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磷肥屬于什么行業(yè)?

磷肥屬于什么行業(yè)?

匿名用戶 | 2017-05-23 01:12

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（共1個回答）

　　氮肥原料：煤或天然氣、空氣、水
　　天然氣、煤炭、石油是生產(chǎn)化肥的三大原料,通常被稱為氣頭、煤頭、油頭三類,近年來,由于石油和煤炭價格的升幅遠(yuǎn)大于天然氣,故按成本優(yōu)勢排列為氣頭、煤頭、油頭.
　　磷肥原料：
　　磷肥生產(chǎn)的主要原料是磷礦和硫酸,隨著中國磷肥工業(yè)的快速發(fā)展,磷肥生產(chǎn)原料的供應(yīng)已經(jīng)顯現(xiàn)緊張局面,不可再生的磷礦資源已經(jīng)成為中國重要的戰(zhàn)略性資源之一.中國生產(chǎn)硫酸的硫資源主要來自硫鐵礦、冶煉煙酸和進口硫磺,與國外硫酸生產(chǎn)原料主要為硫磺有較大不同.中國硫磺資源比較貧乏,硫酸生產(chǎn)對進口硫磺依存度較高.因此,為保證中國磷肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,我們需要對磷肥生產(chǎn)所需原料——磷礦資源和硫資源的儲量、特點及保障能力有比較清楚的認(rèn)識,具體分析如下：
　　磷礦資源
　　資源現(xiàn)狀 ,中國磷礦資源比較豐富,已探明資源總量僅次于摩洛哥,位居世界第二位.據(jù)全國礦產(chǎn)儲量通報報道,截止2004年底,全國共有礦產(chǎn)地440處,其中大型礦72處,中型礦137處,分布在全國27個省市自治區(qū),查明資源儲量163.40億噸,其中基礎(chǔ)儲量38.94億噸,資源量124.46億噸,目前可采儲量18.92億噸.
　　中國除西藏外均已發(fā)現(xiàn)磷礦,相對集中的地區(qū)為云南、貴州、四川、湖北和湖南五省,五省磷礦資源儲量占全國的75％,且P2O5大于30%的富礦也幾乎全部集中于這五個省.磷礦分布的區(qū)域主要有如下8個：云南滇池地區(qū),貴州開陽地區(qū)、甕福地區(qū),四川金河-清平地區(qū)、馬邊地區(qū)和湖北宜昌地區(qū)、胡集地區(qū)、保康地區(qū).從總體上看,中國磷礦資源分布極不平衡,探明儲量南多北少、西多東少,大型磷礦及富礦高度集中在西南部地區(qū).中國磷礦資源總體上具有以下幾個主要特點：
　　一是儲量較大,分布集中.中國探明的資源儲量比較豐富,但大部分地區(qū)所需磷礦均依賴云、貴、川三省供應(yīng),從而造成了中國“南磷北運,西磷東調(diào)”的局面,給交通運輸、企業(yè)原料供應(yīng)、生產(chǎn)成本帶來較大影響.
　　二是中低品位礦多,富礦少.中國磷礦品位較差,P2O5平均含量在17％左右,富礦磷礦石只有13.83億噸,占磷礦石總量的約8.5％,并主要分布在云、貴、鄂三省.因此,中國大部分的磷礦必須經(jīng)過選礦富集后才能滿足磷酸和高濃度磷復(fù)肥生產(chǎn)的需求.
　　三是難選礦多,易選礦少.在中國磷礦探明儲量中,沉積型磷塊巖（膠磷礦）多,占全國總儲量的85%,其大部分為中低品位礦石.同時中國磷礦90%是高鎂磷礦,其礦石中有用礦物的粒度細(xì),和脈石結(jié)合緊密,不易解離,一般需要磨細(xì)到200目顆粒占90%以上才能單體解離.因此,中國磷礦是世界上難選的磷礦石之一.
　　四是礦床開采難度大.中國磷礦床大部分成礦時代久遠(yuǎn),埋藏深,巖化作用強,礦石膠結(jié)致密,且約有75%以上的礦層為薄至中厚層分布,通過傾斜至緩傾斜方式采出.這種特征給磷礦開采帶來一系列技術(shù)難題,往往造成損失率高、貧化率高和資源回收率低等問題.
　　開采和加工利用現(xiàn)狀
　　改革開放以來,為改善中國化肥消費結(jié)構(gòu)中氮磷鉀比例失調(diào)的狀況,國家大力增加磷肥生產(chǎn)能力,已先后建成了云南昆陽,貴州開陽、甕福,湖北荊襄、宜昌,四川金河－清平六大磷礦生產(chǎn)基地,形成了大中小礦山共同發(fā)展的局面.據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計,2000年中國磷礦石產(chǎn)量為1937萬噸（以P2O5含量30%的標(biāo)礦計）,2005年則達到3045萬噸,僅次于美國,居世界第二位.
　　中國磷礦主要開采省份是云南、貴州、湖北和四川,2005年上述四省磷礦石產(chǎn)量約占全國產(chǎn)量的98%.
　　目前中國磷礦開發(fā)利用存在的主要問題：一是磷礦企業(yè)整體規(guī)模小、經(jīng)濟效益差.美國、摩洛哥和前蘇聯(lián)的磷礦企業(yè)規(guī)模和產(chǎn)量多在300萬噸/年以上,中國生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量多,但規(guī)模小,多數(shù)是生產(chǎn)能力在20萬噸/年以下的小型企業(yè).2004年,全國磷礦山企業(yè)420個,其中大型9個,中型26個,小型291個,小礦94個.云、貴、川、鄂四大產(chǎn)磷省份,大中型磷礦山也僅占全部礦山總數(shù)的3.9%.中國磷礦生產(chǎn)企業(yè)排名前四位的分別為云南磷化學(xué)工業(yè)集團公司、宏福實業(yè)開發(fā)有限公司、湖北荊襄化工集團和開磷集團,其生產(chǎn)能力分別為600萬噸/年、330萬噸/年、300萬噸/年和250萬噸/年；二是磷礦企業(yè)裝備簡陋,管理落后,資源破壞和浪費嚴(yán)重.目前國外礦山企業(yè)采礦已實現(xiàn)大型機械化,選礦實現(xiàn)了大規(guī)模和微機程序控制.而中國除少數(shù)國有大型企業(yè)基本實現(xiàn)了機械化、半機械化以外,中小型企業(yè)特別是地方小型及集體企業(yè),除配備有少量的鏟、裝、運設(shè)備外,主要以人工開采為主,裝備和技術(shù)水平仍停留在國外上世紀(jì)三四十年代的水平,基本處于無序開采狀態(tài),亂挖濫采、采易棄難、采富棄貧現(xiàn)象嚴(yán)重,資源利用率很低,造成資源的破壞和浪費.如湖北宜昌目前的中小礦山,在采1噸富礦的同時約9噸貧礦的儲量資源被浪費掉；三是亂采濫挖現(xiàn)象在局部地區(qū)依然存在.由于個別地區(qū)地方保護主義嚴(yán)重,小礦亂采濫挖、與國有礦山爭搶資源的現(xiàn)象仍然存在.此外大礦小開、礦區(qū)被分割肢解的問題也很突出；四是磷礦加工不合理,造成優(yōu)質(zhì)磷礦資源浪費.由于中國磷礦價格相對較低,沒有拉開等級檔次,在優(yōu)質(zhì)磷礦富產(chǎn)地區(qū),存在磷富礦“優(yōu)礦劣用”、“高質(zhì)低用”的現(xiàn)象,相當(dāng)一部分適用于生產(chǎn)高濃度磷復(fù)肥的優(yōu)質(zhì)磷礦被用來生產(chǎn)黃磷和低濃度磷肥,造成有限的優(yōu)質(zhì)磷礦資源浪費.據(jù)統(tǒng)計,1997年全國磷礦加工企業(yè)使用的磷礦品位為23.4%（P2O5含量）,1998年陡然上升到28.9%,1999年以后則高達30%以上,嚴(yán)重到了中、低品位磷礦基本遺棄的程度.
　　供應(yīng)保障能力
　　中國磷礦石消費領(lǐng)域主要是磷肥、黃磷和飼料磷酸氫鈣,還有一些磷礦石直接出口.其消費構(gòu)成為：磷肥約占70％～80％,黃磷占10％～15％,飼鈣占6％左右,出口占4％左右.2000～2005年中國磷礦表觀消費總量及各種產(chǎn)品消耗磷礦量見圖1.
　　根據(jù)中國磷礦石各主要加工產(chǎn)品未來需求預(yù)測,并考慮一定數(shù)量的磷礦石出口,到2010年和2015年中國磷礦石需求總量將分別達到6380萬噸和6826萬噸.屆時各種產(chǎn)品需求量及對磷礦石需求量的預(yù)測見下表.
　　除少數(shù)大中型磷礦企業(yè)外,中國數(shù)量較多的小型礦山的磷礦回采率很低,目前中國磷礦整體利用率大約僅有65％左右.據(jù)此推算,中國現(xiàn)有11.08億噸磷富礦資源僅可開發(fā)利用到2015年,18.92億噸磷礦可采儲量可開發(fā)利用到2022年,38.94億噸的基礎(chǔ)磷礦儲量在技術(shù)經(jīng)濟層面上也僅可開采到2030年左右.因此中國磷礦資源保障能力較弱,特別是磷富礦資源即將面臨枯竭境地.
　　各種產(chǎn)品需求量及對磷礦石需求量的預(yù)測（萬噸標(biāo)礦）
　　2010年 2015年
　　磷肥（P2O5） 1450 1503
　　對磷礦石需求 5075 5261
　　黃磷（實物量） 84 88
　　對磷礦石需求 756 792
　　濕法磷酸（P2O5） 15 20
　　對磷礦石需求 53 70
　　飼鈣（實物量） 220 335
　　對磷富礦石需求 396 603
　　磷礦出口數(shù)量 100 100
　　磷礦石需求合計 6380 6826
　　硫資源
　　資源特點中國硫資源包括硫鐵礦、伴生硫鐵礦、天然硫磺礦以及冶煉煙氣中回收的硫磺和從石油、天然氣中回收的硫磺,此外,以煤為原料的合成氨廠、煉焦廠在生產(chǎn)合成氨和煤氣的同時也回收少量的硫磺.
　　與國外硫資源開發(fā)結(jié)構(gòu)不同,中國硫資源開發(fā)有以下特點：一是由于技術(shù)經(jīng)濟原因,天然硫資源基本沒有開發(fā),在中國的硫資源開發(fā)總量中可以忽略不計；二是從油、氣、煤中回收的硫磺在硫開發(fā)總量中占的比例較低.目前中國從油氣回收硫磺的生產(chǎn)能力約180萬噸/年,實際產(chǎn)量僅80萬～100萬噸/年.中國是煤炭生產(chǎn)與消費大國,但是高硫煤的使用及硫回收水平較低.火力發(fā)電消耗的大量煤資源中的硫主要以脫硫石膏形式回收.煤化工目前只有少部分項目建有配套的硫磺回收裝置,其他主要在燃燒時脫除（生產(chǎn)硫酸鈣）,硫磺回收量僅約10萬噸/年；三是硫鐵礦和伴生硫是中國硫資源的主要來源,全世界以硫鐵礦為原料生產(chǎn)的硫酸產(chǎn)量中,中國占一半左右.
　　供需情況中國硫消費領(lǐng)域大致分為化肥用和工業(yè)用硫酸以及硫磺直接應(yīng)用三個方面.
　　2005年中國硫酸產(chǎn)量為4625萬噸,進口約196萬噸,少量出口,硫酸表觀消費量為4821萬噸,其中高濃度磷肥耗酸占44.0％,低濃度磷肥耗酸占21.3％,其他化肥耗酸占4.0％,工業(yè)用酸占30.7％.
　　中國硫酸生產(chǎn)原料呈多樣性,主要以硫鐵礦和硫磺為主,冶煉煙氣制酸也占有一定比例.2005年中國各種原料生產(chǎn)硫酸的構(gòu)成為：硫磺制酸占42.7％,硫鐵礦制酸占34.8％,冶煉煙氣制酸占21.2％,其他1.3％.除硫磺原料需要進口外,生產(chǎn)硫酸的其他原料全部依靠國內(nèi).近年來中國硫磺進口量變化見圖2.
　　磷肥行業(yè)是硫酸最大的消費領(lǐng)域,約占硫酸總消費量65％左右.由于中國具有磷資源的省份硫酸資源相對缺乏,大中型磷復(fù)肥裝置的配套硫酸裝置原料基本以進口硫磺為主.中國硫磺產(chǎn)量較低,目前幾乎全部依賴進口.
　　由于磷肥工業(yè)、石油化工、精細(xì)化工、鋼鐵工業(yè)等快速發(fā)展對硫酸需求增速較快,據(jù)預(yù)測,到2010年中國硫酸需求量將達到6400萬噸,折硫消費需求約2100萬噸.同時中國硫鐵礦制酸、冶煉煙氣制酸、進口硫酸等折硫供應(yīng)能力將達到960萬噸,回收硫磺的供應(yīng)能力將達到340萬噸,總硫供應(yīng)能力達到1300萬噸左右,硫資源供應(yīng)缺口約800萬噸,對外依存度為38％,其中硫磺供應(yīng)能力對外依存度達到70％左右.
　　鉀肥原料：
　　原料鉀是在地殼中含量占第七位的元素.但是,它在礦石、土壤、海洋、湖泊和江河中的含量都很低.具有經(jīng)濟價值的鉀鹽礦,是內(nèi)陸海在干燥條件下,蒸發(fā)水分后干涸的沉積礦床.最主要的沉積鉀鹽礦有鉀石鹽(KCl、NaCl混合物)、無水鉀鎂礬 (K2SO4·2MgSO4)、鉀鹽鎂礬(K2SO4·MgSO4·3H2O)和光鹵石(KCl·MgCl2·6H2O)等.一些含鉀的井水、湖水和鹵水,也是鉀肥原料的來源.
　　氯化鉀工業(yè)生產(chǎn)以鉀石鹽礦精制加工為主,在某些國家和地區(qū)采用光鹵石為原料,少數(shù)國家從鹵水提取.鉀石鹽礦富集和精制由鉀石鹽礦富集氯化鉀有三種方法：①浮選法,是應(yīng)用最廣泛和最經(jīng)濟的方法.其過程（見圖）
　　鉀肥是以脂肪胺作為浮選劑,進行多次粗選,再進入精選系統(tǒng)進一步精制,底流返回粗選系統(tǒng).②溶解結(jié)晶法,是利用氯化鈉和氯化鉀在熱水和冷水中的溶解度不同,將氯化鉀母液加熱后與鉀石鹽混合.此時,氯化鉀全部進入溶液,而氯化鈉進入溶液較少,冷卻后析出氯化鉀結(jié)晶,經(jīng)分離、洗滌和干燥即得產(chǎn)品.母液返回系統(tǒng).如需制得工業(yè)用氯化鉀精品,可用再結(jié)晶的方法精制,氯化鉀純度可達到99.9％.③重液分離法,是利用氯化鈉和氯化鉀的密度不同,選擇密度介于兩者之間的重介質(zhì),把磨細(xì)過的鉀石鹽礦置于其中,氯化鉀上浮,氯化鈉下沉,達到分離的目的.
　　光鹵石富集和精制光鹵石資源較豐富,但因它含鉀量不高（純光鹵石僅含氧化鉀17％）,加工能耗較高,且大量副產(chǎn)氯化鎂不易處理,故在氯化鉀生產(chǎn)中所占比例不大,其富集主要有兩種工藝：①冷溶法,含有氯化鈉等雜質(zhì)的光鹵石礦在20～25℃下用水或淡鹽水浸取,氯化鎂首先溶出,當(dāng)溶液中氯化鎂含量增加時,溶入的一部分氯化鉀會再結(jié)晶出來.所得氯化鉀是含有氯化鈉的混合物,用富集鉀石鹽的方法進一步加工制氯化鉀.②熱溶法,在約100℃水中溶解光鹵石,在分離不溶物之后進行冷卻結(jié)晶得氯化鉀.
　　含鉀鹵水加工含鉀鹵水包括含鉀湖水、含鉀井水和鹽田鹵水等.以色列和約旦利用死海鹵水,中國利用青海省察爾汗鹽湖的鹵水生產(chǎn)氯化鉀.工藝是鹵水在鹽田里自然蒸發(fā),直至約90％的氯化鈉結(jié)晶出來；再將鹵液移入另一組鹽田,經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶得光鹵石,再以富集光鹵石的方法制取氯化鉀.
　　硫酸鉀主要用可溶性硫酸鹽鉀礦為原料,少數(shù)國家和地區(qū)用氯化鉀為原料制取.硫酸鹽鉀礦加工無水鉀鎂礬和軟鉀鎂礬等是可溶性硫酸鹽鉀礦,采用與鉀石鹽礦富集相類似的方法進行處理即可用作肥料.制純硫酸鉀時,可以用氯化鉀與可溶性硫酸鹽鉀礦進行復(fù)分解反應(yīng)：
　　K2SO4·2MgSO4+4KCl—→3K2SO4+2MgCl2
　　然后將溶液蒸發(fā)即可結(jié)晶出硫酸鉀.
　　明礬石綜合利用制硫酸鉀、氧化鋁和硫酸,在蘇聯(lián)已有工業(yè)生產(chǎn),在中國也有小規(guī)模生產(chǎn).明礬石礦經(jīng)磨細(xì)后,進行煅燒還原,分解出二氧化硫,用以生產(chǎn)硫酸.還原物料用堿液浸取,溶出硫酸鉀和氧化鋁,按鋁礬土加工的拜耳法制氧化鋁.溶液進一步蒸發(fā)、結(jié)晶和干燥,得到硫酸鉀產(chǎn)品.此法在有明礬石資源而缺少鋁礬土資源的地方有經(jīng)濟價值.
　　由氯化鉀制備用硫酸分解氯化鉀制取硫酸鉀并副產(chǎn)鹽酸,反應(yīng)分兩步進行,其反應(yīng)式為：
　　KCl+H2SO4—→KHSO4+HCl (1)
　　KHSO4+KCl—→K2SO4+HCl (2)
　　第一步反應(yīng)是放熱反應(yīng),在約200℃下進行;第二步反應(yīng)是吸熱反應(yīng),需要在600～700℃下進行.此法能耗較高,材料腐蝕問題比較嚴(yán)重,只有在需要鹽酸的地區(qū)或國家用此法進行生產(chǎn),如美國和比利時.
　　綜合利用富集精制鉀石鹽礦時,大量副產(chǎn)主要含有氯化鈉和少量氯化鉀的廢鹵液,將其泵送至人工筑堤的圍場內(nèi),靠自然蒸發(fā),以結(jié)晶固化.
　　光鹵石加工過程中還大量副產(chǎn)含氯化鎂的廢液,其處理更加困難,因為依靠自然蒸發(fā)、結(jié)晶、固化需要很長時間.在以色列用水解和煅燒的方法處理含氯化鎂的廢液,生產(chǎn)氧化鎂和鹽酸實現(xiàn)了工業(yè)化.氧化鎂用于生產(chǎn)耐火材料,鹽酸用于生產(chǎn)磷酸.

匿名用戶 | 2017-05-23 01:12