第三代磷石膏制酸联产水泥示范装置取得新突破

中化新网讯 10月9日，从湖北宜昌成远环保新材料有限公司传来消息，全球首套年处理25万吨磷石膏制取10万吨硫酸联产13万吨水泥资源利用三代技术示范装置，自2024年3月按生产考核正式投产运行以来，通过不断创新攻关，全面实现了长周期稳定运行，取得了巨大的经济效益和社会效益，以每生产1吨硫酸计算，获得的综合经济效益为560元，装置年新增产值8000万元。

图为国内磷化工企业代表参观装置现场。

据项目专利技术发明人，中国化工学会无机酸碱盐专业委员会副主任委员、磷酸盐专家组组长龚家竹介绍说，由于磷石膏作为硫和钙原料生产硫酸联产水泥两个传统市场产品，与传统的硫黄、硫铁矿及冶炼副产硫酸所使用的硫资源原料有本质的不同，同样也与传统水泥生产使用石灰石（碳酸钙）为钙原料迥异，不能站在传统硫酸和水泥的技术乃至传统理论、甚至反应机理指导生产实践及工艺技术指标控制。

龚家竹表示，三代技术在硫酸生产和水泥生产上进行大量的两个技术领域交叉及界面上的科学理论突破，大胆技术创新，以半还原分解、氧化烧成、固溶体组分演化为核心反应机理将反应步骤分开。生产实践证明技术成就巨大。因此，受到全球研究开发的科学家及工程师的青睐，先后有俄罗斯、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、摩洛哥、卢森堡、瑞士、法国、美国等国家同行前来装置现场参观交流，并拟定在自己国家和公司采用三代磷石膏制酸联产水泥技术，从经济上解决磷化工生产固废及资源经济利用的世界难题。比如，专利发明人一行6月25日受俄罗斯泰坦公司邀请，亲赴克里米亚工厂考察，拟建立一套25万吨磷石膏制取10万吨硫酸联产14万吨水泥生产装置，来解决该工厂硫酸生产不足及磷石膏堆放的环保难题。

据成远环保新材董事长杨泽清介绍，示范装置经过一年多的技术攻关，已经克服了一、二代技术难以突破的难题。目前，该装置运行平稳、经济高效，产品质量指标水泥达到42.5MPa以上、硫酸以95%含量直接循环回西化磷铵生产装置取代外购硫酸生产湿法磷酸还原剂焦煤消耗吨硫酸75千克，较之一二代技术节约50%；燃烧煤消耗吨硫酸250千克，较之一二代技术节约200千克；装置投资成本是一二代技术的三分之一到四分之一，显著地降低硫酸和水泥两个低价值产品的固定费用成本。

龚家竹指出，磷石膏是当今经济生产磷肥过程中还不能被消除的工艺副产物，包含两大主要资源：一是来自磷矿（氟磷酸钙中的钙）的伴生资源钙，二是为了化学加工需要的化学能量（硫酸）的硫酸根硫资源。硫资源生产硫酸循环回磷化工使用，钙资源取代原生石灰石矿产资源联产水泥，彻底消灭固废磷石膏，实现真正意义上的绿色可持续发展。

国外磷化工专家代表参观装置现场。

据介绍，自1916年德国发明家缪勒和阔纳（M-K法）与拜耳燃料公司采用天然石膏中的硫钙资源生产硫酸联产水泥的第一代技术，到1968年奥地利林茨化学公司与德国克虏伯公司（O-K法）采用磷石膏为原料生产硫酸和水泥的第二代技术，因装置效率低，投资规模大，能耗高，生产不稳定，至今无法解决投资回报和生产能耗等带来经济效益问题。全球的科学家和工程师几十年来都在寻求超越第二代技术的经济和环保双重效益的第三代技术。

龚家竹表示，成远环保已经在示范装置的技术上着手100万吨/年磷石膏生产40万吨硫酸联产52万吨水泥生产装置的项目建设工作：投资5.5亿，年产值4.2亿，年效益1.5亿，环保效益0.8亿。同时，国内几家大的磷化工企业陆续参观示范装置后，也在拟定配套磷化工863装置规模（80万吨硫酸、60万吨磷肥、30万吨磷酸）年处理磷石膏200万吨的超大工业化生产装置。