构建湿法磷酸绿色产业链的可行性分析

发展湿法磷酸绿色产业链,就必须建立起磷化工绿色产业工业园区。 建立磷化工湿法磷酸绿色产业工业园,首先,供给用水的工业水厂及配套管网工程必不可少,工业园区每日需要大量的工业用水,除了正常供水渠道外,工业园区还可以利用重度污染的废水经现代工艺处理后成为工业生产用水供给企业,这样不但顺应“绿色产业”的发展趋势,符合“循环技术”的要求,还可以减轻磷化工企业对当地水污染的影响。

图6.2　湿法磷酸绿色产业链示意图

资源开发,采矿和选矿是关键,也是一个行业链条的起点,首先可以在临近的磷矿基地先选出品位较高的磷矿石,用湿法磷酸工艺生产出较为优质的磷酸,然后配套引进一批高端精细磷化工企业,例如电子级、食品级、多功能磷酸等企业,并大力寻找配套发展湿法磷酸磷化工产业链条上下游产业,使得大部分中低品位的磷矿石加工生产成一系列磷肥、磷盐等,最终将打造横向耦合与纵向闭合、符合循环经济发展要求的磷精细化工综合工业园。(www.xing528.com)

当然,因磷矿石本身就含有氟资源,因此湿法磷酸磷化工工艺会产生大量的富含氟资源的“废弃物”,应着力提高氟资源的回收率和氟化工产品的附加值。 首先,应加强磷矿开采加工过程氟资源的回收,具体表现为:磷矿加工成磷肥的生产过程中,磷矿中含量为3%左右的氟将以HF 和SiF4 的形式逸出;其次,在副产氟资源转化成氟化工产品方面,国内磷肥工业氟回收的主导产品为低价值的氟硅酸钠。 因此,湿法磷酸产业园区应加大氟系列产品的开发,具体包括生产氟化钠、氟化铵、氟化钾、冰晶石、氢氟酸、氟化铝和氟烃等,积极引进高端氟系化学品企业,将磷化工产业链进一步延伸。

除了氟资源的回收利用,磷矿石中往往伴生有碘的氧化物,质量分数为19 ～76 mg/kg,因碘品位低且磷矿中富含氟等杂质,给碘资源的高效回收及净化精制带来一定技术难度。 因此产业园需引进更加先进的“湿法磷酸中的碘处理技术”,以期能够得到纯度较高的碘产品,这样的话可更加高效高品质地回收磷矿伴生碘资源,避免碘的无序排放。

加大磷矿伴生资源的开发利用,拓展绿色产业链的宽度。 关于磷矿伴生资源的开发利用,除氟和碘外,具备开发潜力的还有稀土和铀等资源。 稀土在石油、军事、冶金、电子和电气等工业有着广泛应用。 因此,对稀土资源的开发利用应重点关注。 目前,从磷化工产品回收稀土的途径主要包括从湿法生产的磷酸中回收、从磷矿中直接回收和从黄磷炉渣中回收。 一般而言,P2O5 品位越高,稀土元素含量也越高。 为此,产业园相关企业有必要对其与磷矿伴生的稀土资源进行摸底,加强对矿石的微观结构、稀土的赋存状态、磷矿中稀土元素的富集方法等进行深入研究,以便综合开发利用。 其次,应加大对磷矿伴生铀的回收利用。 铀不仅是重要的能源和战略物资,还是一种放射性污染物。 因此,从资源综合利用和环境保护的角度,应对伴生铀进行回收,开展铀和磷分离工艺的研究,实现铀磷综合利用,消除污染。

同时,针对磷矿石尾矿的堆积、湿法磷酸工艺中产生的大量磷石膏等难解决的“世界性难题”,结合绿色产业工业园区的发展,可以通过湿法磷酸废弃磷资源的再利用,将磷尾矿、磷石膏等废弃磷资源通过制备建材材料的途径,建立废弃磷资源再利用建材材料工厂,将废弃磷资源整合成优质的建材材料。 磷化工产业园区的建立需要大量的建材材料,因此建材材料厂生产出来的成品建材将大量应用到工业园区的建设。 另外,工业园区一般较为偏僻,基础建设程度低,交通运输较为不方便,因此通过基础设施的配套建设,强力推进磷化工在绿色产业链完善方面大有作为。 另外,由于磷化工工业湿法磷酸中的废弃磷资源基数极大,因此在建材材料厂建成之后,将会生产出大量的建材,除了将这些建材应用到工业园区的建设上去,还可以与当地政府合作,充分贯彻党中央的“精准扶贫,脱贫攻坚”的战略思想,将生产出来的大量建材投入到当地的基建建设,一举两得,在构建绿色产业链的同时,充分展现出现代化的磷化工企业应该有的社会责任担当。 因此磷尾矿及磷石膏建材加工产业链可行。