磷化工行業綠色、低碳、可持續發展

王辛龍，許德華，鐘艷君，鐘本和

（四川大學 化工學院，四川 成都 610065）

隨著我國碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局，能源、化工等多個重點行業將迎來新一輪變革。“雙碳”目標的提出對我國磷化工行業綠色低碳發展提出了新的、更高的要求。

磷礦資源是不可再生資源，屬于國家戰略資源的一部分。目前我國可供開采利用的磷礦石儲量約為32億t，按每年磷礦開采量1億t計，目前儲量僅可保障約30年的磷資源需求。然而，目前我國從磷礦浮選、酸解、氨化、復合化到農業利用整個產業鏈的磷資源利用率僅為15%，尤其以農業利用環節磷素利用率最低。磷資源的低效利用直接導致磷礦資源浪費和短缺加劇、生態環境破壞、農田土壤退化和面源污染等一系列問題。特別是，長江經濟帶集中了我國大部分磷化工產能，由于該經濟帶磷化工行業的快速發展和磷資源的低效利用給環境帶來的負面影響，總磷污染已成為目前長江流域首要污染物，“三磷”（磷礦、磷化工、磷石膏）問題整治是磷化工行業迫在眉睫的任務。因此，提高磷資源利用率是資源與環境領域亟待解決的問題，是磷化工行業和農業實現“雙碳”目標的關鍵途徑。

具體而言，磷化工行業綠色、低碳、可持續發展建議如下。

1 開發新型磷基肥料產品，提高磷素利用率，源頭減碳

以農業需求為導向，通過開發高效磷基新型肥料產品，如高純度工業磷酸一銨、中微量元素水溶性磷酸一銨、有機無機復合磷銨、水溶性聚磷酸銨、含聚磷酸銨的復合肥等，提高農作物對磷素利用效率，降低我國磷肥使用總量，從而減少磷礦資源的消耗量，實現磷化工行業源頭減碳。

2 中低品位磷礦全元素高效利用，持續保障國家磷資源戰略供給

我國磷礦貧化日趨加重，推進中低品位磷礦的資源化綜合利用是提高我國磷資源保障能力的首要途徑，也是貫徹落實國家對長江經濟帶生態環境保護重大戰略部署的重要舉措。基于低成本化學法提升中低品位磷礦品位，部分替代傳統磷礦浮選技術，擴大我國磷資源保障范圍；研究高效分離與磷產品調控技術，提高磷礦資源利用效率；構建中低品位磷礦及磷尾礦的加工新技術體系，從源頭控制和實現清潔磷石膏產生，實現磷、氟及伴生元素協同利用，從而從根本上解決長江流域“三磷”問題和氟資源利用問題。

3 推進磷化工精細化，助力新能源發展，協同實現碳中和

目前，我國大宗磷化工產品產能過剩，但精細磷化工產品如特種肥料、專用肥料、超純黃磷、高純磷酸等發展不足。精細磷化工產品主要以黃磷為原料，而黃磷生產高能耗、高污染的特點不符合低碳發展目標，因此濕法凈化磷酸替代熱法工業磷酸已是大勢所趨。與此同時，磷酸鐵鋰作為目前風能、太陽能等可再生能源的主要儲能電池材料，近年來發展迅猛，需求量持續增加，其主要原料則是濕法凈化磷酸。盡管我國濕法磷酸凈化技術已實現工業化，但是其裝置總產能和技術水平與當前市場需求不匹配，仍有較大提升空間。因此發展新一代的濕法磷酸凈化技術，可推進磷化工精細化，助力新能源發展，協同實現碳中和。

4 工業-農業產業鏈綜合提升，實現綠色低碳發展

基于“工業-農業產業鏈綜合提升、綠色低碳發展”思路，以農業需求為向導，以磷化工技術和產品創新為途徑，提出我國工業、農業協同循環低碳新模式，在磷礦生產磷肥和含磷復合肥工藝中，源頭耦合生物質廢棄物資源化利用技術，開發有機磷銨、碳基磷銨、綠色智能復合肥等新產品。由此可大大縮短傳統增值增效/有機無機肥料工藝流程，并實現過程產物全量分級綜合利用；在降低肥料生產能耗的同時，也能夠解決工業-農業系統界面上限制磷高效利用的“卡脖子”問題，進而促進“三磷”問題整治和區域生態環境保護，實現磷資源可持續利用，最終協同實現磷化工、生物質和農業多個行業碳中和目標。