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中国化工报:以磷为基 多业并举 共生耦合——开磷控股集团从磷矿石开发到磷化工发展纪实

发布日期:2016-11-16 | 关注:236 |

        “2016年,开磷要保证850万吨磷矿石生产量,确保化肥产量达到430万吨,争取实现销售收入400亿元。”9月27日,在贵州开磷控股(集团)有限责任公司大水工业园全水溶多功能高浓度磷复肥装置全面建成投产仪式上,开磷控股集团党委书记、董事长何刚告诉中国化工报记者,“在此基础上,今年要提前做好年产1000万吨磷矿石扩能提产工作的相关可行性研究;加快通风系统、排水系统、运输系统、充填系统等重点工程建设,努力实现各系统与矿山产能的匹配;继续推进以素质一流、管理一流、技术一流、环境一流为目标的现代化矿山建设。”
        成立于1958年的开磷是一家集矿业、磷化工、煤化工、氯碱化工、氟化工、硅化工、贸易物流、建设建材、物业服务等多元产业为一体的现代化大型企业集团,开磷以具有鲜明特点的多元产业互为支撑、耦合共生集约发展的一体化实体经济发展新模式为基础,从磷矿到磷化工,从磷化工到磷石膏基生态环保产品,正在全力打造以高品位磷资源为支撑,以磷化工为引领、以磷石膏等资源综合利用为先进技术的全产业链发展模式,以期打造并推动现代化一流矿山绿色生态工业产业链和价值链的健康发展。

磷中之王 可靠的资源保障

        磷矿是一种重要的化工矿物原料,用它可以制取磷肥,也可以用来制造黄磷、磷酸、磷化物及其他磷酸盐类,以用于医药、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、国防等工业部门。磷矿在工业上的应用已有一百多年的历史。开磷作为我国第二个五年计划期间重点建设的全国三大磷矿石生产基地之一,是我国目前最大的磷矿石地下开采企业。
        何刚告诉记者,开磷拥有得天独厚的磷资源优势。开磷矿区属于国家规划矿区,探明储量达11亿吨,具有磷矿资源储量大、品位高、有害杂质少、重金属元素镉检测不出的特点,五氧化二磷平均含量为33.67%,全国五氧化二磷含量超过33%的优质磷矿85%集中在开阳磷矿区,是国内唯一不经选矿就可用于直接生产高浓度磷复肥的优质原料,享有“磷中之王”的美誉。截至2015年底,开磷磷矿石年开采量已达到800万吨。按照开磷矿区已探明储量和现有磷矿石生产能力,开磷矿区资源还可开采100年,为开磷可持续发展提供了可靠的资源保证。
        绵绵的青山中,真的有这么多的磷矿吗?为了对这个美丽矿山中的宝藏有更深入的了解,记者跟随开磷矿业总公司马路坪矿党支部书记黎正强下到矿山井下一探究竟。在海拔860米的主斜坡道入口,记者心里有一丝担心,然而随着车辆的深入,隧道两旁坚硬的石壁、干净整洁的道路、安全有序的车辆出入避险机制让记者的心踏实了,经过大约15分钟的车程,当我们来到海拔700米的采矿区时,矿井里的一切让记者眼前一亮,矿井里不仅空气清新让带去的口罩没有派上用场,而且作业区干净整洁,井然有序。
        黎正强指着作业区两侧告诉记者,这两侧已经开采完毕,是使用目前最新的磷化工全废料自胶凝充填采矿技术回填,该技术利用磷矿山地下开采废矸和磷化工生产固体物,通过磷石膏改性等混合物充填矿山采空区。到2015年底,该技术的全面推广,盘活资源存量23800万吨,矿产资源开采回收率从2010年的70%提高到92.3%,资源保障能力进一步提高。此外,通过充填技术的运用,既可使矿山开采达到防止和减少工程地质灾害、保护生态环境的目的,又可大量减少工业固体废弃物堆存占地,减轻矿山尾矿库的压力,实现安全、清洁生产。
        开磷通过积极推进开阳磷矿现代化、信息化、数字化、智能化矿山建设,实现了矿山生产、资源储量管理、矿山采掘设计、物资管理、计划统计管理等方面的信息化和数字化。根据充填采矿技术的应用对采掘布局进行调整优化,结合矿山延伸开采技术改造,进一步健全完善了矿山六大安全系统建设,获得了矿山安全标准化一级证书,实现了矿山机械自动化、数字化和远程控制,使开磷矿山生产、经营管理和资源综合利用水平有了显著提高。开磷的资源综合利用水平、矿山坑采回采率、贫化率等技术经济指标已达到世界同类地下矿山开采先进水平。
        目前,开磷全面建设完成矿山年产800万吨磷矿石的扩能能改工程,先后建成投运了用沙坝矿段、马路坪矿矿段、沙坝土矿段、极乐矿段等6个充填站及配套的井下充填系统,充填采矿工艺技术的推广应用为提高资源回采率、综合利用率和安全生产起到了重要的技术支撑作用。开磷充分利用现有生产系统和基础设施,对矿山开拓运输、通风、供电、排水等系统进行技术改造,健全完善矿山的安全卫生及生命保障设施,改进井下作业条件,提高矿山生产安全保障能力,进一步优化开采工艺,引进高效的采掘运输设备,提高了矿山机械化和自动化水平、劳动生产率及矿山生产能力,降低了矿石贫化率和损失率,使矿山达到年产800万吨磷矿石的生产能力,矿山的经济、社会和环境效益得到显著提升。

磷氟硅碘  资源的全方位利用

        1988年,开磷提出稳定矿山、发展加工、建设两个基地、开发两类产品的发展战略,从建设年产2000吨黄磷、10万吨重钙项目起步,开始发展磷化工,从此走上矿肥矿化结合的发展道路。
        “进入新世纪以来,开磷通过制定并实施‘三步走’发展战略和‘新三步’发展战略,使公司迅速发展成为多业并举、耦合共生、可持续发展的大型化工企业。”何刚介绍说,“通过实施矿产资源综合利用示范基地建设,截至2015年底,开磷已形成年产406万吨高浓度磷复肥、60万吨高塔水溶性硝基复合肥、5万吨工业级一铵、60万吨合成氨、10万吨硝酸铵、2万吨黄磷、7.5万吨氟硅酸钠、4万吨无水氟化氢、2万吨活性二氧化硅、100吨碘、12万吨季戊四醇、2万吨三羟甲基丙烷、2万吨树脂涂料、4500吨草酸亚铁、10亿块磷石膏新型建材及配套系列产品生产能力,高浓度磷肥生产能力居国内第二,季戊四醇生产能力居国内第一。”
        据了解,目前开磷正在全面启动建设千亿企业的“新三步”发展战略,即依托已经形成的多元产业平台,进一步向磷、煤精细化工产业延伸,向氟化工、硅化工、氯碱化工产业拓展;进一步推进磷、煤、氟、硅、氯碱化工的耦合共生;进一步实施国际化战略,在经济全球化进程中加快“走出去”步伐,主动吸纳和整合资源;进一步提高资本运营能力,加快企业上市步伐,借力资本运作实现跨越发展,使开磷年销售收入增长到1000亿元。
        近年来,开磷和贵州省化工研究院开展产学研合作,利用实验室研究成果,依托中试装置、中试成果及现有磷酸生产装置,开展工业化装置设计建设,在息烽磷煤化工基地建设年产2×2万吨无水氟化氢联产1×2万吨活性二氧化硅工业化生产装置及配套设施,以实现磷矿石伴生氟硅资源的高效回收和综合利用,提高资源利用效率和效益,为实现产品结构和产业结构调整,发展氟硅化工新产业奠定坚实基础,也为我国磷肥工业氟硅资源的综合利用、氟硅化工产业发展开辟了一条新的原料路线。
        此外,采用贵州大学 “利用磷矿石生产磷产品时产生的废弃物(废水、废气)为提碘原料提取碘或碘的化合物专利技,2013年到2014年,开磷先后在息烽磷煤化工基地和开阳矿肥基地各建成投产一套年产50吨碘回收装置,并实现达标达产。开磷对开阳磷矿示范基地范围内磷酸装置含碘废气、稀磷酸及洗涤循环水进行处理,有效回收碘资源,避免碘的无序排放,同时达到废气、废水环保综合治理的目的。
        据了解,目前开磷已具有年新增利用磷矿石伴生氟资源4万吨、硅资源2万吨、碘资源100吨的生产能力以上。到2015年底,开阳磷矿示范基地矿产资源共伴生氟、硅、碘资源综合利用率达到82.3%,综合利用率达到国际同类矿山先进水平、国内同行业领先水平。

磷石膏建材 解决行业发展难题

        “厂区路面和墙面上的砖、办公区域地板装饰、墙体装饰、办公桌椅都是以开磷的磷石膏为原料做的。”走进开磷磷石膏综合利用有限公司,该公司副总经理兼总工程师杨步雷依次指着路过的每一处自豪地说。这是他花了几年心血,带领自己的团队获得的研发成果。
         据了解,目前全国磷石膏堆存量已超3亿吨,并以每年5000万吨的数量增长,而磷石膏的利用率仅为30%。磷石膏堆存之害是行业性难题,是磷肥行业发展的瓶颈问题。开磷以磷石膏为原料生产的磷石膏砌块、磷石膏基公路基层材料、复合黄磷渣胶凝粉、建筑石膏粉、磷石膏基生态复合板材等系列产品,进一步提高了磷石膏综合利用率和资源化利用规模,2015年实现磷石膏综合利用量达355万吨,矿山采矿废渣利用量达到89万吨,为解决磷石膏堆存这一世界难题提供了一条新的思路。
       杨步雷告诉记者,开磷与重庆大学开展产学研合作,针对磷石膏和工业黄磷炉渣的研究及综合利用,联合开发出世界上首条以二水磷石膏和黄磷炉渣为主要原料的“一步法”生产高强耐水新型磷石膏砖的原料制备技术和生产线,并建设了年产10亿块新型磷石膏砖生产线,取得具有自主知识产权的技术创新成果,该成果获2009年全国化工科技进步一等奖。
        杨步雷表示,为进一步提高磷石膏和采矿废渣资源综合利用水平,开磷目前已经建成新的年生产35万平方米石膏砌块、20万立方米加汽混凝土、20万吨建筑石膏粉等生产装置及配套设施,并达到设计生产能力。截至2015年,开磷磷石膏砌块和新型建筑墙体材料年生产能力达到1000万平方米,建筑石膏粉系列产品生产能力达到80万吨。
        在磷石膏生态复合板材生产车间,记者看到了装修类似大理石的墙面和发泡家具板材。杨步雷介绍说,仿大理石装饰板及线条和仿木发泡家具板材均是以超细磷石膏为一种原料,与高分子材料通过热炼冷混,利用挤塑、冷却定型、表面处理工艺生产的,均属于绿色环保产品。
        作为一种高端装饰材料,仿大理石装饰板及线条产品具有天然大理石的视觉效果,纹路清晰,色彩均匀,图案花纹的选择可满足客户的不同需求;产品表面光滑,耐污染,易清洁,避免了天然大理石微细孔易吸附浸染物的缺点,节约了大理石装饰板需定期清理、打蜡等清洁、保养费用,也减轻了选择蜡水、组织施工的烦恼;产品质量轻,重量是天然石的1/5,避免了大理石装饰板运输、施工过程中,因重量问题造成的破损,减轻了施工难度,节约了施工成本;产品不含甲醛等有害物质、无放射性、可以回收使用。目前该类产品已替代天然大理石,广泛应用于内外墙的装饰工程。
        作为一种新型仿木材料,开磷生产的仿木发泡家具板材发泡板泡孔小而均匀,韧性好,表面非常光滑,硬度高,是木材的理想替代品。该产品具有阻燃性,能离火自熄,安全性能好;具有防水、不吸水、防潮、防霉、防蛀、耐化学腐蚀等性能;加入色母料后,可制成各种颜色制品;材料不透明,表面光滑、亚光,可通过3D打印、印刷、施彩、覆膜制成各种饰面板,能充分满足个性化需求;质轻,储运、施工方便;产品不含甲醛等有害物质、无放射性、可以回收使用。
        此外,开磷还完成了磷石膏管状皮带输送工程项目,实现了磷酸生产副产磷石膏长距离干排输送,为目前正在与清华大学合作开发实施的磷石膏无害化处理项目提供了有利条件。在矿山建成投用了采矿废渣制砖生产线,形成了年产6000万块新型磷石膏砖的生产能力,实现了矿山开拓与采掘生产废渣的资源化利用。在息烽磷煤化工基地,开磷建成投用了磷石膏充填料集中制备生产装置,以及息烽磷煤化工基地至矿山的磷石膏充填料输送系统,与矿山各生产矿建成的充填系统进行有效对接,实现了磷石膏充填料的集中制备和高效低成本输送,为矿山全面推广应用磷石膏充填采矿技术、扩大磷石膏资源化利用规模提供了强有力的支持与保障。