近日，中國(guó)五環(huán)工程有限公司自主開發(fā)的半水-二水濕法磷酸制備技術(shù)入選工業(yè)和信息化部公布的第一批先進(jìn)適用技術(shù)名單。該技術(shù)不僅突破了制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸，更以綜合能耗降低52%、磷回收率提升至98.5%、磷石膏總磷含量低于0.5%的硬核數(shù)據(jù)，為磷化工產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了參考。

　　推動(dòng)磷化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

　　磷化工是重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。然而，傳統(tǒng)的濕法磷酸生產(chǎn)技術(shù)面臨著諸多挑戰(zhàn)。一方面，我國(guó)磷礦資源雖然豐富，但中低品位磷礦占比較大，傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)這類磷礦的利用效率較低，造成了資源浪費(fèi)。另一方面，傳統(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)過程中的高能耗、高污染問題突出，尤其是大量磷石膏的產(chǎn)生和處理，成為制約行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1噸磷酸，會(huì)產(chǎn)生約5噸磷石膏。磷石膏的堆存不僅占用大量土地，還會(huì)污染環(huán)境。

　　在穩(wěn)步推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)的背景下，磷化工產(chǎn)業(yè)急需一種資源高效利用、能耗與污染雙減的革命性技術(shù)。中國(guó)五環(huán)憑借多年在磷化工領(lǐng)域的深耕細(xì)作，投入大量資源開展技術(shù)研發(fā)，經(jīng)過十余年的努力，成功開發(fā)出具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的半水-二水濕法磷酸制備技術(shù)。

　　提升中低品位磷礦利用率

　　該技術(shù)的一大核心價(jià)值是提升了中低品位磷礦的利用效率。研究團(tuán)隊(duì)通過獨(dú)特的工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)和反應(yīng)條件優(yōu)化，使原本難以處理的中低品位磷礦充分反應(yīng)，提高了磷礦的分解率，拓寬了磷礦資源的利用范圍。

　　該技術(shù)在低碳節(jié)能方面也表現(xiàn)卓越，相比傳統(tǒng)二水裝置，綜合能耗降低52%，磷回收率也提高至98%以上。這意味著在生產(chǎn)相同數(shù)量磷酸的情況下，能夠減少大量磷礦的消耗，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

　　利用該技術(shù)生產(chǎn)的磷酸產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良，能夠滿足磷肥、飼料級(jí)磷酸鹽、精細(xì)磷酸鹽等多種下游產(chǎn)品的生產(chǎn)需求，為下游精細(xì)磷酸鹽的開發(fā)與應(yīng)用提供了支撐。

　　在磷石膏處理方面，該技術(shù)也具有明顯優(yōu)勢(shì)。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)石膏品質(zhì)好，磷石膏中水溶性磷含量降低，為磷石膏的無害化處理和資源充分利用創(chuàng)造了良好條件。這些磷石膏既可以通過進(jìn)一步加工生產(chǎn)建材、公路路基材料等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)固廢資源化利用，也能夠達(dá)到安全堆存的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，減少對(duì)環(huán)境的潛在危害。

　　建成12套濕法磷酸生產(chǎn)裝置

　　在技術(shù)開發(fā)過程中，硫酸鈣結(jié)晶調(diào)控是關(guān)鍵難題。不同的結(jié)晶形態(tài)和粒徑分布會(huì)直接影響產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率。研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地開發(fā)了硫酸鈣介穩(wěn)態(tài)半水結(jié)晶調(diào)控技術(shù)，通過精確控制反應(yīng)溫度、五氧化二磷濃度、反應(yīng)時(shí)間等參數(shù)，使硫酸鈣能夠以理想的半水結(jié)晶形態(tài)析出，為后續(xù)的磷酸過濾和重結(jié)晶奠定了基礎(chǔ)。

　　水合晶相重構(gòu)和晶間磷高效溶解釋放也是技術(shù)突破的重點(diǎn)方向。研發(fā)團(tuán)隊(duì)深入研究了磷礦在反應(yīng)過程中的晶體結(jié)構(gòu)變化和磷元素的賦存狀態(tài)，通過優(yōu)化反應(yīng)工藝和添加特定的化學(xué)試劑，實(shí)現(xiàn)了硫酸鈣水合晶相的重構(gòu)，打破了傳統(tǒng)技術(shù)中晶間磷難以釋放的瓶頸，提高了磷元素的利用率。

　　為了進(jìn)一步提高反應(yīng)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，研發(fā)團(tuán)隊(duì)還在硫酸分散注入和高位閃蒸技術(shù)方面進(jìn)行創(chuàng)新。他們采用硫酸分散注入半水料漿雙循環(huán)高位閃蒸技術(shù)，使硫酸能夠更加均勻地與磷礦反應(yīng)，避免了局部反應(yīng)過度或不足的問題。同時(shí)，高位閃蒸技術(shù)能夠快速分離反應(yīng)生成的水分和熱量，提高了反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率，降低了能耗。

　　截至目前，該技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外建成了12套不同規(guī)模的濕法磷酸生產(chǎn)裝置，總產(chǎn)能達(dá)280萬噸/年。其中，宜都興發(fā)化工有限公司38萬噸/年濕法磷酸裝置是全球單系列規(guī)模最大的半水-二水濕法磷酸裝置，設(shè)備完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)全部達(dá)到同期國(guó)際先進(jìn)水平，并獲國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)。據(jù)估算，該裝置每年可減排二氧化碳12.1萬噸，折算節(jié)約標(biāo)煤5萬噸，節(jié)省投資約350萬元。在國(guó)際市場(chǎng)上，該技術(shù)已在突尼斯、埃及等“一帶一路”共建國(guó)家建設(shè)了相關(guān)生產(chǎn)裝置，為當(dāng)?shù)亓谆ぎa(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了支持。

　　未來，中國(guó)五環(huán)將進(jìn)一步提高磷石膏綜合利用率、開發(fā)更加節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)工藝，為我國(guó)磷化工產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。