“采用生態(tài)循環(huán)新技術(shù)改造世界現(xiàn)行的磷化工技術(shù)體系，形成以生態(tài)循環(huán)為特點(diǎn)的精細(xì)磷化工新技術(shù)體系，不僅可實(shí)現(xiàn)磷灰石多組分的一次性全利用，還可避免磷石膏和廢水的產(chǎn)生。”11月8日，在中國(guó)化工學(xué)會(huì)、四川省科協(xié)等主辦的2016中國(guó)(德陽)磷鈦化工高端論壇上，中國(guó)工程院院士、中科院過程所研究員張懿領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)提出的磷化工生態(tài)循環(huán)新技術(shù)體系，以其顛覆性的創(chuàng)新構(gòu)想有望為身陷資源環(huán)境困境的磷化工行業(yè)開啟希望之門。

當(dāng)今世界磷化工均以磷酸制造為起點(diǎn)，雖有熱法磷酸與濕法磷酸兩條技術(shù)路線，但皆為五氧化二磷的單組分利用，其造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染在化學(xué)工業(yè)中首屈一指。作為世界第一大磷化工生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)和出口國(guó)，我國(guó)磷化工行業(yè)目前面臨的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)問題都十分嚴(yán)重。“‘十三五’期間，磷化工行業(yè)設(shè)定了‘三廢’治理率、資源綜合利用率分別達(dá)到95%、80%的環(huán)保目標(biāo)，但這一目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)還有賴于磷化工技術(shù)的創(chuàng)新突破。”中國(guó)無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)問立寧表示。

“磷化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要路徑是可持續(xù)發(fā)展，要實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，就必須變革傳統(tǒng)的技術(shù)路線體系，圍繞磷化工產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整來部署技術(shù)創(chuàng)新工作。”中國(guó)化工學(xué)會(huì)高級(jí)顧問洪定一也持同樣觀點(diǎn)。

正是在這樣的背景下，中科院過程所提出的磷化工生態(tài)循環(huán)新技術(shù)體系應(yīng)運(yùn)而生。相對(duì)于現(xiàn)行的磷化工技術(shù)體系，這是一條全新的技術(shù)路線，有望從根本上解決磷化工資源和環(huán)保瓶頸問題。據(jù)該所李佐虎研究員介紹，新技術(shù)應(yīng)用氯化氨與氯化鈣兩個(gè)酸堿聯(lián)產(chǎn)單元改造現(xiàn)行的磷化工生產(chǎn)工藝。其中的氯化氨分解成氨水和鹽酸，氯化鈣與二氧化碳反應(yīng)得到碳酸鈣和鹽酸，這是兩個(gè)鹽酸再生循環(huán)過程，以其代替現(xiàn)行的硫酸法。磷灰石通過鹽酸拆分成主產(chǎn)品磷酸二氫鈣即高濃度過磷酸鈣肥料與3個(gè)副產(chǎn)品碳酸鈣、氫氧化鎂和二水硅酸鈣，實(shí)現(xiàn)磷灰石多組分一次性全利用，這一過程中無磷石膏廢渣和廢水產(chǎn)生。再以磷酸二氫鈣代替磷酸生產(chǎn)其他的精細(xì)磷酸鹽，進(jìn)而生產(chǎn)高純磷酸和黃磷產(chǎn)品，構(gòu)成了全新的精細(xì)磷化工新技術(shù)體系。

該技術(shù)使精細(xì)磷化工生產(chǎn)不再以高純磷酸為起點(diǎn)，改為以固態(tài)的磷酸二氫鈣為出發(fā)點(diǎn)，精細(xì)磷化工的原料成本將大為降低。“這是一條全新的磷化工技術(shù)路線，我期待它能盡早在工業(yè)實(shí)踐中得到驗(yàn)證。”張懿院士說。

對(duì)于企業(yè)最關(guān)心的新技術(shù)體系的經(jīng)濟(jì)效益，李佐虎也作了簡(jiǎn)單的測(cè)算。“采用新技術(shù)體系每生產(chǎn)1噸磷酸二氫鈣，副產(chǎn)高輕質(zhì)碳酸鈣約0.9噸、氫氧化鎂0.1噸、二水硅酸鈣約1噸，三者產(chǎn)值之和與主產(chǎn)品相當(dāng)，可新增經(jīng)濟(jì)效益30%。”

據(jù)悉，依托新技術(shù)中科院過程所已經(jīng)完成了5000噸/年磷酸二氫鈣工廠的初步設(shè)計(jì)，提出了5萬噸/年磷酸二氫鈣項(xiàng)目的實(shí)施設(shè)想，并將在“十三五”期間分別建成這兩條示范性生產(chǎn)線，從而將這一技術(shù)宏圖變成現(xiàn)實(shí)。

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