近期,在國家發(fā)改委公布的《肥料制造業(yè)(磷肥)清潔生產(chǎn)評價指標體系(征求意見稿)》中,詳細標明了高、低濃度磷肥企業(yè)清潔生產(chǎn)定量評價指標體系的項目、權(quán)重及基準值,再次提高磷肥行業(yè)的環(huán)保準入門檻。另外,在《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本, 征求意見稿)》中,“磷銨生產(chǎn)裝置”被明確列為限制發(fā)展項,而“硝酸磷肥法生產(chǎn)磷肥”被列為鼓勵發(fā)展項,引發(fā)行業(yè)熱議。
事實上,從1983年至今,中國硝酸磷肥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過了36年的坎坷之路。在我國磷肥產(chǎn)能過剩的當下,為何仍要鼓勵硝酸磷肥法生產(chǎn)磷肥?且一直以來,我國硝酸磷肥行業(yè)發(fā)展遲滯,此時發(fā)展硝酸磷肥工藝是否具備可行性?帶著這些問題,記者就“硝酸磷肥法生產(chǎn)磷肥”的可行性進行了深入采訪。
硝酸磷肥是“無渣”生產(chǎn)的環(huán)保肥料
在生產(chǎn)磷肥的道路上,國內(nèi)外的科學(xué)家進行了有效的探索。目前在我國生產(chǎn)磷肥的工藝中,以硫酸分解磷礦生產(chǎn)磷銨的工藝占據(jù)主導(dǎo)地位。近5年來,我國高濃度磷肥產(chǎn)品所占比例越來越高,從2013年的88.42%提升至2017年的93.58%,磷銨產(chǎn)品則是市場上*常見的磷肥品種,占磷肥總量的80%左右。毫無疑問,由于磷銨工藝的成熟,我國磷肥產(chǎn)品不僅可以供應(yīng)國內(nèi)農(nóng)業(yè)的需求還可以大量出口。但是在磷肥產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的同時也給我們的環(huán)境埋下了隱患。
磷石膏,這是在磷銨生產(chǎn)過程中不可忽視的問題。根據(jù)中國磷復(fù)肥工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù),2018年我國磷石膏利用量為3100萬噸,利用率為39.7%。據(jù)估計,加上往年存量,目前我國磷石膏存量在3億噸以上。中國植物營養(yǎng)與肥料學(xué)會理事長白由路說:“目前,磷石膏是*難處理的工業(yè)固廢。盡管我國對磷石膏的利用有很多途徑,但是利用量仍然有限。”
由于處理難度大、社會需求有限等原因,磷石膏大量累積并造成嚴重的污染問題。在環(huán)保高壓下,磷肥行業(yè)開始重新審視其工藝路線,硝酸磷肥的生產(chǎn)工藝再次被重視。
據(jù)白由路介紹,硝酸磷肥的工藝以硝酸分解磷礦并*終獲得硝酸磷肥和硝酸鈣兩種產(chǎn)品。他說:“這兩種產(chǎn)品都可以作為肥料施用,可實現(xiàn)真正的‘無渣’生產(chǎn)。這種工藝與磷銨生產(chǎn)工藝相比還有一個優(yōu)勢,就是不需要依賴進口硫磺。我國的磷銨生產(chǎn)工藝中,一半的硫都是依賴進口的。這等于說,我們進口了大量的硫磺或者硫酸,在國內(nèi)我們變成了硫酸鈣這種廢棄物(磷石膏的主要成分是硫酸鈣)?;谶@些方面,建議國家多生產(chǎn)硝酸磷肥,減少磷銨的生產(chǎn)。”
據(jù)了解,目前生產(chǎn)硝酸磷肥比較成熟的工藝有兩種:一種是冷凍法,用硝酸分解磷礦,然后通過冷卻劑冷卻使酸解液中的硝酸鈣結(jié)晶并從溶液中析出,這種工藝沒有固廢產(chǎn)生;另一種是混酸法,用硝酸分解磷礦后,通過加入硫酸使多余的鈣離子以硫酸鈣結(jié)晶沉淀析出,這種工藝仍然有硫酸鈣這種固廢產(chǎn)生。白由路分析認為,我國應(yīng)該鼓勵冷凍法工藝生產(chǎn)硝酸磷肥。
肥料形態(tài)多樣化需要增加硝酸磷肥產(chǎn)能
全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心首席專家高祥照從我國農(nóng)業(yè)的實際需求解讀了“鼓勵硝酸磷肥法生產(chǎn)磷肥”的內(nèi)涵。他說:“磷銨在中國磷肥中占比過高,中國幅員遼闊,地區(qū)差異很大,磷銨也不是放之四海而皆準的肥料。比如在北方地區(qū),早春氣溫較低,磷養(yǎng)分受溫度影響不能及時供應(yīng)作物需求,為了讓作物獲得足夠的磷養(yǎng)分,農(nóng)民大量施用磷肥,導(dǎo)致北方磷肥用量過高。南方是另外一種情況,磷銨的水溶性比較高,而且南方的土壤容易固定磷,相對來說磷肥的用量也比較大。而硝酸磷肥是磷養(yǎng)分供應(yīng)的又一種途徑,在南方蔬菜區(qū)以及北方的早春低溫地區(qū),這種產(chǎn)品就更適宜一些。也就是說,不同的磷肥品種對我國農(nóng)業(yè)來說有不同的適應(yīng)性。”他表示,從播種面積來說,我國三分之一以上的耕地適宜使用硝酸磷肥。
據(jù)了解,硝酸磷肥不僅含有硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、可溶性磷和枸溶性磷,同時還含有中微量元素,對作物生長十分有利。其副產(chǎn)品硝酸鈣經(jīng)過處理以后可以形成硝酸銨鈣,這種產(chǎn)品全水溶,是一種含硝態(tài)氮和速效鈣的復(fù)合肥料。盡管硝酸磷肥具有很多優(yōu)勢,但是我國在這種工藝上始終發(fā)展遲緩。
面對當前現(xiàn)狀,高祥照分析說:“我國的作物品種比較豐富,土壤條件比較復(fù)雜,不同的肥料品種都有它存在的價值。我們不能片面強調(diào)肥料單一化。”他認為,未來中國肥料行業(yè)的發(fā)展方向一定會特別注重不同肥料形態(tài)的配合。農(nóng)業(yè)需求的多樣化就應(yīng)該引領(lǐng)化肥產(chǎn)業(yè)的多樣化。從占比來說,我國的硝酸磷肥還比較少。我們可以去一些磷銨、尿素的產(chǎn)能,增加一些硝基肥、硝酸磷肥以及硝銨的產(chǎn)能。
我國硝酸磷肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展為何滯后?
雖然從工業(yè)廢渣、農(nóng)業(yè)實際需求方面講,我國需要增加硝酸磷肥產(chǎn)能,但不能忽視硝酸磷肥的技術(shù)瓶頸。數(shù)十年來,我國能夠達產(chǎn)達標的硝酸磷肥企業(yè)屈指可數(shù)。據(jù)介紹,目前我國生產(chǎn)硝酸磷肥的企業(yè)僅有3家,一是天脊煤化工集團有限公司的90萬噸冷凍法生產(chǎn)線,二是貴州金正大諾泰爾公司的25萬噸硝酸磷肥生產(chǎn)裝置,三是貴州芭田生態(tài)工程有限公司的30萬噸冷凍法生產(chǎn)裝置。
為什么我國硝酸磷肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展遲滯?白由路認為,這是由多種原因造成的。
首先,我國的硝酸磷肥工藝是在“一窮二白”的基礎(chǔ)上從國外引進的,把國外的技術(shù)消化吸收的過程比較漫長。白由路說:“1983年,原山西化肥廠(天脊煤化工集團有限公司)引進*套硝酸磷肥裝置,有兩條生產(chǎn)線,每條生產(chǎn)線年產(chǎn)45萬噸,在當時甚至現(xiàn)在,每條45萬噸的生產(chǎn)線都是全世界*的,但實際上成熟的海德魯工藝是15萬噸。擴大規(guī)模后的生產(chǎn)線在很長一段時間內(nèi)都不能穩(wěn)定生產(chǎn)。”據(jù)了解,天脊集團引進的這套裝置來自8個國家,單個的技術(shù)都是成熟的,單個的設(shè)備都是*的,但是把他們組裝后就出現(xiàn)了銜接不暢等問題,再加上規(guī)模擴大、國內(nèi)磷礦品位低等因素,使得這套裝置走走停停,技術(shù)難題不斷。白由路說:“這直接導(dǎo)致了一個后果,很多公司都不敢干了。”
另外,其他企業(yè)嘗試失敗的影響也很大。1990年,原濟南化肥廠建成了15萬噸的硝酸磷肥生產(chǎn)裝置,但由于技術(shù)、材料、裝備等一系列原因,*終停產(chǎn)。這次失敗的嘗試更加讓業(yè)內(nèi)望而卻步。同時開封化肥廠也建設(shè)了16萬噸采用混酸法生產(chǎn)硝酸磷肥的裝置,但是*終也停止了生產(chǎn)。至2010年,我國只有天脊集團還在生產(chǎn)硝酸磷肥。
現(xiàn)如今,貴州芭田生態(tài)工程有限公司的順利運行又讓行業(yè)看到了希望。早在貴州芭田項目上馬之前,芭田的負責(zé)人找到了當時還在天脊集團負責(zé)技術(shù)工作的馮軍強?,F(xiàn)任芭田股份副總裁的馮軍強說:“當時,我就和芭田的負責(zé)人講,這種工藝存在一些問題。天脊解決了一部分,但是由于條件限制,有一些問題還沒解決。我擔(dān)心這套裝置建成后開不起來或者開起來后會有很多問題。芭田的負責(zé)人認為,既然知道問題所在,那就在新建裝置時把問題規(guī)避掉。”
硝酸磷肥工藝瓶頸已被突破
2012年,芭田決定在天脊技術(shù)的基礎(chǔ)上再創(chuàng)新,來實現(xiàn)硝酸磷肥工藝的國產(chǎn)化。2013年4月18日總投資102.78億元的芭田磷化工循環(huán)經(jīng)濟生態(tài)產(chǎn)業(yè)項目正式啟動。2015年5月,硝酸磷肥裝置全流程打通并產(chǎn)出合格產(chǎn)品。2018年10月達產(chǎn)達標,并通過了相關(guān)組織的鑒定。芭田在天脊技術(shù)的基礎(chǔ)上,從打通流程到達產(chǎn)達標僅用了3年多的時間,這標志著我國冷凍法硝酸磷肥工藝已經(jīng)成熟,并具備了可復(fù)制性。
能取得這樣的成果,和我國*套硝酸磷肥裝置積累的經(jīng)驗密不可分。據(jù)了解,天脊集團的硝酸磷肥裝置在達產(chǎn)達標之前,先后對設(shè)備實施800多項技術(shù)改造,真正掌握了這套裝置的核心技術(shù)并對其中關(guān)鍵問題都有了成熟的解決方案。正是我國幾代人的努力,才有了硝酸磷肥工藝技術(shù)的成熟。
中國植物營養(yǎng)與肥料學(xué)會于2018年分別對我國生產(chǎn)硝酸磷肥的三個廠家進行了實地調(diào)研,認為我國目前生產(chǎn)硝酸磷肥的技術(shù)瓶頸基本得到突破,天脊集團在生產(chǎn)過程中所遇到的一系列問題均得到了有效解決。隨著技術(shù)的完善,我國硝酸磷肥行業(yè)已經(jīng)具備大發(fā)展的前提條件。
硝酸磷肥替代磷銨的前景廣闊
中國植物營養(yǎng)與肥料學(xué)會通過調(diào)研對我國的硝酸磷肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景進行了分析。目前我國有2.99億畝蔬菜、1.67億畝果樹,我國南方地區(qū)有6.2億畝糧食作物都需要補充鈣營養(yǎng),水溶性鈣產(chǎn)品需求很大。每年以每畝平均20公斤計算,我國將需要2000萬噸以上的硝酸銨鈣容量。按硝酸磷肥工藝中硝酸磷肥和硝酸銨鈣產(chǎn)量的比例3:2計算,我國將有3000萬噸硝酸磷肥的容量,這樣可以替代800萬噸磷銨,從而每年可減少2000萬噸磷石膏的排放、減少400萬噸硫磺的消耗。但是目前我國的3個生產(chǎn)廠家的硝酸磷肥總產(chǎn)能僅145萬噸,遠遠不能滿足我國農(nóng)業(yè)的需求。
而作為全國僅有的兩家冷凍法生產(chǎn)硝酸磷肥的企業(yè)??天脊集團和貴州芭田,也具備技術(shù)輸出的能力和意愿。天脊集團股份公司副總經(jīng)理楊福旺表示,目前天脊集團已經(jīng)完全掌握了硝酸磷肥的生產(chǎn)工藝,可以進行技術(shù)輸出,幫助其他企業(yè)建設(shè)硝酸磷肥裝置。
馮軍強也表示:“現(xiàn)在芭田這套裝置國產(chǎn)化以后,我們起碼可以和天脊進行交流,共同探討技術(shù)進步。他們好的經(jīng)驗可以讓我們學(xué)習(xí),我們的技術(shù)進步也可以讓他們使用。如果再有幾家上這個裝置的話,技術(shù)的進步肯定會更大。因此,我們愿意幫助更多企業(yè)建設(shè)這套裝置,避免走不必要的彎路。”
從1983年到今天,中國的硝酸磷肥事業(yè)已經(jīng)走過了36年。在這36年中,經(jīng)過幾代天脊集團全體員工的艱辛努力,我國硝酸磷肥生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸已經(jīng)突破,并且在貴州芭田進行了成功的實踐,實現(xiàn)了所有裝置的國產(chǎn)化以及工藝流程的復(fù)制。在環(huán)保要求日益嚴格以及化肥需求多樣化的今天,鼓勵硝酸磷肥工藝生產(chǎn)磷肥已經(jīng)成為時代的聲音,而更為關(guān)鍵的是天脊集團與貴州芭田都有技術(shù)輸出的意愿。因此,硝酸磷肥產(chǎn)業(yè)已然具備了天時地利人和的條件,正在迎來大發(fā)展的重大機遇。
農(nóng)業(yè)網(wǎng)(Agronet.com.cn)微信掃一掃: 盡“掃”天下農(nóng)商情