同期国内黄磷消费增长速度却低于生产发展速度。近年受市场影响,黄磷产品价格下滑,小茵磷生产受到严重的威胁,部分装置停产。

    我国黄主要消费于磷酸、三氯化磷以及赤磷、五硫化二磷、次磷酸盐、六偏磷酸盐、五氧化二磷等。

    热法磷酸是黄磷的主要用户,其消费量占黄磷总消费量的70%左右。其中,三聚磷酸钠又是热法磷酸的主要用户,约50%以上的热法磷酸用于生产三聚磷酸钠。近年工业直接用酸增加,特别是食品磷酸和食品磷酸盐生产刺激了工业直接用酸生产的发展。

    预计今后国内湿法磷酸精制技术将得到发展、推广,湿法工业磷酸产量将会有较大幅度增加,热法磷酸将会受到一定的冲击。另外,受禁磷和限磷的影响,国内三聚磷酸钠生产也不会有较大的增长,三聚磷酸钠消费磷酸量增长趋缓。

    三氯化磷是黄磷的第二大用户,其消费占国内黄磷总消费量的15%左右。国内三氯化磷主要用于生产农药中间体如甲基酰胺磷、敌百虫、久效磷、杀灭威、倍硫磷等,此外还用于生产三氯氧磷、三氯硫磷、三乙基磷、三苯基磷及亚磷酸等,进一步用以生产水处理剂、医药、染料、增甥阻燃剂及其它有机合成产品。

    近年我国有机磷农药生产发展缓慢,但水处理、增塑阻燃剂、医药及有机合成生产发展较快,它们在三氯化磷消费中所占的比例逐年增长。特别值得提出的是,过去我国三氯化磷及三氯氧磷多做为中间产品,很少以商品形式出售,但近年商品三氯化磷及三氧氧磷生产增多,发展较快。

    黄磷在其它方面的用途主要是生产次磷酸钠、五硫化二磷、赤磷、六偏磷酸盐、五氧化二磷等。年消费占黄磷总消费量的15%左右。近年次磷酸钠生产发展较快,在其它方面消费中占有较高比例预期次磷酸钠、赤磷、五硫化二磷丑五氧化二磷生产发展较快,消费比例将会有所提高。

    预测到2005年仅云、贵、川、鄂四省黄磷总生产能力可达85万—90万t/a。国内需求量将为41万—50万t,出口会保持一定的增长,预计将达10万—15万t。

     国内黄磷市场已进入成热期,预计今后市场发展缓慢,供大于求的局面已成定局,市场竞争加剧,一些小黄磷装置受市场竞争的影响将会关停。在黄磷的精加工中,国外黄磷精制有所发展,精制后黄磷主要用于电子工业,其销售价格是国内现在黄磷销价的10倍左右。因此,黄磷的精制仍是我国黄磷生产企业待解决的技术课题。

    目前国内黄磷生产正向充分利用资源和地域优势、进一步组建联合企业、建设经济生产规模、加大综合利用力度、降低生产成本、加速下游产品开发的方向发展。

    向磷电资源优势地区进一步靠拢,特别是向电价低的地区靠拢,已是不争的事实,国内新建或扩建装置都是这样做的。东西部地区利用资源和市场优势互补,联合建厂,在西部建设黄磷、磷酸等基础产品,在东、中部建设磷酸盐及有机磷等下游产品,则是近年黄磷生产发展的又一可喜现象。开始时只是建设小规模装置,目前已发展到经济规模装置,表明这种合作方式已逐步走向成熟。

    如果说过去国内黄磷生产企业间的竞争是在磷电资源优势上做文章,那么今后企业管理和综合利用的好坏及利用的深度将是直接影响企业经济效益的主要因素。笔者拟就此谈一些看法。

    黄磷生产中资源综合利用的内容包括:(1)黄磷尾气的利用;(2)黄磷炉渣的利用;(3)电除尘器灰及磷泥的利用;(4)磷铁等的回收和利用。

    (1)黄磷尾气的利用

    每生产“黄磷排放出的尾气量为2700-3000m3,其中CO含量85%—90%,其热值相当于5500—6500m3,的城市煤气,因而黄磷尾气是很好的热源和合成气原料。

    目前国内部分企业利用黄磷尾气做燃料,如烘干矿石、硅石或做热源用于三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的热缩聚反应。但这种利用仅是初步的,原始的。少数企业利用尾气生产草酸、甲酸钠、甲酸钙等产品,获得了较好的收益。

    可以说黄磷尾气的综合利用大有文章好做,但需将尾气以适当的方法净化提纯,其利用的路子才算完全打开。目前国内已有整套的黄磷尾气净化提纯技术,处理后的尾气中CO纯度达到98%—99%,磷、硫、砷化物及氟的含量在10-6以下,完全可以满足化工合成对原料纯度的要求。净化后的尾气可用来生产羰基合成及碳一化学中多种产品如甲醇、碳酸二甲酯、甲酸、乙酸、苯乙酸、光气等等。利用尾气要比用煤制气或其它方法生产合成气经济得多,且有利于环境保护。

    (2)黄磷炉渣的利用

    黄磷炉渣数量大,但基本不含有毒物质,其化学成分主要为CaO、Si02、Al2O3、Fe203及少量P2O5、和F。目前国内普遍流行的利用方法是做建材原料和制硅肥。磷渣制水泥混合材,降低了水泥生产成本,给水泥厂带来了收益。近年一些企业注意到这一情况,与水泥厂建立联合企业,取得了比单纯卖磷渣更多的效益。磷渣制硅肥在国内一些地区得到了推广,并取得了很好的效果,但在黄磷生产集中地区云、贵、川、鄂四省进展不快,应加强宣传,加大推广力度。此外,磷渣制耐火保温纤维即矿渣棉、釉面瓷砖也有较好的经济效益。近年新开发的磷渣制水玻璃、白炭黑、硅酸钙等技术又使磷渣综合利用得到进一步发展,经济效益又有较明显的提高。

     (3)电除尘罪灰及磷泥的利用

     在安装有电除尘器的黄磷装置上,每吨黄磷可副产100ke左右的电除尘器灰。它含有较高的P2O5,和K2O,是很好的复合肥。肥效试验表明,其中全磷为23%—26%,有效磷22%—24%;全K2O为11%—19%,有效钾为10%—17%。收集电除尘器灰方法与其组份含量关系很大。干法排灰并适时暴露于空气中,可使灰中的元素磷被氧化掉,成为无毒害复合肥。水浸出灰则有一部分磷钾盐溶于水中,必须连灰带水一并烘干以保持肥效。如果在黄磷生产的配料中预先加入一些钾长石,则可得到更高K2O含量的磷钾肥。

     电炉生产黄磷,或多或少都要产生一些泥磷,特别是未安装电除尘器的磷炉,有10%—15%的黄磷混入泥磷中,生产1t黄磷会产生500kg以上泥磷。由于所用原料矿的来源不同,泥磷中所含元素磷也不等。污水沉清池中的沉渣也含有少量的元素磷。目前国内泥磷处理方法有多种,但绝大多数用于生产泥磷酸,在制硅肥厂中将少量贫泥磷放入磷渣中,经空气氧化成有效的P2O5,可减少贫泥磷的处理。

     (4)磷铁的回收利用

     每生产1t黄磷副产磷铁100kg左右。磷铁中一般含铁70%,含磷22%—26%,还含有少量的、钒、硅等。国内副产的磷铁用于钢铁工业,各厂都有一定的收益。

     在副产物的综合利用中,尾气的利用是最有文章可做的项目。特别是在国内已有完整的净化提纯技术的今天,如何选择开发尾气后加工产品,已成为各厂关注的热点。结合自己及周边地区情况,选择切实可行的后加工方案,将会给企业发展带来不可低估的效益。 

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