硝酸磷肥未來發展潛力可期

《中國農資》記者 崔海濤

近期，國家發展改革委發布了《產業結構調整指導目錄（2019年本，征求意見稿）》公開征求意見的公告。該公告由鼓勵類、限制類、淘汰類三個類別組成。在鼓勵類中，“硝酸磷肥法生產磷肥”尤為引人矚目。為此，《中國農資》記者采寫了《硝酸磷肥：小肥種將迎來大發展》的專題報道。文章刊發后，引發業內關注。部分從業人員就“硝酸磷肥法生產磷肥”提出一些疑問，這些問題主要集中在硝酸磷肥的磷含量較低是否能滿足農作物對磷的需求；尾礦、酸不溶物是否會對環境造成污染；鼓勵“硝酸磷肥法生產磷肥”是否有經濟價值等多個方面。為了解答這些困惑，記者采訪了行業專家和企業負責人。

未來磷肥結構或調整為50%磷銨、30%硝酸磷肥、20%其他低濃度磷肥，而現在硝酸磷肥占比還不到1%。

采訪嘉賓

上海化工研究院教授級高級工程師 陳明良

（嘉賓簡介：陳明良一直從事硝酸磷肥研究，是上海化工研究院硝酸磷肥專題組的最后一任組長。）

四川大學杰出教授 鐘本和

（嘉賓簡介：鐘本和發明的“料漿法”磷銨工藝及成套裝備，結束了我國中低品位磷礦不能生產高濃度磷肥的歷史。）

芭田股份副總裁 馮軍強

（嘉賓簡介：貴州芭田硝酸磷肥工藝的核心技術人員之一。）

問題一 與磷銨產品相比，硝酸磷肥的磷含量較低。在實際農業生產中，硝酸磷肥是否能滿足農作物對磷的需求？

陳明良：硝酸磷肥生產是以氮帶磷，工藝特征決定產品中氮含量等于或高于磷含量，國內冷凍法硝酸磷肥產品一般N/P2O5比大于2，直接使用基本可以滿足大部分農作物對磷的需求。

由于我國磷資源集中于中南和西南的五省，尤其是云貴占到了我國磷資源和磷肥產量的50%以上。基礎肥料集中于資源地生產是肥料發展趨勢，有利于降低運輸成本的高濃度磷銨和尿素成為了我國主要的肥料品種。在化肥使用地，按照作物的需求，通過基礎肥料的混配調整產品的氮磷鉀配比也有利于作物生長和提高肥料利用率。

馮軍強：芭田硝酸磷肥產品的磷含量可以達到17%。對于更高含量的磷產品，我們在實驗室是可以完成的，但是工業化還需要進一步的研究提升。農作物不一定全都需要高磷產品，對磷要求特別高的作物可以直接施用磷銨，我們的硝酸磷肥不是要全部替代磷銨，是部分替代。實際上我國在引進硝酸磷肥和磷銨工藝時，這兩種工藝是同步進行的。多年來，由于硝酸磷肥工藝還存在一些問題，沒有在國內推廣起來。而現在，隨著技術的進步，硝酸磷肥工藝具備了進一步推廣的技術條件。

記者點評

《硝酸磷肥：小肥種將迎來大發展》刊發后，有讀者擔心，硝酸磷肥的磷含量低，無法滿足農業對磷養分的需求。從嘉賓的分析來看，不必過分擔心這一情況，國家鼓勵硝酸磷肥工藝發展并不等同于全部替代磷銨生產。中國植物營養與肥料學會關于磷肥結構調整的建議是50%磷銨、30%硝酸磷肥、20%其他低濃度磷肥，認為這種結構對農業生產需求、保證環境安全和資源安全是較為合理的。

問題二 硝酸磷肥工藝中，尾礦、酸不溶物該如何處理，是否會對環境造成污染？

陳明良：硝酸磷肥尤其是冷凍法硝酸磷肥工藝對磷礦質量要求較高，我國的磷礦原礦質量達不到冷凍法硝酸磷肥工藝要求，不可能直接使用原礦。并且隨著磷礦品位的降低，濕法磷酸工藝所用礦也會使用精選礦。尾礦可能是礦物加工的共性問題，不僅僅是磷肥工業。

我國磷礦酸不溶物普遍偏高，濕法磷酸工藝的酸不溶物大部分隨磷石膏帶出，冷凍法硝酸磷肥一般設置酸不溶物除去裝置，主要成分是二氧化硅。是否會對環境造成污染就看酸不溶物細度和工藝設置情況，完善的設計應該不會對環境造成污染。

馮軍強：芭田股份針對磷礦反浮選工藝存在尾礦堆積問題，結合目前硝酸磷肥裝置對磷精礦原料的需求，開發出了磷礦弱酸性（硝酸）浸取，制取碳酸鈣鎂、硝酸銨鈣鎂、低鎂磷精礦的工藝技術，與冷凍法硝酸磷肥工藝結合，使磷礦中磷、鈣、鎂等所有元素得以充分利用，并且無尾礦和磷石膏排放。目前，年產10萬噸精礦的磷礦資源化綜合利用示范裝置已經進入單體試車階段，該示范裝置設計精礦（P2O5≥35%，MgO≤0.8%）10萬噸/年，副產硝酸銨鈣鎂2萬噸/年。示范裝置成功后，我們下一步還計劃建設兩個30萬噸的選礦裝置，進一步提升技術水平。

在酸不溶物的處理上，芭田股份是將其全部分離，洗凈之后做土壤調理劑。

記者點評

在采訪中，記者了解到，現在在一些地區已經不批尾礦堆場，這就要求企業對尾礦吃干榨凈。中國植物營養與肥料學會建議可將這些尾礦按鈣鎂磷肥工藝生產堿性土壤調理劑，這樣既可以改良酸性土壤，也可補充中微量元素。

問題三 冷凍法生產硝酸磷肥工藝會產生大量的酸性和堿性尾氣，這些尾氣是否有成熟的處置辦法？

陳明良：由于硝酸自身分解溫度低，并且磷礦中有還原性物質存在，因此在硝酸分解磷礦過程中易析出NOx，磷礦中的F也會在酸解過程中逸出，這些都是酸性尾氣。在中和及濃縮過程中會有氨逸出，產生堿性尾氣。對于酸性和堿性尾氣已經有成熟的解決方案和工程實施案例。

馮軍強：貴州芭田硝酸磷肥裝置，在設計時尾氣達標排放就是我們重點考慮的一個問題，在工藝包設計時就征得了設計院所、大專院校等眾多專家意見。貴州芭田硝酸磷肥裝置投產后，也順利通過環評驗收，酸性尾氣、堿性尾氣全部實現達標排放，生產廢水全部回收利用，實現零排放。

記者點評

就目前企業的經驗看，只要工藝設計到位，硝酸磷肥裝置尾氣達標已不是難題。

問題四 相較于濕法磷銨工藝，硝酸磷肥工藝投入成本更大，現在鼓勵“硝酸磷肥法生產磷肥”是否有經濟價值？

陳明良：從單位磷投入考慮，硝酸磷肥裝置投資遠大于濕法磷銨，并且硝酸磷肥產品單一，生產的主要產品只能是化肥。從酸的成本考慮，雖然我國缺硫，但全球角度看硫資源很豐富，尤其是天然氣副產的硫資源和冶煉酸的增加，硫酸的相對價格反而便宜了。而硝酸從氨氧化而來，還是“貴”酸。

硫酸法磷酸制磷銨現在主要問題是產生大量的磷石膏，尤其是西南磷肥集中區，磷石膏如何處置可能是影響磷肥行業生存的問題。

冷凍法硝酸磷肥產生的四水硝鈣可以作為產品銷售，也可以繼續加工成全溶性的硝酸銨鈣，固體廢棄物較少。

由于硝酸磷肥產品含磷量低，在我國磷資源地（尤其是磷資源地氮不足情況下）生產硝酸磷肥各方面都是不合理的，硝酸磷肥適合于建在肥料使用地。

鐘本和：對于磷銨企業來說，如果把磷石膏處理成本加起來的話，其成本會比硝酸磷肥工藝的成本還要高。如果我國想解決磷石膏問題的話，硝酸法還是值得推廣的，只是說，我們還需要一些技術進步。

記者點評

有測算顯示，硝酸磷肥的投資成本是磷銨的3倍。總的來說，硝酸磷肥裝置的投資成本比較高，需要國家的政策扶持。

問題五 我國缺少優質磷礦，如果大力發展硝酸磷肥工藝，我國的磷礦是否能滿足該工藝的需求？

鐘本和：我們要發展新技術，對礦的要求降低一些，如果物理選礦不夠的話，可以用化學選礦，或者在工藝過程里加上溶析法除鈣。

記者點評

陳明良：滿足冷凍法硝酸磷肥生產要求的國產精選磷礦不多。精選選礦還得考慮成本。制約我國冷凍法硝酸磷肥工藝發展的主要原因是我國的磷礦資源（包括經濟上可行的選礦后精選磷礦）從質量和數量上無法滿足冷凍法硝酸磷肥對磷礦的要求和需求。

加大技術研發力度仍然是硝酸磷肥工藝面對的重大課題。以往我國對硝酸磷肥投入較少，今后不僅要在選礦工藝上進行技術突破，還要在能耗、磷礦綜合利用等方面下功夫。

問題六 您對以硝酸磷肥裝置替代部分磷銨裝置的觀點是否贊同？

陳明良：從基礎原料、投資回報、工程配套、熟練的化工操作工藝等方面考量，說替代部分磷銨裝置有點不太實際，只能說硝酸磷肥是磷銨基礎肥料的補充。

鐘本和：硝酸磷肥還是主要的發展方向。因為在磷肥生產領域，磷石膏的處理仍然相當困難，現在希望從源頭上不產生磷石膏，那么只能走硝酸法。

記者點評

硝酸磷肥工藝的未來主要考慮三個因素的變化，即政策支持力度、硝酸磷肥工藝的科技創新以及磷銨企業磷石膏處理能力。如果磷銨企業處理磷石膏的能力一直得不到根本改善，那么進一步發展硝酸磷肥可能只是時間問題。雖然業內專家還有一些意見分歧，但我們要看到有分歧才能讓問題更清晰，才能更好地促進產業發展。