磷矿建设节能环保钙镁磷肥装置探讨

时间:2022-11-19 09:15:43

磷矿建设节能环保钙镁磷肥装置探讨

我国农业生产中长期施用大量磷铵产品,只能为作物提供氮和磷,而农作物每年从土壤中带走大量磷、氮、钾、钙、镁、铁、锌、硫等元素,土壤得不到中微量元素的补充而酸化、板结,肥力下降,严重影响农业健康发展。钙镁磷肥在我国虽属低浓度磷肥(w(P2O5有效)12%~18%),但不是低效磷肥,除磷外,还含有钙、镁、硅、铁、锌等多种中微量元素营养成分,可以有效弥补施用磷铵的不足。钙镁磷肥中w(SiO2)为20%~30%,其SiO2的有效性胜过其他硅肥,非常适用于水稻、玉米、甘蔗、三七、土豆等喜硅作物。硅还可以改良土壤,钝化土壤重金属,有效降低稻谷中镉等重金属有害物质含量。目前我国磷资源贫化加速,w(P2O5)大于30%的富矿仅占探明储量的6.6%,50%的磷矿w(P2O5)小于18%,磷矿平均w(P2O5)为16.85%,且硅含量高的中低品位磷矿资源较多。为此,提出利用中低品位磷矿建设节能环保钙镁磷肥装置。

1钙镁磷肥的特点

(1)可直接施用,也可作混配肥的原料,目前以它为基础肥料的下游产品有十多种;(2)可利用中低品位磷矿,尤其是湿法磷肥不能用的高硅低品位磷矿,有利于磷矿资源的合理利用;(3)可改良土壤,降低土壤酸性;(4)工艺简单,投资少,生产成本低,售价低廉;(5)装置具有多功能性,不仅可以生产钙镁磷肥,还可以生产硅、钙、镁、钾等多元素的农作物生长增效剂。基于以上特点,钙镁磷肥作为热法磷肥品种之一,在我国仍有较好的存在空间和市场前景。

2钙镁磷肥装置与磷铵装置综合比较

目前高浓度磷复肥产能过剩,每年过剩量达到600万~700万t,而近年来出口受到摩洛哥、沙特阿拉伯、约旦等国的冲击,发展受到限制。另外,由于湿法磷肥多为酸性水溶性肥料,长期使用会导致土壤酸化、板结,肥效降低;生产湿法磷酸产生大量磷石膏(生产P2O51t,副产磷石膏约5t),多数堆存处置,占用土地资源的同时,对环境带来危害;生产湿法磷酸需要富矿(w(P2O5)≥28%),对磷资源的利用不利,装置及运行投资也很大。而钙镁磷肥是枸溶性碱性肥料,可用w(P2O5)16%~18%的低品位磷矿生产,对磷资源的利用更合理。云南、贵州、四川、湖北地区目前有大量中低品位磷资源,且SiO2含量较高(w(SiO2)15%~20%),是很好的钙镁磷肥生产原料。在磷资源地区建设钙镁磷肥装置优势明显。以30万t/a为例,钙镁磷肥装置与磷铵装置综合比较见表1建设同一规模钙镁磷肥与磷铵装置,钙镁磷肥装置综合效益优势明显,尤其是对于中低品位磷资源较多的磷资源地区。钙镁磷肥装置环保效益好,无废渣、废水排出,废气中有害成分(ρ(F)≤3mg/m3,ρ(粉尘)≤120mg/m3)均满足国家排放标准(ρ(F)≤9mg/m3,ρ(粉尘)≤120mg/m3);节能,每吨肥料能耗仅4.18×106kJ;效益好,每吨钙镁磷肥可产生100~150元的利润,而30万t/a装置每年可产生3000万~4500万元利润。

3结论

利用中低品位磷资源建设钙镁磷肥装置,投资少,见效快,无废水、废渣排放,废气达标排放,是节能环保的好项目,且钙镁磷肥市场前景好,适宜在磷资源地区推广建设。

作者:黄安智 单位:云南化工设计院有限公司