孫志立，問立寧

(1.中國(guó)無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì) 北京 100013； 2.會(huì)東金川磷化工有限責(zé)任公司 四川會(huì)東 615205)

1 中國(guó)黃磷工業(yè)的發(fā)展與回顧

自1889年電爐法制磷獲得專利權(quán)并推廣使用電爐法生產(chǎn)黃磷以來，至今已有129年的歷史。中國(guó)的黃磷工業(yè)起步較晚，從1941年首臺(tái)黃磷電爐投產(chǎn)開始，中國(guó)黃磷工業(yè)至今已經(jīng)走過了77年的光輝歷程，可以劃分為4個(gè)發(fā)展時(shí)期。

1.1 中國(guó)黃磷工業(yè)的萌芽期

中國(guó)的黃磷工業(yè)起步較晚，在1936年前，除有少數(shù)幾家工廠用硫酸浸出獸骨液加入木炭屑混合，放入密閉坩鍋中蒸得少量磷外，基本沒有黃磷生產(chǎn)[1]。

1936年5月，江蘇錦屏山首次發(fā)現(xiàn)磷礦，留美博士潘履潔10月完成了20 kVA單相黃磷電爐中試小裝置的全部設(shè)計(jì)，1937年3月該試驗(yàn)裝置在上海建設(shè)完工并投入試生產(chǎn)，原料分別采用錦屏山的磷礦石、寧波的海砂(硅石)、開灤的焦炭等。但僅開爐運(yùn)行3次，剛剛生產(chǎn)出一點(diǎn)磷，就因“七·七”事變和“八·一三”事變的相繼發(fā)生且戰(zhàn)火逼近試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，只好中途停頓[1]。

1941年11月，潘履潔主持設(shè)計(jì)的首臺(tái)單相100 kVA黃磷工業(yè)電爐在重慶長(zhǎng)壽上東街的塘角灣順利投產(chǎn)，年產(chǎn)黃磷20 t，保證了抗戰(zhàn)后方火柴原料供應(yīng)的長(zhǎng)期自給自足[2]。

1943年春末，潘履潔在單相黃磷電爐的基礎(chǔ)上進(jìn)一步修改、完善了黃磷電爐的整體設(shè)計(jì)方案，如采用高壓三相交流電經(jīng)變壓器降壓供黃磷電爐、單相1根電極改三相2根電極等技術(shù)。該臺(tái)150 kVA黃磷電爐建于云南昆陽(yáng)?？?，采用當(dāng)?shù)氐牧椎V石、硅石、焦炭等為原料，于1945年5月建成投產(chǎn)，年產(chǎn)黃磷30 t，這是中國(guó)第2臺(tái)工業(yè)化黃磷電爐。

1949年初期，全國(guó)黃磷年產(chǎn)量?jī)H27 t。

1.2 中國(guó)黃磷工業(yè)的發(fā)展期

1949年以后，中國(guó)的黃磷工業(yè)才有了迅速的發(fā)展，“一五”(1953—1957)期間，連云港錦屏山磷礦被列為全國(guó)重點(diǎn)工程興建，1959年底建成投產(chǎn)。

1960年，全國(guó)的黃磷產(chǎn)量只有2 986 t，到“三五”末期的1970年才增加至15 142 t，除個(gè)別省份外，各省普遍興建了小型黃磷電爐。在這段時(shí)間內(nèi)，原化工部組織的國(guó)內(nèi)磷礦勘探有了重大突破，相繼發(fā)現(xiàn)了湖北襄陽(yáng)礦區(qū)、貴州開陽(yáng)礦區(qū)與云南昆陽(yáng)礦區(qū)，為我國(guó)黃磷工業(yè)的發(fā)展提供了所需的磷礦原料。

“三五”(1966—1970)期間，廣西柳城磷酸鹽廠開始建設(shè)，一直到“四五”末期的1975年8月15日2套采用Φ950 mm自焙電極的15 000 kVA黃磷電爐才建成投產(chǎn)[3]。

“五五”末期(1980年)，中國(guó)黃磷工業(yè)產(chǎn)能發(fā)展至67 000 t/a、產(chǎn)量42 429 t，云南產(chǎn)能僅有2 750 t/a、產(chǎn)量1 916 t。

“六五”(1981—1985)期間，江蘇是中國(guó)黃磷的主產(chǎn)區(qū)，連云港和徐州市是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)黃磷的兩大生產(chǎn)基地，全省黃磷生產(chǎn)能力超過20 000 t/a，1983年黃磷產(chǎn)量13 149 t，約占全國(guó)黃磷總產(chǎn)量的25%，但1984年后產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)，1984年和1985年的產(chǎn)量分別為12 676 t和10 550 t。

1.3 中國(guó)黃磷工業(yè)的壯大期

1983年12月5日，“六五”重點(diǎn)項(xiàng)目之一，引進(jìn)前西德赫斯特技術(shù)設(shè)計(jì)的72 750 kVA(磷變?nèi)萘?、自焙電極Φ1 350 mm、產(chǎn)能30 000 t/a的大型黃磷電爐裝置在昆明五鈉廠建成投產(chǎn)。

“六五”末期(1985年)，國(guó)內(nèi)黃磷工業(yè)產(chǎn)能135 900 t/a、產(chǎn)量75 845 t。“七五”末期(1990年)，國(guó)內(nèi)黃磷工業(yè)產(chǎn)能295 000 t/a、產(chǎn)量158 900 t。

“八五”次年(1992年)，國(guó)內(nèi)黃磷總產(chǎn)量達(dá)到183 505 t，云南的黃磷產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量的42.68%，上升至78 325 t，產(chǎn)量居全國(guó)首位。湖北、四川和貴州迎頭趕上，其黃磷產(chǎn)量分別為19 433 t、14 597 t和12 279 t，分別占全國(guó)總產(chǎn)量的10.59%、7.95%和6.69%。江蘇下降至第5位，黃磷產(chǎn)量8 715 t(比1991年下降了30.08%)，僅占全國(guó)總產(chǎn)量的4.75%[3]。

在“八五”期間，全國(guó)24個(gè)省、市、自治區(qū)(除新疆、西藏、青海、吉林、上海、臺(tái)灣)的黃磷生產(chǎn)企業(yè)逐步退出黃磷行業(yè)，黃磷的生產(chǎn)中心從江浙兩省向西南轉(zhuǎn)移，各省的小黃磷廠逐漸向有磷礦資源和電力資源豐富的省份轉(zhuǎn)移。

1995年，全國(guó)黃磷產(chǎn)量達(dá)到348 900 t，是“七五”末期的220%；云南產(chǎn)能上升至152 900 t/a，產(chǎn)量134 942 t，是“七五”末期的282%。

“九五”(1996—2000)期間，是貴州黃磷產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的階段，先后建成了13臺(tái)15 000 kVA三相3根Φ500 mm石墨電極的黃磷電爐。

1.4 中國(guó)黃磷工業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新輝煌期

1997年9月，貴州采用國(guó)產(chǎn)電極建成了中國(guó)首臺(tái)三相6根電極黃磷電爐。

1997年，云南磷肥工業(yè)公司利用日本海外經(jīng)濟(jì)協(xié)力基金(OECF)貸款，引進(jìn)前蘇聯(lián)黃磷生產(chǎn)技術(shù)設(shè)計(jì)建設(shè)的90 000 kVA×2、自焙電極Φ1 700 mm、60 000 t/a的1#和2#黃磷電爐分別于3月16日和6月13日一次化工投料試車成功[4]。

1999年8月，湖北興發(fā)集團(tuán)首臺(tái)7 500 t/a三相6根Φ500 mm電極黃磷電爐投產(chǎn)，2003年4月獲國(guó)家實(shí)用新型專利，專利號(hào)ZL02229575.5。

“九五”末期(2000年)，中國(guó)黃磷工業(yè)的產(chǎn)能上升至870 000 t/a，產(chǎn)量505 900 t。

“十五”期間，中國(guó)黃磷生產(chǎn)技術(shù)又有了突破性的創(chuàng)新發(fā)展。2002年11月8日，國(guó)內(nèi)首臺(tái)三相7根電極黃磷電爐建成投產(chǎn)，于2004年3月24日獲得專利授權(quán)，專利號(hào)ZL03233160.6[5]。

2005年6月19日，云南石屏方盛磷化工科技公司采用三相7根電極發(fā)明專利技術(shù)及孫志立等的多項(xiàng)新技術(shù)、新工藝建設(shè)的23 000 kVA國(guó)內(nèi)首臺(tái)萬噸級(jí)黃磷電爐順利投產(chǎn)[6]。

“十五”末期(2005年)，全國(guó)黃磷工業(yè)產(chǎn)能達(dá)到1 200 000 t/a，產(chǎn)量769 900 t。

“十一五”開年(2006年)，全國(guó)黃磷工業(yè)產(chǎn)能達(dá)到1 812 000 t/a，產(chǎn)量上升至830 700 t。

2008年，全國(guó)黃磷工業(yè)產(chǎn)能達(dá)2 000 000 t/a以上，產(chǎn)量達(dá)到815 000 t；云南產(chǎn)能達(dá)1 200 000 t/a以上，產(chǎn)量達(dá)到歷史新高477 745 t，是全國(guó)黃磷總產(chǎn)量的58.62%[1]。

“十一五”末期(2010年)，全國(guó)黃磷工業(yè)產(chǎn)能超過2 200 000 t/a，產(chǎn)量達(dá)到910 000 t。

“十二五”期間的2014年，全國(guó)黃磷工業(yè)產(chǎn)能超過2 400 000 t/a，年產(chǎn)量首次突破百萬噸大關(guān)，達(dá)到1 025 000 t，產(chǎn)能和產(chǎn)量分別占世界總產(chǎn)能和總產(chǎn)量的88.24%和89.91%[7]。

從2012年至2016年，云南黃磷產(chǎn)量連續(xù)5年超過500 000 t，分別為516 400 t、552 656 t、550 000 t、546 500 t和523 700 t。從“六五”末期起，云南黃磷產(chǎn)能、產(chǎn)量一直呈上升趨勢(shì)，30多年來長(zhǎng)盛不衰。

2015年，全國(guó)黃磷生產(chǎn)企業(yè)124家，黃磷電爐裝置255臺(tái)(單臺(tái)多電極黃磷生產(chǎn)電爐最大規(guī)模容量已達(dá)28 000 kVA以上)，產(chǎn)能近2 500 000 t/a，產(chǎn)量在1 000 000 t左右[7]。

從20世紀(jì)60年代開始，經(jīng)過50多年的艱苦努力和發(fā)展，中國(guó)黃磷工業(yè)從無到有、從小到大，先進(jìn)技術(shù)和裝備的引進(jìn)、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的發(fā)明和生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新，促進(jìn)了我國(guó)黃磷工業(yè)的快速發(fā)展并壯大[8]。

2 我國(guó)黃磷產(chǎn)業(yè)面臨的變革

由于技術(shù)方面的原因，近年來除個(gè)別大型國(guó)有企業(yè)采用濕法磷酸精制生產(chǎn)食品級(jí)磷酸外，我國(guó)工業(yè)級(jí)及食品級(jí)磷酸的生產(chǎn)幾乎都是采用熱法黃磷加工。我國(guó)濕法磷酸主要用于生產(chǎn)磷復(fù)肥、飼料級(jí)磷酸氫鈣、低端大宗磷酸鹽系列產(chǎn)品等，這些產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)大多規(guī)模較小，存在散、亂、技術(shù)水平低等情況，迫切需要整合，實(shí)現(xiàn)磷礦、磷復(fù)肥、磷酸鹽一體化格局，形成以磷為核心的大型磷酸鹽化工企業(yè)，以提高我國(guó)磷化工行業(yè)自身的抗風(fēng)險(xiǎn)能力和整體可持續(xù)發(fā)展水平[1]。

目前，國(guó)內(nèi)工業(yè)磷酸發(fā)展有熱法向濕法轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。由于國(guó)家整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，而能源建設(shè)相對(duì)滯后，在能源價(jià)格不斷上漲的情況下，熱法磷酸的生產(chǎn)成本也會(huì)隨市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律有高有低。為此，國(guó)內(nèi)的科研單位、企業(yè)以及院校從20世紀(jì)90年代中期(1995年)就開始積極探索濕法磷酸精制技術(shù)，結(jié)合國(guó)外成熟的膜分離技術(shù)，完成了濕法磷酸精制食品級(jí)磷酸的小試和中試，取得了一定的科研成果。然而，國(guó)內(nèi)濕法磷酸精制技術(shù)多年來一直沒有取得實(shí)質(zhì)性的突破，直到現(xiàn)在還沒有自行設(shè)計(jì)建設(shè)的工業(yè)化生產(chǎn)裝置[3]。

利用濕法磷酸為原料生產(chǎn)工業(yè)級(jí)和食品級(jí)磷酸，可以降低能源消耗和綜合生產(chǎn)成本，提高整體經(jīng)濟(jì)效益。另外，濕法磷酸精制后的殘?jiān)哼€可以用于生產(chǎn)化肥，實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化綜合利用。由此可見，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和濕法磷酸精制技術(shù)研究成果的不斷涌現(xiàn)，將為濕法磷酸的后期應(yīng)用和技術(shù)突破提供新機(jī)遇。因此有專家預(yù)言，熱法磷酸的競(jìng)爭(zhēng)力將逐步被削弱，濕法磷酸必將替代熱法磷酸，濕法磷酸精制技術(shù)生產(chǎn)工業(yè)級(jí)和食品級(jí)磷酸將成為今后磷化工發(fā)展的一種趨勢(shì)。

3 濕法和熱法工藝對(duì)基礎(chǔ)條件及原料質(zhì)量的要求

3.1 濕法和熱法工藝對(duì)基礎(chǔ)條件的要求

濕法又稱酸法，濕法工藝是基于對(duì)肥料級(jí)磷酸的萃取而建立起來的，此反應(yīng)過程中不需要提供熱量，但對(duì)原料質(zhì)量及組分比熱法要求高[9]。硫酸由硫黃制得，硫酸裝置的廢熱用于副產(chǎn)蒸汽和電力，其能源消耗和生產(chǎn)成本比熱法工藝低。濕法磷酸生產(chǎn)的系列磷復(fù)肥為農(nóng)作物的增產(chǎn)提供了條件，對(duì)國(guó)家的糧食安全起到了至關(guān)重要的作用。

熱法黃磷生產(chǎn)主要集中于水電和磷礦資源相對(duì)集中的云、貴、川、鄂四省，這些區(qū)域內(nèi)水電具有很強(qiáng)的季節(jié)性，磷礦地處山區(qū)，工業(yè)又不發(fā)達(dá)，生產(chǎn)的磷礦、水電往往無法外送。熱法黃磷生產(chǎn)可減輕產(chǎn)地磷礦外運(yùn)(生產(chǎn)1 t黃磷消耗磷礦10 t左右)帶來的運(yùn)輸壓力，對(duì)地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起到了積極的助推作用，對(duì)電力行業(yè)來說是一個(gè)很好的“調(diào)峰儲(chǔ)能”產(chǎn)品(生產(chǎn)1 t黃磷耗電14 500 kW·h左右)。此外，熱法黃磷生產(chǎn)工藝技術(shù)路線解決并彌補(bǔ)了濕法產(chǎn)品不能達(dá)到的內(nèi)在質(zhì)量要求及磷資源綜合利用等方面的諸多難題。

因此，濕法和熱法工藝是一對(duì)“孿生兄弟”，是我國(guó)熱法黃磷生產(chǎn)存在的重要基礎(chǔ)條件。

3.2 濕法和熱法工藝對(duì)原料質(zhì)量的要求

有資料介紹[10]，由于我國(guó)磷礦資源日益緊張，使得適合于熱法黃磷生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)磷礦供應(yīng)趨緊，而大量的粉狀磷礦主要用于生產(chǎn)化肥，磷礦增值很低，從某種意義上講是對(duì)磷資源的浪費(fèi)。還有資料介紹[11]，濕法可以充分利用粉礦磷資源，熱法對(duì)磷礦的質(zhì)量要求較高。其實(shí)，這些都是對(duì)濕法和熱法生產(chǎn)工藝技術(shù)用礦要求的一種誤解。

首先，熱法工藝對(duì)磷礦的適應(yīng)性很強(qiáng)，w(P2O5)在20%左右的中低品位磷礦都可以生產(chǎn)黃磷；其次，熱法工藝對(duì)磷礦中雜質(zhì)的敏感程度比其他任何方法都小，F(xiàn)e2O3、MgO、F、As、Pb等對(duì)熱法工藝和濕法工藝都有影響，但對(duì)于熱法工藝而言，僅僅是增加單位消耗成本，所含的這些雜質(zhì)在高溫狀態(tài)經(jīng)化學(xué)還原反應(yīng)后幾乎都遺留在磷渣和磷鐵中，或者隨尾氣燃燒放空，因而保證了黃磷產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)良[12]。

有報(bào)道說熱法工藝搶用了濕熱工藝的原料，其實(shí)不然。對(duì)于熱法工藝，單純追求高品位磷礦并不能帶來最理想的生產(chǎn)工況，還必須兼顧入爐原料的化學(xué)組分是否適合熱法黃磷生產(chǎn)工藝的特殊要求和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)劣[13]。

如表1所示：第1種磷礦品位相對(duì)較高，w(P2O5)達(dá)到29.69%，濕法工藝采用此礦較適宜，但若用于熱法工藝，經(jīng)配料計(jì)算后入爐w(P2O5)僅22.85%，下降6.84%，入爐品位每降低1%，噸磷電耗增加300～350 kW·h；第2種磷礦的w(P2O5)為25.14%，經(jīng)配料后入爐w(P2O5)在24.94%，入爐w(P2O5)反而比第1種磷礦高2.09%。因此，在用料上濕法和熱法工藝是可以互補(bǔ)的，不存在熱法工藝搶用濕法工藝原料的問題[14]。

表1 磷礦主要組分 %

4 中國(guó)創(chuàng)新技術(shù)對(duì)世界制磷工業(yè)的貢獻(xiàn)

4.1 中國(guó)熱法創(chuàng)新技術(shù)對(duì)世界磷化工的貢獻(xiàn)

中國(guó)黃磷工業(yè)的崛起和多電極黃磷電爐的創(chuàng)新技術(shù)，是世界熱法黃磷工業(yè)發(fā)展史上一次重大的技術(shù)革命和一個(gè)嶄新的里程碑，是業(yè)內(nèi)值得驕傲和自豪的一件大事，推動(dòng)了中國(guó)乃至世界電爐法黃磷生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，為世界磷化工的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)[15]！

4.2 中國(guó)的多電極制磷專利技術(shù)已經(jīng)走出國(guó)門

東南亞的一些國(guó)家正在采用中國(guó)的多電極制磷專利技術(shù)建廠，如越南的黃磷生產(chǎn)都是采用中國(guó)的技術(shù)。20世紀(jì)70年代，越南建成了幾臺(tái)1 000～3 000 t/a的小型制磷電爐，現(xiàn)在基本都改用了中國(guó)的多電極制磷電爐技術(shù)，共建有6家黃磷生產(chǎn)企業(yè)總計(jì)11臺(tái)磷爐(1臺(tái)1 000 t/a、2臺(tái)10 000 t/a在建)，產(chǎn)能在110 000 t/a，產(chǎn)量在80 000 t/a左右。

馬來西亞正在建設(shè)的50 000 t/a黃磷裝置采用的也是中國(guó)的多電極制磷電爐技術(shù)；哈薩克斯坦、伊朗、埃及等國(guó)也在商談采用中國(guó)多電極制磷電爐技術(shù)。

4.3 中國(guó)創(chuàng)新技術(shù)將推動(dòng)世界熱法技術(shù)的向前發(fā)展

2017年5月15日，“一帶一路”國(guó)際合作高峰論壇在北京圓滿落下帷幕。在全世界的關(guān)注下，如何把“一帶一路”建設(shè)成和平之路、繁榮之路、創(chuàng)新之路，應(yīng)該鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)熱法創(chuàng)新技術(shù)走出國(guó)門，改變中國(guó)黃磷僅限于國(guó)內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀，著力培育具有國(guó)際水平和競(jìng)爭(zhēng)力的成套設(shè)備企業(yè)、公司，逐步實(shí)施“走出去”發(fā)展的戰(zhàn)略，使中國(guó)黃磷產(chǎn)業(yè)在“一帶一路”中更加彰顯中國(guó)人的智慧和大國(guó)形象，把中國(guó)熱法創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步做大、做強(qiáng)、做出特色，真正成為中國(guó)磷化工走出國(guó)門、走向世界、再立新功、再創(chuàng)輝煌的磷化工平臺(tái)！

5 國(guó)內(nèi)黃磷產(chǎn)業(yè)變化趨勢(shì)與產(chǎn)業(yè)布局

5.1 產(chǎn)量變化趨勢(shì)

2014年，國(guó)內(nèi)熱法黃磷產(chǎn)量首次突破百萬噸大關(guān)，達(dá)到1 025 000 t，產(chǎn)能和產(chǎn)量分別占世界總產(chǎn)量和總產(chǎn)能的88.24%和89.91%。

2016年，全國(guó)黃磷產(chǎn)量988 500 t，其中云南523 700 t、四川186 000 t、貴州176 500 t、湖北92 300 t、其他地區(qū)10 000 t[7]。

2017年上半年，國(guó)內(nèi)黃磷主產(chǎn)區(qū)的云南、四川、貴州和湖北的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)分別為200 000 t、85 000 t、65 000 t和25 000 t，合計(jì)375 000 t。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年全國(guó)有黃磷生產(chǎn)企業(yè)94家，黃磷電爐總數(shù)不到200臺(tái)，其中僅有54家黃磷企業(yè)正常生產(chǎn)(云南30家、四川10家、貴州13家、湖北1家)。

2017年情況比較特殊，根據(jù)估算分析，國(guó)內(nèi)黃磷產(chǎn)量在700 000～800 000 t，比2016年減產(chǎn)20%～30%。

縱觀全國(guó)的黃磷生產(chǎn)狀況，生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量、產(chǎn)能和產(chǎn)量整體呈逐步下降趨勢(shì)，黃磷產(chǎn)業(yè)又將面臨新一輪的重新洗牌。

5.2 2017年國(guó)內(nèi)黃磷價(jià)格波動(dòng)變化趨勢(shì)

2017年1月至2月，全國(guó)黃磷價(jià)格在12 000～13 500元/t；3月至4月，黃磷價(jià)格上漲幅度創(chuàng)近年新高，對(duì)部分停爐企業(yè)形成“誘惑”，據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，四川、貴州和云南的黃磷裝置開工率分別為41.97%、22.83%和18.61%；3月份，凈磷出廠價(jià)格在15 000～15 300元/t，4月中旬為16 300～16 500元/t，4月下旬因供應(yīng)增加而價(jià)格有所下滑；5月份，全國(guó)黃磷產(chǎn)量約73 114 t，環(huán)比上升32.55%，同比上升23%，其中云南、四川、貴州和湖北的產(chǎn)量分別為37 590 t(增加44%)、20 541 t(增加54%)、11 083 t(下滑7%)和3 900 t；6月下旬，黃磷市場(chǎng)價(jià)格有小幅上揚(yáng)，局部?jī)r(jià)格有反彈，部分企業(yè)的報(bào)價(jià)上調(diào)100～300元/t，實(shí)際成交價(jià)格重心上移100～200元/t；7月中旬開始，由于石墨電極價(jià)格大漲，以高功率石墨電極(Ф 500～600 mm)均價(jià)為例，6月20日均價(jià)29 750元/t，7月20日均價(jià)達(dá)到65 000元/t，漲幅達(dá)118%，從而導(dǎo)致黃磷市場(chǎng)價(jià)格漲幅逐步擴(kuò)大；8月份以后，黃磷報(bào)價(jià)在16 200元/t以上，部分高端產(chǎn)品的報(bào)價(jià)至16 800元/t；9月份，石墨電極價(jià)格漲幅又創(chuàng)歷史新高，普通功率和高功率石墨電極(Ф 500～600 mm)均價(jià)分別超過50 000元/t和100 000元/t；11月份，黃磷價(jià)格突破17 000元/t。當(dāng)前，焦丁價(jià)格仍處于上漲通道，國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)電價(jià)上調(diào)，石墨電極、黃磷價(jià)格趨于平穩(wěn)。

5.3 產(chǎn)業(yè)布局和產(chǎn)能變化趨勢(shì)

由于熱法黃磷對(duì)物料、能耗和生產(chǎn)工藝的特殊性要求，我國(guó)黃磷生產(chǎn)企業(yè)今后仍然只會(huì)集中在磷礦與電力資源(特別是水電資源)豐富的云、川、貴、鄂四省。

2017年，云南、四川、貴州、湖北四省的產(chǎn)能和產(chǎn)量仍然占全國(guó)總產(chǎn)能和總產(chǎn)量的95%以上。隨著昆明五鈉廠從前西德引進(jìn)的300 000 t/a大型制磷裝置的拆除和昆明草鋪2臺(tái)國(guó)內(nèi)產(chǎn)能最大的制磷電爐停運(yùn)、分流，云南黃磷產(chǎn)能、產(chǎn)量將有下降趨勢(shì)，但對(duì)云南黃磷產(chǎn)能和產(chǎn)量老大的地位影響不大。四川產(chǎn)能趨于平穩(wěn)，產(chǎn)量穩(wěn)中有升。貴州新投產(chǎn)2臺(tái)黃磷電爐，該省產(chǎn)能和產(chǎn)量有填平補(bǔ)齊、上升求穩(wěn)的發(fā)展趨勢(shì)。由于環(huán)保、生態(tài)、成本等諸多因素的影響，目前湖北僅有興發(fā)集團(tuán)的黃磷電爐在生產(chǎn)，產(chǎn)能和產(chǎn)量以精求穩(wěn)求勝。

6 我國(guó)黃磷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向與思路

6.1 加速裝置更新?lián)Q代，淘汰落后產(chǎn)能

堅(jiān)持控制產(chǎn)能和產(chǎn)量增速，充分利用資源和資金優(yōu)勢(shì)，避免企業(yè)間的相互競(jìng)爭(zhēng)；實(shí)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，開發(fā)新的需求。

按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《黃磷生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》(GB/T 33321—2016)劃分，產(chǎn)能<10 000 t/a的為小型磷爐，產(chǎn)能在10 000(含)～20 000 t/a的為中型磷爐，產(chǎn)能在20 000 t/a(含)以上的為大型磷爐?！笆濉逼陂g，淘汰落后產(chǎn)能的力度將不斷加大，小型電爐已基本上被淘汰[16]。

我國(guó)產(chǎn)能<10 000 t/a的黃磷電爐還有50%左右，還有一部分高壓進(jìn)線電壓等級(jí)為35 kV的黃磷電爐仍在運(yùn)行。根據(jù)網(wǎng)上競(jìng)價(jià)，35 kV與110 kV的最終電價(jià)相差0.07元/(kW·h)，采用110 kV高壓進(jìn)線電壓等級(jí)的黃磷電爐生產(chǎn)1 t黃磷可降低生產(chǎn)成本1 000元。因此，技術(shù)改造、淘汰落后產(chǎn)能的任務(wù)仍然繁重[17]。

6.2 對(duì)現(xiàn)有黃磷裝置進(jìn)行科學(xué)的考核、鑒定和評(píng)價(jià)

熱法黃磷生產(chǎn)工藝介于冶金和化工之間，因?yàn)樯婕暗膶W(xué)科多、要求的專業(yè)知識(shí)面廣，很難分清其屬于化工或輕工還是冶金，無論是基本原理、經(jīng)驗(yàn)還是新工藝、新方法和優(yōu)化創(chuàng)新技術(shù)，都需在實(shí)踐中加以驗(yàn)證、補(bǔ)充、提高和完善。

國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多電極黃磷電爐的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)人認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力到自主創(chuàng)新是第一競(jìng)爭(zhēng)力的跨越，為中國(guó)和世界黃磷工業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展作出了積極的貢獻(xiàn)[1]。

國(guó)內(nèi)多電極黃磷電爐的出現(xiàn)至今已經(jīng)18年了，但由于企業(yè)間多種所有制共存，相互間的技術(shù)交流溝通不足且技術(shù)保密加劇，同樣的設(shè)計(jì)、同樣的施工、采用同樣原料的同類型裝置，由于操作管理的方法和理念不同，產(chǎn)量和消耗仍然存在很大的差距[18]。

對(duì)國(guó)內(nèi)各種類型多電極黃磷電爐開展科學(xué)的技術(shù)鑒定、考核和評(píng)價(jià)工作，在電爐設(shè)計(jì)等諸多的工藝技術(shù)和核心參數(shù)上形成統(tǒng)一的樣板模式，縮小國(guó)內(nèi)黃磷生產(chǎn)企業(yè)之間存在的綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)差距，將有助于推進(jìn)國(guó)內(nèi)黃磷行業(yè)節(jié)能減排、技術(shù)進(jìn)步的步伐。

6.3 熱法黃磷的生存與發(fā)展

隨著時(shí)代的進(jìn)步、科學(xué)的發(fā)展，人們不再滿足于吃飽穿暖的平常生活，高質(zhì)量的食品、高品質(zhì)的物質(zhì)和精神生活已成為大眾的向往，熱法磷酸更符合食品安全的綠色潮流。今后各種磷化工產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)都將會(huì)逐步提升，過去那種為了降低成本而滿足現(xiàn)狀的經(jīng)營(yíng)方式，其出路將越來越窄，食品級(jí)磷酸、飼料級(jí)磷酸氫鈣采用高品質(zhì)的磷酸作為原料更符合當(dāng)今百姓生活的需要。熱法黃磷不可或缺、不可替代，將隨時(shí)代的進(jìn)步而進(jìn)步，也會(huì)隨人民生活水平的提高而發(fā)展[7]。

6.4 精細(xì)磷化工仍然是發(fā)展的方向和亮點(diǎn)

大力發(fā)展、積極研發(fā)精細(xì)化、高端化、專用化、綠色化的磷化工深加工高端產(chǎn)品，仍然是國(guó)內(nèi)黃磷產(chǎn)業(yè)創(chuàng)建綠色生態(tài)磷化工的亮點(diǎn)和必然?？茖W(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，黑磷有望超越石墨烯而成為硅理想的替代材料。二維黑磷的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步彌補(bǔ)了現(xiàn)有石墨烯的不足，而且為發(fā)展磷的應(yīng)用開辟了新的途徑。

6.5 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，提高對(duì)入爐原料的科學(xué)認(rèn)識(shí)

原料是基礎(chǔ)，配料是手段，操作是核心。如果只重視磷礦化學(xué)組分，片面地從焦炭采購(gòu)成本考慮，不但增加了黃磷生產(chǎn)的能源消耗，而且改變了爐料的電阻和電流，提高了爐內(nèi)高溫副反應(yīng)發(fā)生的概率，最終結(jié)果是事倍功半[19]。

在相同條件下，入爐炭質(zhì)還原劑的性能和質(zhì)量決定了黃磷生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效益，提高入爐炭質(zhì)還原劑的質(zhì)量和拓寬原料渠道仍然是黃磷企業(yè)生產(chǎn)操作和工藝管理的關(guān)鍵。

6.6 黃磷尾氣利用應(yīng)因地制宜而不可貪大求全

在目前的熱法黃磷生產(chǎn)過程中，從設(shè)計(jì)到工藝方面還無法改變黃磷尾氣中殘磷始終存在的不穩(wěn)定和不確定性。“十三五”期間，國(guó)內(nèi)黃磷尾氣資源化利用應(yīng)該轉(zhuǎn)變思維方式及經(jīng)營(yíng)理念，因地制宜、量力而行，不可貪大求全，堅(jiān)持兩條腿走路的方針。

6.7 濕熱并舉、循環(huán)經(jīng)濟(jì)，開創(chuàng)節(jié)能新路

云天化草鋪工業(yè)園區(qū)有3套不同的生產(chǎn)系統(tǒng)，熱法工藝有2臺(tái)30 000 t/a的大型磷爐，濕法工藝以2套“836”裝置為主(還有部分小裝置)，還有1套500 000 t/a合成氨裝置。在工業(yè)園區(qū)內(nèi)，磷爐尾氣、中低品位磷礦、廢水、廢渣資源化利用等方面有很多經(jīng)濟(jì)效益可觀的創(chuàng)新案例。

2016年，在全行業(yè)不景氣的大背景下，大黃磷裝置還有一定的效益，為濕熱并舉、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、和諧發(fā)展開創(chuàng)了一條節(jié)能新路，國(guó)內(nèi)的大企業(yè)可以借鑒[15]。

6.8 礦、電、磷一體化彰顯企業(yè)生機(jī)與活力

礦、電、磷一體化在“六五”期間就已經(jīng)提出，然而30多年過去了，國(guó)內(nèi)僅有澄星集團(tuán)后來居上，取得了引人矚目的成果，顯示了企業(yè)旺盛的生機(jī)與活力。

經(jīng)過十多年的不懈努力，澄星集團(tuán)自我配套的磷礦、煤礦以及火力和水力發(fā)電的礦、電、磷一體化發(fā)揮了獨(dú)特佳績(jī)。該集團(tuán)在云南的黃磷裝置產(chǎn)能雖然不到140 000 t/a，但近年來黃磷產(chǎn)量一直名列前茅，開車率一直在90%以上，2014年黃磷產(chǎn)量創(chuàng)歷史新高，達(dá)到了160 000 t。

7 結(jié)語(yǔ)

人類在推進(jìn)工業(yè)化生產(chǎn)的過程中，創(chuàng)造了巨大的精神文明和物質(zhì)財(cái)富，同時(shí)也付出了巨大的資源和環(huán)境代價(jià)。減少人類對(duì)自然資源的消耗和生態(tài)系統(tǒng)的破壞，生態(tài)環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)是中國(guó)“十三五”黃磷產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主題。

中國(guó)黃磷工業(yè)有著光榮的優(yōu)良傳統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)技術(shù)與裝備水平的創(chuàng)新有著輝煌的歷史，新技術(shù)、新工藝對(duì)中國(guó)磷化工產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)點(diǎn)和跨越式發(fā)展有著耀眼的亮點(diǎn)?？梢韵嘈?，中國(guó)磷化工中的熱法黃磷不可或缺、不可替代，將隨時(shí)代的進(jìn)步而進(jìn)步，也會(huì)隨人民生活水平的提高而發(fā)展。

中國(guó)黃磷產(chǎn)業(yè)應(yīng)該在“十三五”期間奮發(fā)向上，把黃磷產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步做強(qiáng)、做出特色，使我國(guó)的黃磷產(chǎn)業(yè)真正成為中國(guó)磷化工走出國(guó)門、走向世界、再立新功、再創(chuàng)輝煌的平臺(tái)！