近日，有不少头条网友向笔者咨询有关硝酸磷肥的一些问题，为了集中解答网友们的疑问，笔者特转载一篇有关硝酸磷肥产业发展、产品优缺点的科普文章：

今年，国家发展改革委发布了《产业结构调整指导目录（2019年本， 征求意见稿）》公开征求意见的公告。该公告由鼓励类、限制类、淘汰类三个类别组成。在鼓励类中，“硝酸磷肥法生产磷肥”尤为引人瞩目。未来磷肥结构或调整为：50%磷铵，30%硝酸磷肥，20%其他低浓度磷肥，而现在硝酸磷肥占比还不到1%。

事实上，从1983年至今，中国硝酸磷肥产业已经走过了36年的坎坷之路。在我国磷肥产能过剩的当下，为何仍要鼓励硝酸磷肥法生产磷肥？且一直以来，我国硝酸磷肥行业发展迟滞，此时发展硝酸磷肥工艺是否具备可行性？

硝酸磷肥是“无渣”生产的环保肥料

在生产磷肥的道路上，国内外的科学家进行了有效的探索。目前在我国生产磷肥的工艺中，以硫酸分解磷矿生产磷铵的工艺占据主导地位。近5年来，我国高浓度磷肥产品所占比例越来越高，从2013年的88.42%提升至2017年的93.58%，磷铵产品则是市场上最常见的磷肥品种，占磷肥总量的80%左右。毫无疑问，由于磷铵工艺的成熟，我国磷肥产品不仅可以供应国内农业的需求还可以大量出口。但是在磷肥产业蓬勃发展的同时也给我们的环境埋下了隐患。

磷石膏，这是在磷铵生产过程中不可忽视的问题。根据中国磷复肥工业协会的数据，2018年我国磷石膏利用量为3100万吨，利用率为39.7%。据估计，加上往年存量，目前我国磷石膏存量在3亿吨以上。中国植物营养与肥料学会理事长白由路说：“目前，磷石膏是最难处理的工业固废。尽管我国对磷石膏的利用有很多途径，但是利用量仍然有限。”

由于处理难度大、社会需求有限等原因，磷石膏大量累积并造成严重的污染问题。在环保高压下，磷肥行业开始重新审视其工艺路线，硝酸磷肥的生产工艺再次被重视。

据白由路介绍，硝酸磷肥的工艺以硝酸分解磷矿并最终获得硝酸磷肥和硝酸钙两种产品。他说：“这两种产品都可以作为肥料施用，可实现真正的‘无渣’生产。这种工艺与磷铵生产工艺相比还有一个优势，就是不需要依赖进口硫磺。我国的磷铵生产工艺中，一半的硫都是依赖进口的。这等于说，我们进口了大量的硫磺或者硫酸，在国内我们变成了硫酸钙这种废弃物（磷石膏的主要成分是硫酸钙）。基于这些方面，建议国家多生产硝酸磷肥，减少磷铵的生产。”

据了解，目前生产硝酸磷肥比较成熟的工艺有两种：一种是冷冻法，用硝酸分解磷矿，然后通过冷却剂冷却使酸解液中的硝酸钙结晶并从溶液中析出，这种工艺没有固废产生；另一种是混酸法，用硝酸分解磷矿后，通过加入硫酸使多余的钙离子以硫酸钙结晶沉淀析出，这种工艺仍然有硫酸钙这种固废产生。白由路分析认为，我国应该鼓励冷冻法工艺生产硝酸磷肥。

肥料形态多样化需要增加硝酸磷肥产能

全国农业技术推广中心首席专家高祥照从我国农业的实际需求解读了“鼓励硝酸磷肥法生产磷肥”的内涵。他说：“磷铵在中国磷肥中占比过高，中国幅员辽阔，地区差异很大，磷铵也不是放之四海而皆准的肥料。比如在北方地区，早春气温较低，磷养分受温度影响不能及时供应作物需求，为了让作物获得足够的磷养分，农民大量施用磷肥，导致北方磷肥用量过高。南方是另外一种情况，磷铵的水溶性比较高，而且南方的土壤容易固定磷，相对来说磷肥的用量也比较大。而硝酸磷肥是磷养分供应的又一种途径，在南方蔬菜区以及北方的早春低温地区，这种产品就更适宜一些。也就是说，不同的磷肥品种对我国农业来说有不同的适应性。”他表示，从播种面积来说，我国三分之一以上的耕地适宜使用硝酸磷肥。

据了解，硝酸磷肥不仅含有硝态氮、铵态氮、可溶性磷和枸溶性磷，同时还含有中微量元素，对作物生长十分有利。其副产品硝酸钙经过处理以后可以形成硝酸铵钙，这种产品全水溶，是一种含硝态氮和速效钙的复合肥料。尽管硝酸磷肥具有很多优势，但是我国在这种工艺上始终发展迟缓。

面对当前现状，高祥照分析说：“我国的作物品种比较丰富，土壤条件比较复杂，不同的肥料品种都有它存在的价值。我们不能片面强调肥料单一化。”他认为，未来中国肥料行业的发展方向一定会特别注重不同肥料形态的配合。农业需求的多样化就应该引领化肥产业的多样化。从占比来说，我国的硝酸磷肥还比较少。我们可以去一些磷铵、尿素的产能，增加一些硝基肥、硝酸磷肥以及硝铵的产能。

我国硝酸磷肥产业发展为何滞后？

虽然从工业废渣、农业实际需求方面讲，我国需要增加硝酸磷肥产能，但不能忽视硝酸磷肥的技术瓶颈。数十年来，我国能够达产达标的硝酸磷肥企业屈指可数。据介绍，目前我国生产硝酸磷肥的企业仅有3家，一是天脊煤化工集团有限公司的90万吨冷冻法生产线，二是贵州金正大诺泰尔公司的25万吨硝酸磷肥生产装置，三是贵州芭田生态工程有限公司的30万吨冷冻法生产装置。

为什么我国硝酸磷肥产业发展迟滞？白由路认为，这是由多种原因造成的。

首先，我国的硝酸磷肥工艺是在“一穷二白”的基础上从国外引进的，把国外的技术消化吸收的过程比较漫长。白由路说：“1983年，原山西化肥厂（天脊煤化工集团有限公司）引进第一套硝酸磷肥装置，有两条生产线，每条生产线年产45万吨，在当时甚至现在，每条45万吨的生产线都是全世界最大的，但实际上成熟的海德鲁工艺是15万吨。扩大规模后的生产线在很长一段时间内都不能稳定生产。”据了解，天脊集团引进的这套装置来自8个国家，单个的技术都是成熟的，单个的设备都是一流的，但是把他们组装后就出现了衔接不畅等问题，再加上规模扩大、国内磷矿品位低等因素，使得这套装置走走停停，技术难题不断。白由路说：“这直接导致了一个后果，很多公司都不敢干了。”

另外，其他企业尝试失败的影响也很大。1990年，原济南化肥厂建成了15万吨的硝酸磷肥生产装置，但由于技术、材料、装备等一系列原因，最终停产。这次失败的尝试更加让业内望而却步。同时开封化肥厂也建设了16万吨采用混酸法生产硝酸磷肥的装置，但是最终也停止了生产。至2010年，我国只有天脊集团还在生产硝酸磷肥。

现如今，贵州芭田生态工程有限公司的顺利运行又让行业看到了希望。早在贵州芭田项目上马之前，芭田的负责人找到了当时还在天脊集团负责技术工作的冯军强。现任芭田股份副总裁的冯军强说：“当时，我就和芭田的负责人讲，这种工艺存在一些问题。天脊解决了一部分，但是由于条件限制，有一些问题还没解决。我担心这套装置建成后开不起来或者开起来后会有很多问题。芭田的负责人认为，既然知道问题所在，那就在新建装置时把问题规避掉。”

硝酸磷肥工艺瓶颈已被突破

2012年，芭田决定在天脊技术的基础上再创新，来实现硝酸磷肥工艺的国产化。2013年4月18日总投资102.78亿元的芭田磷化工循环经济生态产业项目正式启动。2015年5月，硝酸磷肥装置全流程打通并产出合格产品。2018年10月达产达标，并通过了相关组织的鉴定。芭田在天脊技术的基础上，从打通流程到达产达标仅用了3年多的时间，这标志着我国冷冻法硝酸磷肥工艺已经成熟，并具备了可复制性。

能取得这样的成果，和我国第一套硝酸磷肥装置积累的经验密不可分。据了解，天脊集团的硝酸磷肥装置在达产达标之前，先后对设备实施800多项技术改造，真正掌握了这套装置的核心技术并对其中关键问题都有了成熟的解决方案。正是我国几代人的努力，才有了硝酸磷肥工艺技术的成熟。

中国植物营养与肥料学会于2018年分别对我国生产硝酸磷肥的三个厂家进行了实地调研，认为我国目前生产硝酸磷肥的技术瓶颈基本得到突破，天脊集团在生产过程中所遇到的一系列问题均得到了有效解决。随着技术的完善，我国硝酸磷肥行业已经具备大发展的前提条件。

硝酸磷肥替代磷铵的前景广阔

中国植物营养与肥料学会通过调研对我国的硝酸磷肥产业的发展前景进行了分析。目前我国有2.99亿亩蔬菜、1.67亿亩果树，我国南方地区有6.2亿亩粮食作物都需要补充钙营养，水溶性钙产品需求很大。每年以每亩平均20公斤计算，我国将需要2000万吨以上的硝酸铵钙容量。按硝酸磷肥工艺中硝酸磷肥和硝酸铵钙产量的比例3：2计算，我国将有3000万吨硝酸磷肥的容量，这样可以替代800万吨磷铵，从而每年可减少2000万吨磷石膏的排放、减少400万吨硫磺的消耗。但是目前我国的3个生产厂家的硝酸磷肥总产能仅145万吨，远远不能满足我国农业的需求。

而作为全国仅有的两家冷冻法生产硝酸磷肥的企业——天脊集团和贵州芭田，也具备技术输出的能力和意愿。天脊集团股份公司副总经理杨福旺表示，目前天脊集团已经完全掌握了硝酸磷肥的生产工艺，可以进行技术输出，帮助其他企业建设硝酸磷肥装置。

冯军强也表示：“现在芭田这套装置国产化以后，我们起码可以和天脊进行交流，共同探讨技术进步。他们好的经验可以让我们学习，我们的技术进步也可以让他们使用。如果再有几家上这个装置的话，技术的进步肯定会更大。因此，我们愿意帮助更多企业建设这套装置，避免走不必要的弯路。”

从1983年到今天，中国的硝酸磷肥事业已经走过了36年。在这36年中，经过几代天脊集团全体员工的艰辛努力，我国硝酸磷肥生产的技术瓶颈已经突破，并且在贵州芭田进行了成功的实践，实现了所有装置的国产化以及工艺流程的复制。在环保要求日益严格以及化肥需求多样化的今天，鼓励硝酸磷肥工艺生产磷肥已经成为时代的声音，而更为关键的是天脊集团与贵州芭田都有技术输出的意愿。因此，硝酸磷肥产业已然具备了天时地利人和的条件，正在迎来大发展的重大机遇。

不过，行业内对于硝酸磷肥的发展也存在着许多质疑。部分从业人员就“硝酸磷肥法生产磷肥”提出一些疑问，这些问题主要集中在硝酸磷肥的磷含量较低是否能满足农作物对磷的需求；尾矿、酸不溶物是否会对环境造成污染；鼓励“硝酸磷肥法生产磷肥”是否有经济价值等多个方面。为了解答这些困惑，我们特意邀请了一些相关领域的专家来作出权威解答。

嘉宾简介：

陈明良，上海化工研究院教授级高级工程师 ，一直从事硝酸磷肥研究，是上海化工研究院硝酸磷肥专题组的最后一任组长。

钟本和，四川大学杰出教授 ，他发明的“料浆法”磷铵工艺及成套装备，结束了我国中低品位磷矿不能生产高浓度磷肥的历史。

冯军强，芭田股份副总裁、贵州芭田硝酸磷肥工艺的核心技术人员之一。

Q1.与磷铵产品相比，硝酸磷肥的磷含量较低。在实际农业生产中，硝酸磷肥是否能满足农作物对磷的需求？

陈明良：硝酸磷肥生产是以氮带磷，工艺特征决定产品中氮含量等于或高于磷含量，国内冷冻法硝酸磷肥产品一般N/P2O5比大于2，直接使用基本可以满足大部分农作物对磷的需求。

由于我国磷资源集中于中南和西南的五省，尤其是云贵占到了我国磷资源和磷肥产量的50%以上。基础肥料集中于资源地生产是肥料发展趋势，有利于降低运输成本的高浓度磷铵和尿素成为了我国主要的肥料品种。在化肥使用地，按照作物的需求，通过基础肥料的混配调整产品的氮磷钾配比也有利于作物生长和提高肥料利用率。

冯军强：芭田硝酸磷肥产品的磷含量可以达到17%。对于更高含量的磷产品，我们在实验室是可以完成的，但是工业化还需要进一步的研究提升。农作物不一定全都需要高磷产品，对磷要求特别高的作物可以直接施用磷铵，我们的硝酸磷肥不是要全部替代磷铵，是部分替代。实际上我国在引进硝酸磷肥和磷铵工艺时，这两种工艺是同步进行的。多年来，由于硝酸磷肥工艺还存在一些问题，没有在国内推广起来。而现在，随着技术的进步，硝酸磷肥工艺具备了进一步推广的技术条件。

点评：有人担心，硝酸磷肥的磷含量低，无法满足农业对磷养分的需求。从嘉宾的分析来看，不必过分担心这一情况，国家鼓励硝酸磷肥工艺发展并不等同于全部替代磷铵生产。中国植物营养与肥料学会关于磷肥结构调整的建议是50%磷铵、30%硝酸磷肥、20%其他低浓度磷肥，认为这种结构对农业生产需求、保证环境安全和资源安全是较为合理的。

Q2.硝酸磷肥工艺中，尾矿、酸不溶物该如何处理，是否会对环境造成污染？

陈明良：硝酸磷肥尤其是冷冻法硝酸磷肥工艺对磷矿质量要求较高，我国的磷矿原矿质量达不到冷冻法硝酸磷肥工艺要求，不可能直接使用原矿。并且随着磷矿品位的降低，湿法磷酸工艺所用矿也会使用精选矿。尾矿可能是矿物加工的共性问题，不仅仅是磷肥工业。

我国磷矿酸不溶物普遍偏高，湿法磷酸工艺的酸不溶物大部分随磷石膏带出，冷冻法硝酸磷肥一般设置酸不溶物除去装置，主要成分是二氧化硅。是否会对环境造成污染就看酸不溶物细度和工艺设置情况，完善的设计应该不会对环境造成污染。

冯军强：芭田股份针对磷矿反浮选工艺存在尾矿堆积问题，结合目前硝酸磷肥装置对磷精矿原料的需求，开发出了磷矿弱酸性（硝酸）浸取，制取碳酸钙镁、硝酸铵钙镁、低镁磷精矿的工艺技术，与冷冻法硝酸磷肥工艺结合，使磷矿中磷、钙、镁等所有元素得以充分利用，并且无尾矿和磷石膏排放。目前，年产10万吨精矿的磷矿资源化综合利用示范装置已经进入单体试车阶段，该示范装置设计精矿（P2O5≥35%，MgO≤0.8%）10万吨/年，副产硝酸铵钙镁2万吨/年。示范装置成功后，我们下一步还计划建设两个30万吨的选矿装置，进一步提升技术水平。

点评：据了解，现在在一些地区已经不批尾矿堆场，这就要求企业对尾矿吃干榨净。中国植物营养与肥料学会建议可将这些尾矿按钙镁磷肥工艺生产碱性土壤调理剂，这样既可以改良酸性土壤，也可补充中微量元素。

Q3.冷冻法生产硝酸磷肥工艺会产生大量的酸性和碱性尾气，这些尾气是否有成熟的处置办法？

陈明良：由于硝酸自身分解温度低，并且磷矿中有还原性物质存在，因此在硝酸分解磷矿过程中易析出NOx，磷矿中的F也会在酸解过程中逸出，这些都是酸性尾气。在中和及浓缩过程中会有氨逸出，产生碱性尾气。对于酸性和碱性尾气已经有成熟的解决方案和工程实施案例。

冯军强：贵州芭田硝酸磷肥装置，在设计时尾气达标排放就是我们重点考虑的一个问题，在工艺包设计时就征得了设计院所、大专院校等众多专家意见。贵州芭田硝酸磷肥装置投产后，也顺利通过环评验收，酸性尾气、碱性尾气全部实现达标排放，生产废水全部回收利用，实现零排放。

点评：就目前企业的经验看，只要工艺设计到位，硝酸磷肥装置尾气达标已不是难题。

Q4.相较于湿法磷铵工艺，硝酸磷肥工艺投入成本更大，现在鼓励“硝酸磷肥法生产磷肥”是否有经济价值？

陈明良：从单位磷投入考虑，硝酸磷肥装置投资远大于湿法磷铵，并且硝酸磷肥产品单一，生产的主要产品只能是化肥。从酸的成本考虑，虽然我国缺硫，但全球角度看硫资源很丰富，尤其是天然气副产的硫资源和冶炼酸的增加，硫酸的相对价格反而便宜了。而硝酸从氨氧化而来，还是“贵”酸。

硫酸法磷酸制磷铵现在主要问题是产生大量的磷石膏，尤其是西南磷肥集中区，磷石膏如何处置可能是影响磷肥行业生存的问题。

冷冻法硝酸磷肥产生的四水硝钙可以作为产品销售，也可以继续加工成全溶性的硝酸铵钙，固体废弃物较少。

由于硝酸磷肥产品含磷量低，在我国磷资源地（尤其是磷资源地氮不足情况下）生产硝酸磷肥各方面都是不合理的，硝酸磷肥适合于建在肥料使用地。

钟本和：对于磷铵企业来说，如果把磷石膏处理成本加起来的话，其成本会比硝酸磷肥工艺的成本还要高。如果我国想解决磷石膏问题的话，硝酸法还是值得推广的，只是说，我们还需要一些技术进步。

点评：有测算显示，硝酸磷肥的投资成本是磷铵的3倍。总的来说，硝酸磷肥装置的投资成本比较高，需要国家的政策扶持。

Q5.我国缺少优质磷矿，如果大力发展硝酸磷肥工艺，我国的磷矿是否能满足该工艺的需求？

陈明良：满足冷冻法硝酸磷肥生产要求的国产精选磷矿不多。精选选矿还得考虑成本。制约我国冷冻法硝酸磷肥工艺发展的主要原因是我国的磷矿资源（包括经济上可行的选矿后精选磷矿）从质量和数量上无法满足冷冻法硝酸磷肥对磷矿的要求和需求。

钟本和：我们要发展新技术，对矿的要求降低一些，如果物理选矿不够的话，可以用化学选矿，或者在工艺过程里加上溶析法除钙。

点评：加大技术研发力度仍然是硝酸磷肥工艺面对的重大课题。以往我国对硝酸磷肥投入较少，今后不仅要在选矿工艺上进行技术突破，还要在能耗、磷矿综合利用等方面下功夫。

Q6.对以硝酸磷肥装置替代部分磷铵装置的观点是否赞同？

陈明良：从基础原料、投资回报、工程配套、熟练的化工操作工艺等方面考量，说替代部分磷铵装置有点不太实际，只能说硝酸磷肥是磷铵基础肥料的补充。

钟本和：硝酸磷肥还是主要的发展方向。因为在磷肥生产领域，磷石膏的处理仍然相当困难，现在希望从源头上不产生磷石膏，那么只能走硝酸法。

点评：硝酸磷肥工艺的未来主要考虑三个因素的变化，即政策支持力度、硝酸磷肥工艺的科技创新以及磷铵企业磷石膏处理能力。如果磷铵企业处理磷石膏的能力一直得不到根本改善，那么进一步发展硝酸磷肥可能只是时间问题。虽然业内专家还有一些意见分歧，但我们要看到有分歧才能让问题更清晰，才能更好地促进产业发展。

来源：中国农资传媒 作者：崔海涛