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工業(yè)磷酸是磷酸鹽工業(yè)的主要生產(chǎn)原料
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(guó)家希望的綠色環(huán)保及節(jié)能減排要求，主要是解決好目前湖北工業(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)重湖北工業(yè)磷酸廠家，能耗高，生產(chǎn)成本高等問題，以及只能使用僅占我國(guó)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窯法磷酸新工藝無 論在綠色環(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(guó)家層面上組織進(jìn)行大規(guī)模推廣。信息來源：gznggg.com | 發(fā)布時(shí)間：2020年12月09日
綠色環(huán)保方面
1.1 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(zhǎng)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(guó)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(guó)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(guó)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(wàn)-8500萬(wàn)t，其中磷肥行業(yè)6000萬(wàn)-7000萬(wàn)t，飼料磷酸鹽行業(yè)1500萬(wàn)-2000萬(wàn)t。以目前的產(chǎn)能產(chǎn)量計(jì)，到2020年我國(guó)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，還帶來粉大的環(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。
1.2 熱法磷酸
目前中國(guó)大部分熱法磷酸廠都使用燃燒黃磷再通過水吸收的工藝制取工業(yè)磷酸，在制取黃磷過程中，用冷凝方法從磷爐氣中分離出磷后的尾氣，主要成分是CO，其他雜質(zhì)為無機(jī)硫（S、H2S、SO2）、有機(jī)硫（COS、CH4SH）、磷及磷化物（P4、PH3）、氟及氟化物（HF、SiF4）、砷及砷化物（AsH3、AsF3、As）、CH4、CO2、O2、N2、氰化物和原料粉塵等，每生產(chǎn)1t黃磷排出尾氣2500-3500m3
氟化氫的危害比二氧化硫大20倍，空氣中氟含量超過1mg/m3時(shí)，就會(huì)對(duì)人的眼睛、皮膚和呼吸器官產(chǎn)生直接危害，對(duì)植物的影響比二氧化硫大10-100倍，當(dāng)大氣中氟含量超過45-90mg/m3時(shí)，植物的葉組織會(huì)壞死。氟化氫對(duì)呼吸器官有刺 激作用，引發(fā)鼻炎、氣管炎、使肺部纖維組織增生。
從20世紀(jì)70年代開始，中國(guó)就綜合利用尾氣進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，但由于磷爐尾氣有害雜質(zhì)多，凈化成本高，迄今為止，其大部分仍然采用‘點(diǎn)天燈’式的放空燃燒的直排方式。要綜合利用這些廢氣，不僅要投入大量資金做支撐，還要擁有相應(yīng)的技術(shù)。，中國(guó)熱法磷酸生產(chǎn)企業(yè)有數(shù)多家，廠點(diǎn)偏多，黃磷尾氣利用率較低，沒有成熟的低成本處理尾氣的整套技術(shù)，是阻礙這些企業(yè)整改的關(guān)鍵點(diǎn)。因此，我國(guó)迫切需要成熟的技術(shù)解決熱法制酸工藝黃磷生產(chǎn)工序存在的嚴(yán)重的氟污染問題，或者用一種綠色環(huán)保、低能耗的制取磷酸工藝取現(xiàn)有的代熱法磷酸工藝。
