预测到2005年仅云、贵、川、鄂四省黄磷总生产能力可达85万—90万t/a。国内需求量将为41万—50万t,出口会保持一定的增长,预计将达10万—15万t。
国内黄磷市场已进入成热期,预计今后市场发展缓慢,供大于求的局面已成定局,市场竞争加剧,一些小黄磷装置受市场竞争的影响将会关停。在黄磷的精加工中,国外黄磷精制有所发展,精制后黄磷主要用于电子工业,其销售价格是国内现在黄磷销价的10倍左右。因此,黄磷的精制仍是我国黄磷生产企业待解决的技术课题。
目前国内黄磷生产正向充分利用资源和地域优势、进一步组建联合企业、建设经济生产规模、加大综合利用力度、降低生产成本、加速下游产品开发的方向发展。
向磷电资源优势地区进一步靠拢,特别是向电价低的地区靠拢,已是不争的事实,国内新建或扩建装置都是这样做的。东西部地区利用资源和市场优势互补,联合建厂,在西部建设黄磷、磷酸等基础产品,在东、中部建设磷酸盐及有机磷等下游产品,则是近年黄磷生产发展的又一可喜现象。开始时只是建设小规模装置,目前已发展到经济规模装置,表明这种合作方式已逐步走向成熟。
如果说过去国内黄磷生产企业间的竞争是在磷电资源优势上做文章,那么今后企业管理和综合利用的好坏及利用的深度将是直接影响企业经济效益的主要因素。笔者拟就此谈一些看法。
黄磷生产中资源综合利用的内容包括:(1)黄磷尾气的利用;(2)黄磷炉渣的利用;(3)电除尘器灰及磷泥的利用;(4)磷铁等的回收和利用。
(1)黄磷尾气的利用
每生产“黄磷排放出的尾气量为2700-3000m3,其中co含量85%—90%,其热值相当于5500—6500m3,的城市煤气,因而黄磷尾气是很好的热源和合成气原料。
目前国内部分企业利用黄磷尾气做燃料,如烘干矿石、硅石或做热源用于三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的热缩聚反应。但这种利用仅是初步的,原始的。少数企业利用尾气生产草酸、甲酸钠、甲酸钙等产品,获得了较好的收益。
可以说黄磷尾气的综合利用大有文章好做,但需将尾气以适当的方法净化提纯,其利用的路子才算完全打开。目前国内已有整套的黄磷尾气净化提纯技术,处理后的尾气中co纯度达到98%—99%,磷、硫、砷化物及氟的含量在10-6以下,完全可以满足化工合成对原料纯度的要求。净化后的尾气可用来生产羰基合成及碳一化学中多种产品如甲醇、碳酸二甲酯、甲酸、乙酸、苯乙酸、光气等等。利用尾气要比用煤制气或其它方法生产合成气经济得多,且有利于环境保护。
(2)黄磷炉渣的利用
黄磷炉渣数量大,但基本不含有毒物质,其化学成分主要为cao、si02、al2o3、fe203及少量p2o5、和f。目前国内普遍流行的利用方法是做建材原料和制硅肥。磷渣制水泥混合材,降低了水泥生产成本,给水泥厂带来了收益。近年一些企业注意到这一情况,与水泥厂建立联合企业,取得了比单纯卖磷渣更多的效益。磷渣制硅肥在国内一些地区得到了推广,并取得了很好的效果,但在黄磷生产集中地区云、贵、川、鄂四省进展不快,应加强宣传,加大推广力度。此外,磷渣制耐火保温纤维即矿渣棉、釉面瓷砖也有较好的经济效益。近年新开发的磷渣制水玻璃、白炭黑、硅酸钙等技术又使磷渣综合利用得到进一步发展,经济效益又有较明显的提高。
(3)电除尘罪灰及磷泥的利用
在安装有电除尘器的黄磷装置上,每吨黄磷可副产100ke左右的电除尘器灰。它含有较高的p2o5,和k2o,是很好的复合肥。肥效试验表明,其中全磷为23%—26%,有效磷22%—24%;全k2o为11%—19%,有效钾为10%—17%。收集电除尘器灰方法与其组份含量关系很大。干法排灰并适时暴露于空气中,可使灰中的元素磷被氧化掉,成为无毒害复合肥。水浸出灰则有一部分磷钾盐溶于水中,必须连灰带水一并烘干以保持肥效。如果在黄磷生产的配料中预先加入一些钾长石,则可得到更高k2o含量的磷钾肥。
电炉生产黄磷,或多或少都要产生一些泥磷,特别是未安装电除尘器的磷炉,有10%—15%的黄磷混入泥磷中,生产1t黄磷会产生500kg以上泥磷。由于所用原料矿的来源不同,泥磷中所含元素磷也不等。污水沉清池中的沉渣也含有少量的元素磷。目前国内泥磷处理方法有多种,但绝大多数用于生产泥磷酸,在制硅肥厂中将少量贫泥磷放入磷渣中,经空气氧化成有效的p2o5,可减少贫泥磷的处理。