磷化工產業是指除大宗磷產品——磷銨、普通過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、氮磷鉀復合肥以外，以磷為原料的磷化工產品制造工業。經過多年發展，我國磷化工產業已逐漸形成母體產品靠近原料產地，沿海地區重點發展磷系衍生物和精細化學品的格局。到2014年底，我國磷化工行業產能已達到2300萬噸，產量達到1600萬噸，均居世界前列。
當前正是“十三五”發展規劃運籌編制之時，我國磷化工產業在“十三五”應該如何發展？業內人士和有關專家都有什么見解？近日，中國化工報記者就這一問題進行了采訪。
專家支招 磷化工發展新領域
長期以來，我國磷化工企業的產品模式大多是黃磷—熱法磷酸—三聚磷酸鈉（或六偏磷酸鈉），品種單一，缺少精細磷化學品和專用磷化工產品。對此，石油和化學工業規劃院磷化工專家尚建壯指出，“十三五”時期，我國磷化工產業優化產品結構、搞好磷化工的深加工和精細化極為重要。比如，將黃磷加工成三氯化磷、聚磷酸、三氯氧磷等中間體，進而和醇、酚反應，進一步加工成亞磷酸酯、膦酸酯、磷酸酯、氯代磷酸酯、硫代磷酸酯等中間體，可廣泛用作水處理劑、抗氧劑、增塑劑、阻燃劑、表面活性劑、催化劑和有機磷農藥等產品，是目前精細磷化工中最有活力和市場前途的發展領域。
據了解，國外精細磷化工產品品種較多。例如黃磷，美國除了生產工業品黃磷外，還有低砷黃磷、半導體用超純黃磷；磷酸除了工業品外，還有食品級、試劑級、高純磷酸等細分品種。此外，國外一些企業通過濕法磷酸凈化，部分取代熱法磷酸生產精細磷化工產品，也取得了良好效果。業內人士普遍認為，搞好濕法磷酸的深加工和精細化，用濕法磷酸部分替代熱法磷酸生產精細磷化工產品，拓展產業鏈，將是我國磷化工行業的一個重大技術進步。
四川大學教授鐘本和指出，濕法磷酸比熱法磷酸生產能耗低得多，但濕法磷酸凈化技術難度較大，國內長期以來停留在實驗室研究或小型中試階段，國外也只有少數國家實現了工業化生產。國外技術要么不轉讓，要么以苛刻的高價轉讓。前幾年，我國首次引進的以色列濕法磷酸凈化技術，僅技術轉讓費就高達上億元，這個價格還是在我們已經有千噸級中試成果的基礎上砍價達成的，否則還要高。經過努力，目前國內已開發出5萬噸/年濕法磷酸凈化項目，能夠生產出食品級磷酸，這將為“十三五”磷化工企業的轉型升級提供一項很好的發展技術。
領軍企業 道出轉型發展奧秘
澄星實業集團有限公司是國內磷化工行業的領軍企業，已連續12年進入中國企業500強。近日澄星剛剛度過30周年廠慶，李興總裁興致勃勃地告訴中國化工報記者：“‘十三五’澄星怎么干？我們提出要在‘磷’字的專業化、規模化、精細化上做文章。澄星從1984年底建廠到現在，企業總資產從零發展到310億元，實現了每10年在尾數上增加1個零。從目前開始包括‘十三五’時期，下一個10年我們要達到3000個億的目標，怎么實現？澄星人都在思考，我們還專門組織了一班人在研究。概括地說，就是以磷為主，同心多圓，環狀發展，向高向深，兩頭延伸。在當前的市場情況下，同樣是磷酸，我們的價格要比別人高一倍。企業的發展奧秘在于：技改投入先人一步，產品開發快人一拍。”
中國化工報記者采訪澄星磷化工公司研發部負責人劉靜忠了解到，澄星今年在新型磷復肥產品研發上加大了投入，其中包括綜合利用黃磷尾氣生產磷酸二氫鉀項目和一種新型緩釋肥項目。其中利用黃磷尾氣生產磷酸二氫鉀項目是澄星與天津碳一有機合成公司合作開發的技術。該項目采用創新工藝，擬用黃磷爐尾氣與氫氧化鉀合成甲酸鉀，甲酸鉀與磷酸反應生產磷酸二氫鉀，同時可生產二甲酸鉀、甲酸鈣。該技術的亮點是利用黃磷爐副產尾氣，以低成本的凈化工藝設備，制取高含量的一氧化碳用于合成甲酸鉀，解決了黃磷生產過程中尾氣煙塵和二氧化碳排放的環境問題，實現節能減排、變廢為寶。
據了解，磷酸二氫鉀是一種高效、優質、可溶于水的二元復合肥，市場前景好，全國年需求量約1000萬噸，而產能只有100萬噸，市場缺口較大。目前，磷酸二氫鉀滴灌水溶肥市場銷售價每噸1萬多元，若采用本項目技術生產磷酸二氫鉀，成本有望在每噸5000元左右，對促進高效農業的發展有重大意義。而二甲酸鉀、甲酸鈣作為國內外新開發的一種新型飼料添加劑，用途廣泛。二甲酸鉀能在動物的腸胃內自動分解為甲酸和甲酸鹽，表現出極強的抑菌及殺菌效果，可替代抗生素，有助于畜牧業食品安全。目前二甲酸鉀國內市場售價在每噸2萬元左右，若采用本項目技術生產二甲酸鉀，成本有望在每噸6000元左右。
目前貴州開磷（集團）有限責任公司年銷售收入達到400多億元，是國內磷化工和磷復肥行業位于前列的領軍企業。該集團董事長屈慶麟和首席專家王國維在接受中國化工報記者采訪時談到，開磷“十三五”時期的發展思路是貫徹落實中央關于經濟發展新常態的要求，加強驅動創新體系建設，重點放在轉型升級、提升發展質量上。在進一步鞏固基礎原材料、基礎肥料競爭力不降低的前提下，企業重點推進化肥產品的轉型升級，包括推進低檔化肥向中高檔化肥產品轉型，如向水肥一體化、肥種同播產品方向發展；推進傳統產品向新型肥料產品發展，如開發全溶性化肥和對土壤、環境、生態無污染的新型肥料；推進同質化向差異化方向發展，如開發硫酸鎂態磷酸二銨、不含任何著色劑的本色磷酸二銨等。
此外，開磷將圍繞現有的磷煤化工產業基礎，進一步打造磷煤精細化工產業鏈，重點開發技術含量高、附加值高的產品；以煤電磷一體化建設為重點，優化生產要素配置，進一步降低生產經營成本；進一步優化開磷的產業布局，提升生產集中度，推動企業建設向生態化、園林化、綠色化發展；發展循環經濟，實現資源、能源高效利用和集約利用，充分利用磷礦伴生的氟、硅、碘、鎂等資源，推動新型產業的發展。
據了解，“十三五”時期，開磷的發展目標將是建成一個銷售收入超千億元的企業，形成五大產業基地：在貴州形成基礎肥料和新肥料、新能源產業基地，同時適度發展精細化工；在江蘇形成磷、氟、硅、碘、鎂精細化工產業基地，利用當地通江達海的物流和市場優勢做大做強；在內蒙古赤峰利用當地煤資源優勢，建成多元醇、新能源產業基地；在湖南衡陽建成高端樹脂、涂料生產基地；在長江沿岸城市建設沿江生產和出口基地。
產業大省 提出四個發展重點
貴州是我國磷化工資源和生產大省，按銷售收入算，磷化工產業比重占全省化學工業比重的75%。在向中國化工報記者談到“十三五”貴州省磷化工的發展目標時，貴州省化學工業協會秘書長匡國明提出了四個重點。記者注意到，該省的發展目標對于全行業都有一定的借鑒意義。
一是發揮濕法磷酸優勢，推進凈化改造替代熱法磷酸，中小型磷酸鹽企業生產所需的原料磷酸逐步實現集中供應。隨著貴州高濃度磷肥生產規模進入國內前列，目前該省濕法磷酸年產能達到250萬噸，“十三五”時期要推進濕法磷酸凈化改造達到10萬~20萬噸產能，部分替代熱法磷酸用于六偏磷酸鈉、飼料級磷酸氫鈣、脫氟磷酸三鈣等優勢磷酸鹽產品生產，以獲得更好的磷資源產出效益。
據了解，目前中小型磷酸鹽企業基本上是自己生產磷酸，再加工成各類磷酸鹽產品出售。由于磷酸生產“三廢”排放量大，尤其是濕法磷酸的磷石膏處理難度大，在環保要求越來越高的今天，企業負擔越來越重，中小型企業難以承受環保治理費用。因此，磷化工產業調整的一個發展方向，是逐步實現由大型企業生產商品磷酸供應中小型磷酸鹽企業的產業模式。
二是要采用新工藝、新技術改造傳統產品，發展精細磷制品及磷酸鹽。以規模上水平的黃磷、凈化濕法磷酸為平臺，重點發展高純黃磷，食品級、醫藥級、電子級精細磷化工高端產品，發展阻燃劑、增塑劑、表面處理劑、油品添加劑、水處理劑、新型復合肥、食品添加劑、飼料添加劑、水質穩定劑、功能材料等精細磷化工產品。
例如，聚磷酸銨（APP）是一種磷和氨的聚合磷酸鹽，按聚合度可分為低聚、中聚和高聚三種。其中，低聚的聚磷酸銨具有全水溶性，發達國家已用于復合肥和液體肥生產。美國每年約生產180萬噸聚磷酸銨，其中80%作為液體肥料使用。該產品中磷元素不以正磷酸形式存在，不易與土壤中的鈣生成作物難吸收的沉淀，但可與微量元素螯合，是一種兼具速效和緩效的新型磷肥產品，是目前國內農業水肥一體化發展急需的新化肥品種。我國目前聚磷酸銨工藝是用黃磷生成聚磷酸，再生產聚磷酸銨，該法生產成本高，難以作肥料使用，主要用于涂料、聚氨酯、織物塑料、橡膠等產品的阻燃劑。而用成本較低的濕法磷酸生產聚磷酸銨，在技術上尚未過關，還沒有專業生產聚磷酸銨的化肥企業，亟待發展。
三是大力回收利用磷礦的伴生元素資源，這是磷化工產業轉變經濟增長模式的新領域，也是實現清潔生產、發展生態文明最為有效的途徑，可提高磷礦資源利用率，延伸磷化工產業鏈，增加企業效益。
如磷礦與硫酸、硝酸反應時，其中含有的氟、碘元素以氟硅酸、碘硅酸的氣體逸出，一般用水吸收分離，如果不加利用任其排放，不僅造成環境污染，也使寶貴資源流失。其實，其中的氟可以加工成無水氟化氫、氟化鈉、氟化鈣、冰晶石及氟塑料、氟橡膠等；碘可以加工成各種碘鹽產品；分離出的活性二氧化硅，可加工成水玻璃、白炭黑、硅膠、分子篩等產品；磷礦中的稀土元素可通過酸解、中和、沉淀富集的方法提取。
目前，貴州甕福（集團）有限責任公司已建成年產100噸的碘及碘化物提取裝置，年產2萬噸無水氟化氫裝置，硅膠制水玻璃和白炭黑裝置，回收鈣制氫氧化鈣和碳酸鈣裝置等，硝酸分解磷礦提取稀土技術也在開發中。
四是發展循環經濟，開展資源及“三廢”綜合利用。通過企業內部的小循環和園區、企業集群的中循環，實現產業循環組合。如利用黃磷尾氣生產甲酸、醋酸、甲酰胺、草酸、碳酸二甲酯、乙二醇等高附加值碳一產品；利用磷渣生產磷渣微粉、磷渣水泥、磷渣磚、微晶玻璃板、凝石、硅鈣肥等；利用磷石膏生產水泥緩凝劑、全息石膏砌塊、石膏板、石膏磚等建材，磷石膏轉化制硫酸鉀、磷石膏制硫酸聯產水泥等；磷化工廢氣、廢渣的資源化利用，將是“十三五”期間貴州磷化工發展的一項重大任務。
(關鍵字：磷化工 磷銨 磷酸鈣)
