9月28日,位于黔南州的瓮安经济开发区内,一条全球领先的硝酸法磷化工生产线正在高效运转。
“传统硫酸法湿法磷酸工艺,每生产1吨磷酸,就会伴生5吨磷石膏,而这条生产线能让磷石膏从生产环节就没有‘诞生’的机会。”贵州芭田生态工程有限公司创新总监孟庆坤说。
为何硝酸法工艺不会产生磷石膏?孟庆坤解释,关键在原料的替换。传统工艺使用硫酸与磷矿发生反应,但会伴生出磷石膏。对此,公司换了个思路——不用硫酸,改用硝酸,二者反应时,伴生的硝酸钙可进一步加工成水溶肥,全程没有固体废物产生。
“这个水溶肥,对种庄稼的人来说是个好帮手。”孟庆坤说,平时常见的尿素肥料转化速度慢,植物吸收效率不高,水溶肥本身就含硝态氮,不用额外转化,植物吸收得又快又好,目前该产品销往全国各地。
除不产生固体废物外,这套硝酸法工艺还有节水、降能耗的优势。
传统硫酸法在生产过程中会释放大量热能,温度达到90摄氏度左右,每生产1吨磷酸,要用200吨左右循环水来降温。而硝酸法工艺释放的热量,温度维持在50摄氏度上下,不需要循环水降温,能大大减少水资源消耗。
“在生产过程中,相比传统工艺,我们的反应槽容积只有40立方米,为原工艺的八分之一。”孟庆坤指着反应槽向记者介绍,容积缩小,配套的运转泵功率跟着降低,能耗自然也就下来了。
这套工艺的研发过程并不顺利。2012年到2015年期间,研发团队遇到酸不溶物难过滤、硝酸钙结晶效果差的难题。经过反复攻关,团队从源头找解法——通过煅烧磷矿,分解掉磷矿里的有机质,最终解决此问题。
面对这些技术难关,该公司技术人员靠着33项发明专利,一步步突破技术壁垒。这套硝酸法工艺不仅帮企业实现了绿色发展,还拿下了中国氮肥行业科技进步奖一等奖。
贵州芭田公司在磷矿源头的利用上也花了不少心思。“传统采矿方式会浪费不少磷矿,我们采用化学选矿技术分解磷矿里的杂质,提高磷矿品质的同时,还能让磷的回收率达到98%以上,同时不会产生尾矿,实现了伴生资源的高价值利用。”孟庆坤说。
从矿山开采到加工生产,再到终端产品,贵州芭田公司搭建起了一条全链条的绿色磷化工产业链。2024年,该公司实现营收23.9亿元,这份成绩证明,绿色发展不仅能破解磷化工行业的污染难题,还能走出一条可持续的产业发展之路。(记者 彭林元)