热法磷酸与湿法磷酸的优缺点对比
传统的湿法磷酸生产工艺是用磷矿石与无机酸反应,将沉淀分离后制得磷酸产品,其生产成本低,但产品杂质多、质量差,仅用于肥料行业。相比之下热法磷酸的生产工艺是将黄磷燃烧,然后与水反应后可得到工业级磷酸或食品级磷酸。热法磷酸的生产成本较高,但其产品质量好、杂质少,所以热法磷酸的市场价格稍高于湿法磷酸。
热法磷酸与湿法磷酸工艺相比较,污染及耗能都低,而且热法磷酸主要用于生产食品、医药、电子等高端行业的各种精细磷酸盐及有机磷产品,具有湿法磷酸无法取代的优势。
针对热法磷酸生产的原料黄磷属于“两高一资”的传统观念不完全正确,黄磷及黄磷制酸并不是高污染产品,而且恰恰相反,在将磷矿石转变成黄磷的过程中,磷的转化率在99%以上,磷的回收率也达到99%左右,资源利用率高,各种有害物质也在高温加热的过程中转变或减少,含量都降到了无害无毒的标准以下。其次黄磷及黄磷制酸的生产过程中产生的废渣很少,只在磷矿制黄磷的时候会有大量的磷渣产生,经过资源再利用可将磷渣制成建材原料和生产硅肥,基本上不存在污染转移。
黄磷及黄磷制酸生产过程中所有的工艺用水都可以循环使用,可以做到废水零排放。生产过程还能产生大量的热能,企业可以减少热能设备的投入;黄磷尾气则是很好的热源和合成气原料,可生产甲酸、甲酸钠、甲酸
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钙等废气中的磷含量只有50克/立方米左右。
相比之下在湿法磷酸生产过程中,磷的转换率只有90%左右,有10%左右的磷在生产中流失,且废渣中含有较多的有毒物质,较难处理。同时湿法磷酸产生的废水量很大,废水中含氟量相对比较高;废气排放量也很大,废气中含有有毒物质。另外湿法磷酸生产使用的无机酸主要为硫酸,硫酸的原料硫铁矿、硫磺中含有许多的有害物质,由于我国的硫磺主要以进口为主,相当于把国外原料中的污染源带入中国。湿法磷酸的纯度不高,用它来生产其他产品时,其中的杂质和有毒物质难以处理,会出现二次污染。
今后各种磷化工产品的标准都将逐步提升,
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简单追求低成本而不计原料和产品质量的做法是没有出路的。如目前饲料级的磷化工产品都用价格低廉的湿法磷酸来生产,湿法磷酸中的有害物质会通过食物链转移到人体中,对人体健康造成危害。
在资源利用方面,黄磷尾气的综合利用大有文章可做,目前国内已有相当多的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。
另外目前国内已有整套的黄磷尾气净化提纯技术,处理后的尾气中一氧化碳纯度达到95%左右,完全可以满足化工合成对原料纯度的要求。
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