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循环水中黄磷遇空气氧化产生大量氧化磷气体

时间:2021-09-04 08:13

  世界人口持续增长,粮食消费量逐年增加,磷肥的消费量不断增长,磷矿石的用途越来越广,用量年年增长,而地球上的磷矿资源是一定的,消耗一点,就少一点。总有一天,磷矿石会消耗殆尽,到时我们的后代子孙吃什么?

  据联合国粮农组织(FAO)统计,化肥在对农作物增产的总份额中约占40%~60%。中国能以占世界7%的耕地养活了占世界22%的人口,可以说化肥起到举足轻重的作用。

  我国生产化肥的历史只有40多年,大量使用化肥只有30多年。试想,按照现在每年开采磷矿储量5亿多吨,我国的磷矿储量还能开采几年?没有磷肥,我国粮食减产50%,我们的子孙后代吃什么?

  粮食要想达到我国的高产水平,每亩耕地要施磷肥30公斤。全球有18亿公顷耕地,需要施磷肥8.1亿吨。我国磷肥产能1700万吨,全球也不超过3000万吨,缺口巨大。比如印度有1.7亿公顷耕地,每年需施磷肥7650万吨磷肥,而由于贫穷,施不起磷肥,每年只消耗磷肥几百万吨,而印度全国又有3亿人口每天只能吃一顿饭。所以磷肥的市场潜力很大。

  磷肥涨价,最终受益的是磷矿石

  我国的磷肥生产能力长期过剩,利润微薄,目前的开工率也只有70%。如果磷肥价格大涨,磷肥企业必然开足马力生产,这样就需要消耗大量的磷矿石,最终卡脖子的是磷矿石,磷矿石就会暴涨,磷肥仍然是微利。

  磷矿石已列入我国 的战略稀缺资源,保护性开发。这几年因环保巡查,安全督查,三磷整治等原因,我国关闭了不少磷矿,目前的开采产量相当于2016年的60%,仅够供应我国磷肥60%的生产能力,如果磷肥企业产能全开, 磷矿石缺口巨大,必然引起磷矿石的暴涨,磷肥涨价的利润就传导给了磷矿石。

  磷矿石要扩大产能,没有十年八年是不行的。我国的磷矿属于保护性开发资源,拿到采矿证批文很难,兴发的树空坪采矿证用了20年才拿到批文,拿到采矿证批文后磷矿建设期也需要2到3年。

  看准了,磷肥涨价,要炒磷矿石。兴发集团有10亿吨磷矿储量,开采能力(采矿证)700万吨。

  黄磷价格大涨将引发整个磷化工产业链产品价格大涨

  黄磷是磷化工的基础原材料,黄磷价格大涨,整个磷化工(除化肥)的下游产品价格都得涨,如磷酸,草甘膦,含磷农药,磷系阻燃剂,食品级磷酸盐,饲料级磷酸盐,磷系水处理剂等等。

  黄磷涨价的最大收益者是兴发集团

  我国黄磷最大的生产企业为云图、兴发集团和澄星股份。澄星股份的黄磷生产基地在云南。这次云南缺电限产,云图和澄星股份都受到了影响。

  兴发集团的黄磷生产基地在湖北和贵州,不受云南限产的影响。黄磷的主要用途是制磷酸,黄磷大幅涨价,磷酸必然跟涨。兴发集团有20万吨精致湿法磷酸,可以代替用黄磷制造的磷酸。所以,黄磷涨价,兴发集团的黄磷和精致湿法磷酸双收益。

  推动黄磷产业实现绿色发展 中国环境报 黄磷是一种极重要的基础工业原料,主要用于化工、农药、军事等多个领域。由于黄磷生产能耗高、污染重、环境风险问题突出,发达国家已经停止生产多年,但我国目前仍在生产。笔者认为,应借鉴钢铁行业化解过剩产能的成功经验,将黄磷产业纳入过剩产能进行监管,以推动黄磷产业绿色发展。 目前,我国仍在生产的黄磷企业约有45家、161台电炉装置,2016年实际产量约96万吨,产能超过10万吨的企业仅3家。黄磷企业采用的生产工艺及装置原理大致相同,但生产规模和设备大小相差很大。由于矿石质量、员工素质、管理水平参差不齐,资源能源消耗也存在较大差异,由此导致在产业结构、生产工艺、环境保护方面存在诸多突出问题。 在产业结构方面,产能严重过剩,且企业规模小布局散,市场竞争力弱。多年来,我国黄磷产业发展一直处于无序状态,黄磷产能早已严重过剩,平均设备利用率仅有64%,大部分企业开工率不到50%。即便如此,仍有不少地方将黄磷当作支柱产业加速发展,仍有不少企业规划新增黄磷产能,这将导致黄磷行业产能更加过剩。 此外,我国绝大多数黄磷企业生产规模和装置都很小,加上产品单一、产业链短,资源利用率低,能源资源消耗较高,同时给“三废”综合利用、新产品研发带来很大困难,缺乏市场竞争力,经济效益差。 在生产工艺方面,大多数企业电炉未配置除尘器,自动化水平低。多年来,我国黄磷生产工艺与装备一直没有大的改进。除个别企业外,绝大多数企业电炉都未设计安装电炉除尘设施,所有黄磷生产过程均会产生大量含黄磷5%~40%的磷泥。大量磷泥暂存、综合利用和运输将对环境造成严重的污染和环境风险。 此外,国内仅少数企业采用磷精矿成球或烧结技术提高磷矿入炉品位,绝大多数企业忽视了原料的精选、烧结等预处理,而是直接将高水分原矿入炉,甚至采用无烟煤代替焦炭,降低了电炉效率和能耗,增加了磷泥产生量和电炉尾气硫含量。 除少数企业外,我国绝大部分黄磷生产企业仍采用人工操作电炉出铁、排渣及封堵炉眼等高强度工作,不仅劳动强度大、污染严重,而且安全系数低。 在环保方面,不但磷泥回收存在环境风险,生产废渣和废水也带来严重污染。在磷泥回收方面,目前仅湖北兴发集团、云南弥勒磷电和宣威磷电3家企业采用先进蒸磷工艺,可以大大缩小甚至取消磷泥池,减少了黄磷暴露污染空气,杜绝了磷泥二次污染和环境安全隐患。其他黄磷生产企业全部采用转锅处理工艺和烧制低浓度磷酸,不仅能耗高、黄磷回收率低,现场五氧化二磷无组织排放污染十分严重,磷泥池渗漏和磷泥转运造成水污染,死鱼事件也时有发生。 在尾气利用方面,小规模黄磷生产企业由于缺乏下游产品支撑,黄磷生产电炉尾气利用率普遍小于50%,远低于国家规定的大于95%以上,并且处于低水平利用,尾气直接燃烧烘干矿石和用于转锅蒸磷,没有利用的则通过放空燃烧。废气也没有进行除磷除氟和脱硫脱硝处理,既浪费资源能源又严重污染环境。目前仅湖北兴发集团将电炉尾气用于生产磷酸盐、云南弥勒磷电和宣威磷电将电炉尾气用于发电,仅3家企业尾气利用率大于95%。 黄磷生产电炉出铁、排渣和封堵炉眼均在1200过~1300℃高温下进行,特别是熔融炉渣水淬过程产生大量废气,绝大多数企业采用无组织方式排放,操作现场环境污染非常严重。由于我国黄磷生产工艺限制,在黄磷冷凝回收和精制过程要用大量的循环水,因此需要建设超大的磷泥池和废水循环池。一方面,循环水中黄磷遇空气氧化产生大量五氧化二磷气体,无组织排放后污染环境;另一方面,循环池经常发生渗漏,易造成突发环境污染事 第三,制定黄磷行业限期改造时间表。一是对1.5万kVA及以下黄磷生产电炉强制关停;二是对黄磷电炉尾气利用率小于95%和废气超标排放的企业停产整治,提高资源能源利用率,确保尾气达标排放;三是对出铁、排渣、封堵炉眼、污水循环及磷泥综合利用等废气无组织排放企业停产整治;四是对磷泥池、黄磷废水循环池存在渗漏和跑冒滴漏等安全隐患和超标排污的企业。