首套國產(chǎn)化冷凍法硝酸磷肥裝置技術(shù)國際先進(jìn)

10月20日，由貴州芭田生態(tài)工程有限公司和天津華景化工新技術(shù)開發(fā)有限公司聯(lián)合開發(fā)并工業(yè)化成功應(yīng)用的“首套國產(chǎn)化冷凍法硝酸磷肥裝置技術(shù)”，在貴州省甕安縣通過了中國氮肥工業(yè)協(xié)會組織科技成果鑒定。專家組一致認(rèn)為該項目具有難度大，創(chuàng)新程度高的顯著特點(diǎn)，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　中國氮肥工業(yè)協(xié)會理事長顧宗勤為組長、原天脊集團(tuán)董事長王光彪為副組長的鑒定委員會通過鑒定后認(rèn)為，該技術(shù)的主要創(chuàng)新點(diǎn)是，冷凍法硝酸磷肥工藝技術(shù)實現(xiàn)磷資源綜合利用，將磷礦中的鈣生產(chǎn)硝酸銨鈣[5Ca(NO3)2.NH4NO3.10H2O]產(chǎn)品，無磷石膏排放，為我國化肥工業(yè)發(fā)展走出一條新路。

　　專家組建議芭田公司繼續(xù)總結(jié)和提升“首套國產(chǎn)化冷凍法硝酸磷肥裝置技術(shù)”；加強(qiáng)氟等伴生元素和酸不溶物的綜合開發(fā)利用；加快在化肥行業(yè)的推廣應(yīng)用。

　　據(jù)介紹，該技術(shù)解決了裝置酸性尾氣和堿性尾氣的處理問題，改善了操作環(huán)境，實現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放；工廠廢水分類處理，綜合利用，實現(xiàn)工藝廢水零排放；針對國產(chǎn)磷礦改進(jìn)和創(chuàng)新了酸不溶物的分離工藝，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，延長設(shè)備使用周期；在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上，改進(jìn)開發(fā)新式酸冷器，延長了設(shè)備運(yùn)行周期，除鈣率達(dá)80%，產(chǎn)品P2O5水溶率達(dá)75%以上；硝酸磷肥核心設(shè)備雙轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)、雙軸造粒機(jī)、NP料漿濃縮蒸發(fā)器、結(jié)晶器等實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

　　據(jù)了解，我國硝酸磷肥的發(fā)展歷盡艱辛，從70年代開始著手引進(jìn)一套成套裝置，并列入國家“六五”計劃，從建設(shè)到投產(chǎn)經(jīng)過了無數(shù)道難關(guān)，艱難程度遠(yuǎn)超出行業(yè)人士的想象，因?qū)α椎V品位要求高，設(shè)備、工藝、技術(shù)中存在問題多，導(dǎo)致引進(jìn)裝置開車不順，經(jīng)歷了整整13年的磨難。國內(nèi)仿制裝置也未成功，導(dǎo)致國內(nèi)一些企業(yè)想上又不敢上。

　　貴州芭田公司總經(jīng)理黃德明告訴中國化工報記者，在中國硝酸磷肥發(fā)展舉步維艱的處境下，芭田公司從植物鏈營養(yǎng)的角度考慮，組織科技攻關(guān)，立誓建設(shè)趕超國外的第一套國產(chǎn)化硝酸磷肥裝置。 2012年6月，貴州芭田引進(jìn)一批硝酸磷肥人才，并與天津華景新技術(shù)有限公司簽定協(xié)議，共同開發(fā)硝酸磷肥與氨化硝酸鈣工藝技術(shù)。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(jì)生態(tài)產(chǎn)業(yè)一期項目正式啟動，建設(shè)27萬噸/年硝酸（折100%HNO3計）、2×15萬噸硝酸磷肥項目（加鉀后2×20萬噸硝酸磷鉀肥）和副產(chǎn)2×10萬噸硝酸銨鈣、2×30萬噸/年高塔復(fù)合肥項目。

　　貴州芭田總工程師張凌云在介紹技術(shù)開發(fā)時說，硝酸分解磷礦后酸解液中存在的酸不溶物，國內(nèi)外沒有成熟的技術(shù)，現(xiàn)有分離技術(shù)，脫除率10%左右，達(dá)不到分離要求。面對壓力，芭田股份項目組領(lǐng)導(dǎo)及核心成員，背負(fù)著硝酸磷肥在中國發(fā)展的重任，夜以繼日地解決工藝上的一個個難題。先后研究了絮凝沉降、臥式螺旋分離、壓濾等技術(shù)，開發(fā)了以壓濾機(jī)和助濾劑為核心技術(shù)的酸不溶物分離工藝技術(shù)，酸不溶物脫除率可達(dá)90%以上。開發(fā)了國內(nèi)首套硝酸磷肥含氨堿性廢水處理工藝技術(shù)，不產(chǎn)生外排廢水。開發(fā)硝酸銨鈣[5Ca(NO3)2•NH4NO3•10H2O]生產(chǎn)工藝技術(shù)，解決了傳統(tǒng)硝酸磷肥工藝副產(chǎn)品Ca(NO3)2• 4H2O出路問題，實現(xiàn)了磷礦資源吃干榨盡。

　　2015年3月18日，項目工程鍋爐投料開始打通流程，5月18日，硝酸磷肥裝置全流程打通，產(chǎn)出第一顆硝酸磷肥；5月26日，氨化硝酸鈣裝置全流程打通，產(chǎn)出第一顆硝酸銨鈣。從項目啟動到第一套硝酸磷肥裝置完成，僅僅用了2年的時間。標(biāo)志著中國自行設(shè)計的首套國產(chǎn)化硝酸磷肥裝置誕生。

　　全流程打通了，他們吸取同行引進(jìn)裝置達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)的經(jīng)驗，制定了分三步實現(xiàn)達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)考核的目標(biāo)，即第一階段負(fù)荷70%、第二階段負(fù)荷85%、第三階段負(fù)荷100%，并安全穩(wěn)定運(yùn)行72小時，于2018年1月23～ 25日與2018年8月23～ 25日兩次進(jìn)行了100%負(fù)荷考核。關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到考核要求，裝置實現(xiàn)達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。

　　黃德明表示，冷凍法硝酸磷肥裝置國產(chǎn)化的開發(fā)與應(yīng)用成功，實現(xiàn)了國家原“六·五”期間提出的中國化肥行業(yè)重點(diǎn)推廣的愿景，為中國日后采用國內(nèi)技術(shù)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的硝基復(fù)合肥奠定了堅實的基礎(chǔ)。
　　國際上磷復(fù)肥主流生產(chǎn)工藝技術(shù)主要有兩種，一種是以美國硫酸法為代表的磷銨產(chǎn)品，另一種是以歐洲硝酸法為代表的硝酸磷肥產(chǎn)品。我國富煤缺硫的能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展硝酸磷肥符合國情需要。

　　硝酸磷肥是指用硝酸分解磷礦所生產(chǎn)的含有氮與五氧化二磷肥料的一種統(tǒng)稱，它是國際上復(fù)合肥料的主要品種之一。它的主要特點(diǎn)在于硝酸分解磷礦時，硝酸既作為酸解劑，把磷礦中的P2O5轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀蛔魑镂盏男问剑欢?，其本身也作為氮肥而留在產(chǎn)品中，起到以氮帶磷的作用。這樣，硝酸的費(fèi)用可以包含進(jìn)氮肥的生產(chǎn)成本中，由于它可以不用硫酸而制成磷肥，在經(jīng)濟(jì)上具有一定的優(yōu)越性。硝酸磷肥的副產(chǎn)品硝酸鈣可用以生產(chǎn)硝酸銨鈣等產(chǎn)品，不用硫酸也就沒有副產(chǎn)物磷石膏固廢儲存的污染，因此在環(huán)保上也具有一定的優(yōu)越性。

　　硝酸磷肥的特點(diǎn)，是它既具有速效的硝態(tài)氮與水溶性的磷，又具有肥效較持久的銨態(tài)氮與枸溶性磷；它具有2∶1的氮磷比例，符合大多數(shù)農(nóng)作物的吸收要求；還將磷礦中的S、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等中微量元素及稀土元素活化為水溶性，直接被作物吸收，實現(xiàn)平衡利用。因此，硝酸磷肥是一種全營養(yǎng)肥料，符合高效化、長效化、多元化、多功能化的發(fā)展方向。

　　與硝酸+硫酸、硫酸鹽法相比，該技術(shù)不產(chǎn)生“磷石膏”，解決了“磷石膏”固廢堆儲存再開發(fā)利用的痛點(diǎn)；與引進(jìn)的冷卻法硝酸磷肥裝置比，引進(jìn)裝置生產(chǎn)“碳酸鈣”聯(lián)產(chǎn)水泥，但碳酸鈣中夾帶有1.5%左右的氮，會造成水泥回轉(zhuǎn)窯尾氣冒黃煙，NOX嚴(yán)重超標(biāo)，該技術(shù)解決了環(huán)保高壓下水泥裝置難以生產(chǎn)的痛點(diǎn)。

　　副產(chǎn)品Ca(NO3)2•4H2O加工成一種全水溶性硝酸銨鈣新型復(fù)合肥料，從而使硝酸磷肥生產(chǎn)實現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。該國產(chǎn)化技術(shù)裝置，產(chǎn)品質(zhì)量好，蒸汽消耗低，制冷機(jī)組操作自動化程度高，操作簡單。裝置的尾氣排放口全部達(dá)到了排放的要求。廢水實現(xiàn)閉路循環(huán)，無排放。