多年来,国内外生产磷酸都采用高品位优质磷矿加浓硫酸反应的传统工艺,低品位磷矿很难用于生产磷酸。为解决这一问题,上世纪90年代我国曾引进美国窑法磷酸生产工艺。虽然该工艺可利用低品位磷矿生产磷酸,但反应温度高达1000℃以上,能耗高,设备复杂,投资大。
我国磷矿资源的现实情况是贫矿资源丰富,富矿资源偏少。如何利用这些低品位贫矿一直困扰着行业发展。为改变这一现象,使资源丰富的低品位磷矿得到开发利用,原江西省化工研究所所长江中胜等经过10多年的联合攻关和反复试验,打破传统工艺思路,以自主开发的溶剂和微量硫酸,利用江西上饶朝阳磷矿废弃的含P205只有13.68%的低品位原矿石,在上饶建成1套工业性试验生产装置。该装置采用溶出、除杂、净化等工序,生产出含25%P205的稀磷酸产品,经蒸发、浓缩后磷酸浓度可达60%以上。
据介绍,该工艺反应条件温和、能耗低、硫酸消耗少,副产的高纯度硫酸钙既可用于造纸、板材、塑料等行业,又可替代钛白粉作为涂料、油漆的添加剂,废渣还可用于制造建材,是一种全新的环保工艺。采用该工艺生产稀磷酸成本很低,以江西朝阳磷矿、江西广丰大南磷矿的低品位磷矿(含15%~18%P205)原矿为例,每吨原矿石市场价为120元,生产1吨稀磷酸(含25%P205)需2吨矿石、浸出液和微量硫酸,吨成本不到700元,年产1万吨稀磷酸装置的利润可达1000万元。