磷化工行业绿色、低碳、可持续发展

王辛龙，许德华，钟艳君，钟本和

（四川大学 化工学院，四川 成都 610065）

随着我国碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，能源、化工等多个重点行业将迎来新一轮变革。“双碳”目标的提出对我国磷化工行业绿色低碳发展提出了新的、更高的要求。

磷矿资源是不可再生资源，属于国家战略资源的一部分。目前我国可供开采利用的磷矿石储量约为32亿t，按每年磷矿开采量1亿t计，目前储量仅可保障约30年的磷资源需求。然而，目前我国从磷矿浮选、酸解、氨化、复合化到农业利用整个产业链的磷资源利用率仅为15%，尤其以农业利用环节磷素利用率最低。磷资源的低效利用直接导致磷矿资源浪费和短缺加剧、生态环境破坏、农田土壤退化和面源污染等一系列问题。特别是，长江经济带集中了我国大部分磷化工产能，由于该经济带磷化工行业的快速发展和磷资源的低效利用给环境带来的负面影响，总磷污染已成为目前长江流域首要污染物，“三磷”（磷矿、磷化工、磷石膏）问题整治是磷化工行业迫在眉睫的任务。因此，提高磷资源利用率是资源与环境领域亟待解决的问题，是磷化工行业和农业实现“双碳”目标的关键途径。

具体而言，磷化工行业绿色、低碳、可持续发展建议如下。

1 开发新型磷基肥料产品，提高磷素利用率，源头减碳

以农业需求为导向，通过开发高效磷基新型肥料产品，如高纯度工业磷酸一铵、中微量元素水溶性磷酸一铵、有机无机复合磷铵、水溶性聚磷酸铵、含聚磷酸铵的复合肥等，提高农作物对磷素利用效率，降低我国磷肥使用总量，从而减少磷矿资源的消耗量，实现磷化工行业源头减碳。

2 中低品位磷矿全元素高效利用，持续保障国家磷资源战略供给

我国磷矿贫化日趋加重，推进中低品位磷矿的资源化综合利用是提高我国磷资源保障能力的首要途径，也是贯彻落实国家对长江经济带生态环境保护重大战略部署的重要举措。基于低成本化学法提升中低品位磷矿品位，部分替代传统磷矿浮选技术，扩大我国磷资源保障范围；研究高效分离与磷产品调控技术，提高磷矿资源利用效率；构建中低品位磷矿及磷尾矿的加工新技术体系，从源头控制和实现清洁磷石膏产生，实现磷、氟及伴生元素协同利用，从而从根本上解决长江流域“三磷”问题和氟资源利用问题。

3 推进磷化工精细化，助力新能源发展，协同实现碳中和

目前，我国大宗磷化工产品产能过剩，但精细磷化工产品如特种肥料、专用肥料、超纯黄磷、高纯磷酸等发展不足。精细磷化工产品主要以黄磷为原料，而黄磷生产高能耗、高污染的特点不符合低碳发展目标，因此湿法净化磷酸替代热法工业磷酸已是大势所趋。与此同时，磷酸铁锂作为目前风能、太阳能等可再生能源的主要储能电池材料，近年来发展迅猛，需求量持续增加，其主要原料则是湿法净化磷酸。尽管我国湿法磷酸净化技术已实现工业化，但是其装置总产能和技术水平与当前市场需求不匹配，仍有较大提升空间。因此发展新一代的湿法磷酸净化技术，可推进磷化工精细化，助力新能源发展，协同实现碳中和。

4 工业-农业产业链综合提升，实现绿色低碳发展

基于“工业-农业产业链综合提升、绿色低碳发展”思路，以农业需求为向导，以磷化工技术和产品创新为途径，提出我国工业、农业协同循环低碳新模式，在磷矿生产磷肥和含磷复合肥工艺中，源头耦合生物质废弃物资源化利用技术，开发有机磷铵、碳基磷铵、绿色智能复合肥等新产品。由此可大大缩短传统增值增效/有机无机肥料工艺流程，并实现过程产物全量分级综合利用；在降低肥料生产能耗的同时，也能够解决工业-农业系统界面上限制磷高效利用的“卡脖子”问题，进而促进“三磷”问题整治和区域生态环境保护，实现磷资源可持续利用，最终协同实现磷化工、生物质和农业多个行业碳中和目标。