磷复肥工业的清洁生产.doc

磷复肥工业的清洁生产【摘要】磷复肥生产排放的磷石膏废渣堆存占地, 污染环境, 已成为巫待解决的难题。利用磷石膏制硫酸与水泥， 可消除污染, 实现硫资源的良性循环， 使经济效益、社会效益和环境效益有机统一， 促进了磷复肥工业的可持续发展。【关键词】 磷复肥 磷石膏 清洁生产 可持续发展1、清洁生产清洁生产是指将综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险性”；“对生产过程而言,清洁生产包括节约原料和能源,淘汰有毒原材料并在全部排放物和废物离开生产过程以前减少它们的数量和毒性”；“对产品而言,清洁生产策略旨在减少产品的整个生产周期过程中,从原料的提取到产品的最终处置对人类和环境的影响”。从上述定义可以看出,清洁生产涉及了两个全过程控制:生产全过程控制和产品整个生命周期控制。总之,清洁生产是通过产品设计、原料选择、工艺改革、生产管理和生产过程、产物内部循环利用等环节的科学化和合理化，使工业生产最终产生的污染物达到最少的工业生产方法和管理思路。它体了工业的可持续发展与环境保护的协调一致。2、我国磷石膏污染现状 随着高浓度磷复肥工业的发展，磷石膏废渣急剧增加。由于磷石膏含有及含氟化合物等有害物质，任意排放会造成严重的环境污染设置堆场, 不仅占地多、投资大、堆渣费用高, 而且对堆场的地质条件要求高， 磷石膏长期堆积会引起地表水及地下水的污染。因此，如何综合利用磷石膏废渣，保护环境，促进可持续发展，是我国乃至世界亟待解决的课题。 用磷石膏生产硫酸和水泥的研究和应用，既为我们找到了废渣磷石膏治理的有效途径，又解决了磷复肥工业“三废”污染的世界难题。磷铵、硫酸和水泥三产品联产，化害为利，变废为宝，实现了清洁生产和绿色环保的良性循环，环境效益佳。3、工艺生产过程磷按装置采用磷矿粉磨, 多槽单桨萃取磷酸,真空吸滤，外环流氨中和与三效料浆浓缩一体化，内分级、内返料、内破碎喷浆造粒干燥工艺， 制得粒状磷铰产品。（1）磷矿经破碎、球磨制成矿浆, 与硫酸经计量后, 加入萃取槽进行化学反应：Ca5F（PO4）3+5H2SO4+10H2O=3H3PO4+5CaSO42H2O+HF（2）磷酸料浆经过滤洗涤后, 得到成品磷酸和副产品磷石膏。萃取反应产生的含氟气体进入氟吸收塔洗涤吸收。磷酸由泵送入外环流中和器, 与气氨进行中和反应, 经浓缩、喷浆造粒干燥, 制得粒状磷铵： H3PO4+NH3=NH4H2PO4 NH4H2PO4+NH3=（NH4）2HPO4（3）磷铰生产过程中排放的磷石膏废渣制取硫酸与水泥, 采用半水烘干石膏流程、单级粉磨、悬浮预热器窑分解锻烧、封闭稀酸洗涤净化、两转两吸工艺, 包括原料均化、烘干脱水、生料制备、熟料烧成、窑气制酸和水泥磨制等六个过程。烘干脱水后的磷石膏, 与焦炭、粘土等辅助材料按配比由微机计量、粉磨均化成生料, 生料经预热后加入窑内, 与窑气逆流接触, 反应式为： 2CaSO4+C=2CaO+2SO2+CO2生成的CaO与物料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3等发生矿化反应, 生成水泥熟料:12CaO+2SiO2+2Al2O3+Fe2O3=3CaOSiO2+2CaOFe2O3+3CaOAl2O3+4CaOAl2O3Fe2O3制得的熟料与石膏、混合材煤渣按一定比例经球磨机粉磨为水泥。4、工艺流程图5、总结 综合治理污染环境，实现高效低能清洁生产，已成为发展“绿色化学”工业的迫切要求，因此，磷复肥工业的发展必须与环境治理工程配套建设。磷铵、硫酸和水泥三产品综合联产装置把一个磷铵厂、硫酸厂、水泥厂三套装置有机的组合为一体，利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制硫酸联产水泥，硫酸返回用于生产磷酸，硫酸尾气回收制取二氧化硫，实现了资源的循环利用，大大降低了对环境的污染，体现了工业发展的可持续性。【参考文献】1、刘代俊,李军,张允湘. 磷石膏转化法生产硫酸钾的新工艺. 磷肥与复肥,1996 , (3) :17222、田立楠. 磷石膏的综合利用. 化工进展,2