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我国钙镁磷肥产业现状及发展前景

 海底丛林 2023-04-27 发布于新疆

文章来源:《磷肥与复肥》2021年第4期


【出版源】匡国明.我国钙镁磷肥产业现状及发展前景[J].磷肥与复肥,2021,36(4):刊首页.
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我国钙镁磷肥产业现状及发展前景

匡国明

中国磷复肥行业专家组副组长/中国无机盐工业协会磷化工专家组副组长 

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从20世纪50年代到90年代初期,我国磷肥品种单一,仅有钙镁磷肥和过磷酸钙2个低浓度品种。其中,钙镁磷肥产量于1995 年达到历史最高值,为实物量800 万t 左右,全国生产企业500 多家,主要分布在云南、贵州、四川、湖北和湖南等地。钙镁磷肥产业迅速发展的原因:一是肥效好,增产效果显著。钙镁磷肥除提供P2O5(w(P2O5)12%~18%)外,还能提供枸溶性的MgO(w(MgO)8%~12%)、CaO(w(CaO)25%~40%)、SiO2(w(SiO2)20%~35%),以及铁、铜、锌、锰、硼等植物生长所必需的中微量元素(所提供的元素与配料有关)。二是肥效持久,利用率高。由于钙镁磷肥所含的P2O5系枸溶性,一般不会被土壤固定或流失,肥效可持续2 ~3 年。三是价格便宜。钙镁磷肥售价仅为高浓度磷铵售价的30%~50%。四是工艺简单、投资小、见效快。钙镁磷肥的生产方法有电炉法、高炉法、平炉法,将磷矿石与助熔剂在高温(1 350 ℃以上)下熔融,然后经高压水冷、干燥、磨细即得钙镁磷肥成品。国外如日本、韩国、巴西等采用电炉法,而我国当时供电紧张,无法采用电炉法,但有大量闲置炼铁高炉可改造用于生产钙镁磷肥,投资小,见效快,因此,高炉法在我国得到迅速发展,成为钙镁磷肥主要的生产方法。五是钙镁磷肥生产利用中低品位磷矿资源,生产成本低。

20世纪90年代,国家大力发展高浓度磷铵(磷酸一铵和磷酸二铵),在一定程度上影响了钙镁磷肥的发展空间。据不完全统计,从1995年到2018年,我国钙镁磷肥实物产量由最高约800万t/a 降到105.73万t/a,生产企业由500多家减少到20多家,产业萎缩严重,企业利润微薄,举步维艰。

近30年来,我国由于大量施用氮磷钾肥料,粮食喜获17连丰,产量连续5年稳定在6 500亿kg以上。但由于作物每年带走大量中微量元素而得不到补充,土壤和作物营养失衡现象加重,限制了作物产量和品质进一步提升,同时造成土壤酸化板结、透气性差,肥料利用率降低。据报道,目前我国大部分地区出现土壤酸化板结的现象,土壤亟待修复改良。

钙镁磷肥是一种富含磷、钙、硅、镁、铁、铝、锰等大、中、微量营养元素的优质碱性肥料,可中和酸性土壤,防止和改善土壤板结,增加透气性,是修复土壤酸化板结的优质磷肥品种和土壤改良剂,其中的硅可以钝化土壤中的重金属,有效降低稻谷中镉等重金属含量。钙镁磷肥制备时还可根据需要在肥料中添加钾、锌、硼等元素。日本从20世纪90年代起就从我国贵州、云南进口钙镁磷肥用作基肥和土壤改良剂。因此,我国应对钙镁磷肥产业和产品重新定位,重构用户认知,并加以政策扶持。

高炉法钙镁磷肥生产工艺的缺点主要是所用原料、燃料必须是块状(颗粒粒径必须大于20 mm),粉矿由于影响进风不能使用,造成资源浪费,生产中粉尘多、噪声大,环境污染严重,劳动强度大等。黄磷是用磷矿和硅石,以焦炭为还原剂在电炉中反应,得到磷蒸汽,水冷回收而得,每生产黄磷1 t将排放尾气约3 000 m3,而尾气w(CO)为85%~90%。目前,循环经济技术在传统高炉生产方面取得新突破——黄磷联产钙镁磷肥新工艺,新工艺将黄磷尾气代替焦炭在换热式窑炉中生产钙镁磷肥。该工艺优点:(1)将黄磷生产所产生的尾气代替焦炭,变废为宝,既解决了黄磷尾气对环境的污染问题,又节约了占钙镁磷肥成本30%的焦炭燃料;(2)黄磷生产原料要求粒径大于15 mm,因此将产生大量的粉矿(焦炭粉、磷矿粉、硅石粉等),这些下脚料可全部用于生产钙镁磷肥,无废渣排放;(3)用窑炉代替高炉,用黄磷尾气代替焦炭后,劳动条件得到改善,噪声、粉尘大大减少;(4)由于以黄磷尾气为热源,热值高,生产中温度容易调控,产品可以达到w(P2O5) 18%以上的特级品。长期实践证明,新工艺技术先进,环保及经济效益好,深受黄磷和钙镁磷肥生产企业欢迎。该技术的推广应用,可使我国困境中的钙镁磷肥产业重新焕发青春,为农业现代化做出贡献。

钙镁磷肥可以用于AA级绿色食品生产,可提高作物产量,改善作物品质,改良土壤,在我国农业健康发展和合理利用资源方面具有不可替代的地位。黄磷联产钙镁磷肥新工艺为钙镁磷肥产业高质量发展提供了技术支撑,在建设绿色高效现代化农业新形势下,钙镁磷肥产业发展前景光明。

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