中国磷肥工业协会

●磷铵技术 ●过磷酸钙技术 ●钙镁磷肥技术 ●其他磷肥产品技术 ●资源综合利用技术

中国磷肥工业技术经历了自主研发、引进大型装置（技术）和消化技术再创新的不同阶段，在充分立足国情和资源条件的基础上，突破传统观念的束缚，开发了多项独创的科技成果，收到了显著的效果，使中国磷肥由改革开放之初的大量进口，发展到目前产量世界第一、品种基本齐全的局面，并形成了集设计、科研、设备制造、施工安装、生产、销售、农化服务为一体的完整工业体系。

磷铵技术的发展

自主知识产权“料浆法”磷铵工艺

中国自20世纪80年代开始研究“料浆浓缩法”磷铵工艺。1988年，原成都科技大学（现四川大学）与四川银山磷肥厂合作，成功开发具有自主知识产权的“料浆浓缩法”工艺，并获得国家科技进步一等奖。该工艺可以利用中国储量丰富但杂质含量较高的中低品位磷矿生产磷酸一铵，为磷矿资源立足于国内提供了保障。20多年来，经实验室研究、中间试验、工业示范与大型化等关键性技术的研究，“料浆法”磷铵单系列生产能力由年产3万吨扩大到20万吨，已成为中国磷铵生产的主要技术路线之一。

2001年，四川大学提出“传统法磷酸二铵与料浆法磷酸一铵装置联产”，并于2002年7月在贵州宏福实业开发有限总公司建成第一套年产磷酸一铵20万吨工业化联产装置，使“中和料浆浓缩法制磷铵工艺”在工艺技术再优化和装置规模大型化方面，取得突破性进展。

引进消化吸收，国产化装置建成

“八五”及“九五”期间，中国引进了多套大中型高浓度磷肥装置，分别在安徽铜 （陵）化、南（京）化、大 （连）化、秦皇岛中阿、云南云峰、湖北黄麦岭、甘肃金昌、广西鹿寨建成了年产磷酸二铵12万～48万吨以及年产60万吨氮磷钾复合肥装置。同时引进了多项磷酸一铵、磷酸二铵和氮磷钾复合肥生产技术，如美国DAVY-McKEE管式反应－转鼓氨化造粒技术，法国AZF双管反应器制磷酸二铵技术，西班牙ERT-ESPIND单管反应一次氨化技术。这些项目建成和技术使用，使得中国磷肥生产和技术水平与国外同行基本保持一致。

在大型引进装置运行中，其工艺得到不断完善。例如，中阿公司独特的单管式反应器新工艺流程（即单管式反应器-转鼓氨化粒化流程），是结合传统预中和槽－转鼓氨化粒化机流程及AZF双管式反应器工艺流程的一种改进，是目前磷肥生产中最先进的工艺之一，生产稳妥可靠，产品水溶率高、外观好，质量容易控制，尤其在原料的适应性、产品转换灵活和操作简单等方面具备非常大的优势。

在消化、吸收引进技术的基础上，1991年江西贵溪建成第一套大型国产化年产磷酸二铵24万吨装置，“十五”期间又分别在云南、贵州、重庆建成4套年产磷酸二铵24万～60万吨大型装置。同时，许多企业对原有装置进行挖潜改造及扩建，使中国磷酸二铵装置能力在“十五”末期(截至2005年底)达到660万吨，磷酸一铵装置能力达到约719万吨。

随着采用国内技术和国产化设备建设的大中型装置相继建成投产，大量创新技术仍不断涌现。如四川大学开发成功的两项技术，为粉状磷酸一铵的生产、采用杂质含量较高的磷矿生产传统法磷酸二铵开辟了新途径。“管式反应器-喷雾流化干燥新技术生产粉状磷酸一铵”，是磷肥产业投资最省、见效最快的新技术成果之一，具有技术先进、流程短、设备少、投资省、自控水平高、操作控制简单、环境条件好、节能显著（吨产品电耗仅为16千瓦时）的特点，投资和能耗比同类粉状磷酸一铵装置节约10%左右。“酸性料浆浓缩结合传统转鼓氨化造粒干燥工艺生产磷酸二铵”，在流程中避开了传统磷酸二铵生产装置磷酸浓缩对磷矿质量要求高的弊端，稀磷酸洗涤氨化造粒尾气改善了尾气洗涤系统的运行稳定性，还具有料浆浓缩工艺节能、设备材质要求宽松等优势，解决了部分远离磷矿产地的企业由于磷矿采购质量不能满足传统磷酸二铵生产装置工艺要求，导致生产故障频繁、生产能力下降、产品成本上升等十分迫切的问题。

磷酸生产技术的发展

磷酸是生产磷酸盐的重要原料，来源有热法磷酸和湿法磷酸。磷铵装置基本配套建有相应的湿法磷酸装置。国内引进了多项磷酸生产技术，如Iprochim、RP、Prayon、Hydro Agri（半水－二水法）、OXY（半水法）、Dorr、Badger等萃取磷酸工艺技术。而由中国自主开发的磷酸快速萃取技术已成为许多企业挖潜的核心技术，大幅度降低了生产成本。

窑法磷酸是热法磷酸工艺的一种，可以直接利用品位低至12% P2O5的磷矿为原料，磷矿资源利用效率高，矿种适应范围广。2006年以来，窑法磷酸技术取得突破性进展。湖北三新公司在年产1万吨85%磷酸的基础上，2007年7月建成1套3万吨磷酸的隧道窑装置，配套建成尾矿含P2O518%的选矿厂，尾矿用作窑法磷酸的原料。该技术采用天然气作燃料，几乎无硫排放，固体废物可全部利用，副产建材砖或水泥熟料，无磷石膏排放；回收废气中的氟副产氟硅酸

钠，做到了资源的综合利用。目前2008年20万吨尾矿隧道窑法工艺制酸项目（6条生产线）已完成初步设计。

装备大型化、国产化成果

30年来，国内设备制造加工能力取得了巨大进步，尤其是近10多年，磷肥专用设备取得突破性进展。先后研制成功120立方米大型翻盘真空过滤机、160立方米转台真空过滤机、3200立方米大流量磷铵料浆浓缩循环泵、4.75米直径大型喷浆造粒干燥机、28立方米三缸高压喷雾泵等大型关键设备。此外，变截面搅拌桨，低位真空冷却装置，快速氨化中和器，热汽联产沸腾锅炉，内返料内破碎的干燥机，循环水蒸氨器和磷酸、磷铵专用DCS自动控制系统等装备，都已达到和接近世界先进水平。

运用这些先进技术和装备，“料浆法”磷铵装置投入不大的资金即实现产量翻番，在节能、环保、降耗等方面效果显著。随着采用国内工艺技术专利和国产化设备建设的单系列30万吨P2O5湿法磷酸、单系列60万吨磷酸二铵/氮磷钾复合肥联产、单系列30万吨磷酸一铵等大型装置相继建成投产，国内大型磷肥装置的工程设计技术、设备制造能力日臻成熟，大型装置的生产技术在整体上已达到国际先进水平。

过磷酸钙技术的发展

中国过磷酸钙产量和销量均居世界首位，单系列最大规模达到年产40万吨（实物）。过磷酸钙技术成果主要在均化配矿、浓酸矿浆、降低磷矿浆含水量及提高流动性、低含磷量原料磷矿或高镁磷矿（MgO/ P2O5≤9%）生产、新型混合反应装置、添加活化疏松防结块、缩短过磷酸钙堆置熟化期、过磷酸钙粒化和崩解、节能、污水排放达标、含氟气体无组织排放处理、含有机质或微量元素过磷酸钙生产、产品包装等方面。

由郑州大学（原郑州工业大学）开展的“缩短和取消过磷酸钙堆置熟化期及改善产品物性的研究”，在过磷酸钙原有混合装置加入活化疏松剂后，矿浆流动性明显改善，鲜肥转化率提高3%～15%，可生产出疏松不结块的过磷酸钙产品，且产品物性稳定不退化，氟逸出率下降（部分可降至5%以下），生产环境明显改善，被列入国家示范工程项目，先后应用于50多家工厂，效果理想。

宁夏磷肥厂发明了过磷酸钙喷射式新型混合器装置。该装置机械性能良好，消除了机械搅拌混合器的一些缺陷，部分替代了各种类型的机械搅拌混合器。截至2001年，已有10多个省的厂家使用“新型混合装置”，并取得了可观的经济效益。

钙镁磷肥技术的发展

钙镁磷肥是中国较早生产的磷肥品种之一，至今在中、日、韩占有一定的市场容量。目前中国可以充分利用磷矿开采过程中废弃的低品位磷矿以及顶板剥离层（含量低至12%P2O5的磷矿）生产钙镁磷肥。

中国对钙镁磷肥生产技术的贡献主要为：发明“高炉法钙镁磷肥生产工艺”；郑州大学发明玻璃结构因子配料方法（可以使用16%P2O5以上的磷矿为原料）；郑州大学编制钙镁磷肥配料工艺软件（获国家首批软件著作权）；采用“精料、大风、高温、高压”的工艺路线（产量提高1倍，焦耗降低40%）；广西鹿寨、江西东乡、云南沾益等在节能降耗和三废治理等方面均取得成效；采用粉矿造块、白煤（无烟煤）代焦（炭）制造粒肥，用含28%～30% P2O5的磷矿石生产特级钙镁磷肥（20% P2O5以上）等。

其他磷肥产品技术的发展

进入20世纪80年代后期，中国在复合肥料方面开发了多项创新技术在全国迅速推广，推动磷肥工业向高浓度氮磷钾复合肥料方向发展。

（1）中国独创的氯化钾低温转化法生产硫基氮磷钾复合肥工艺，产品性能好、生产成本低，单系列规模已达到年产30万吨，产量从1998年的74万吨增加到2007年约1000万吨。

（2）高塔复合肥造粒技术 （高氮复合肥）已先后在一批企业推广。该工艺可获得养分分布均匀、高氮的多养分颗粒状氮磷钾复合肥料。

（3）多种缓释/控释肥技术正在多家企业推广。经过多年研究、开发与创新，中国开发了肥料包裹型、热固性树脂包膜、热塑性树脂包膜、硫磺包膜、硫磺加树脂包膜涂层尿素型及内质型等多种包膜控释肥技术及产品，可满足不同作物、不同气候和不同土壤条件对肥料养分控释的需要。金正大公司目前已建成年产5万吨包树脂、年产30万吨包硫控释肥生产线，成本仅为国外产品的1/2左右，成为亚洲最大的控释肥生产基地。不同类型的缓释/控释肥产品已逐步在大田农作物上应用。

（4）硫酸、氨管式反应器技术取得一系列研究成果。该技术是通过十几年来对田纳西流域管理局（TVA）开发的氨化转鼓造粒装置的生产实践，并结合十字管反应器技术开发的，解决了硫酸与氨反应的强化学腐蚀及高速液气流对反应器的物理腐蚀问题，具有投资/质量比、投资/效益比高，工艺适应性强、兼容性好、可扩展性强，操作简单灵活等特点，适合5万～20万吨团粒法、喷浆法、氨酸法的技术升级改造，已成功应用于数套复合肥生产装置。

此外，国内还相继开发了复合肥包膜防结块技术、低温下熔融原料生产复合肥技术、长效复合肥生产技术等一系列涵盖磷肥生产的原创技术，极大地促进了复合肥的发展。

资源综合利用技术的发展

近年来，不可再生磷资源的综合利用越来越引起全行业的重视，随着磷肥技术不断进步，在资源减量化、再利用、发展高附加值产品和伴生化学品技术方面取得了一系列突破。从发展循环经济中受益成为全行业的共识。

（1）磷矿选矿特别是胶磷矿精选富集技术处于国际领先水平，贵州、云南、湖北中低品位胶磷矿精选富集正在实现产业化。

（2）磷肥副产氟硅酸生产2万吨无水氢氟酸装置、从磷酸中回收碘装置每年2×50吨碘2008年在瓮福集团有限责任公司建成投产。这是世界上第一套从磷肥生产回收高纯氟化物的项目（中国自主技术与国外先进技术相结合的产物），为磷肥产业延伸产业链、开发伴生化学品具有良好的示范作用。

（3）磷石膏制建材技术日渐成熟，利用磷石膏生产水泥缓凝剂、纸面石膏板、外墙石膏大板、纤维石膏板、纸面石膏板等材料、各种砌块和砖技术都取得了很大进展。铜化集团磷石膏利用率已达到80%。开磷集团已开发建成年产1亿块砖的建材项目，同时应用磷石膏回填矿井技术，使磷矿回采率提高了10%。。

（4）采用旋风预热器窑外

分解煅烧技术，用磷石膏生产年产硫酸40万吨并联产年产60万吨水泥的大型装置，自1999年建成后正常运行。

（5）此外，酸性废水利用、低位尾气利用、热电锅炉含硫烟气利用等循环经济项目也先后取得一大批科研成果。如瓮福酸性废水供矿山选厂使用建成后，每年可节水270万立方米，节约硫酸5万吨和数千万元的废水处理费用。

中国磷化工业正朝着多联产、循环化、梯级化发展，目前磷肥工业与其他相关产业共生耦合、实现产业要素的优化组合取得了一定的进展。如目前开发的溶剂萃取法湿法磷酸净化技术，使企业肥盐结合，在料浆法磷铵工艺基础上，既可规模生产肥料，又可生产工业级、食品级的磷酸盐，目前其5万吨／年工业性示范装置正在建设。

未来磷肥产业将充分考虑磷矿磷肥与煤化工、电力工业，冶金硫酸、高硫石油或天然气化工，磷酸盐产品、氯碱工业，电炉黄磷和贵重金属冶炼、保温建材、高端磷制品产业间的共生发展。