普鈣升級(jí)出路在“復(fù)”不在“重”

普鈣由于養(yǎng)分單一且含量低，生產(chǎn)過程會(huì)造成污染，加之目前磷肥生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和肥料的復(fù)合化、緩釋化的發(fā)展需要，普鈣及普鈣企業(yè)的發(fā)展遇到了瓶頸。不過，隨著高品位磷礦石越來越少，中低品位磷礦亟待開發(fā)，普鈣也面臨著新的發(fā)展機(jī)遇。經(jīng)過多年的實(shí)踐和思考，我們認(rèn)為在新的形勢(shì)下，普鈣升級(jí)換代的真正出路應(yīng)該是復(fù)合化，而不是走“重鈣”的道路。

普鈣的出路在“復(fù)”而不在“重”的基本理由，在于普鈣和重鈣雖然解磷所用酸不同（前者用硫酸，后者用磷酸），養(yǎng)分含量不同，但所得肥料主要成分均為磷酸二氫鈣，分子式為ca(h2po4)2·h2o。然而，生產(chǎn)重鈣所用的磷礦石五氧化二磷（p2o5）和氧化鈣（cao）的比值、礦石的活性等都要比生產(chǎn)普鈣的高才能保證高轉(zhuǎn)化率，而且生產(chǎn)重鈣需用磷酸，會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物磷石膏，不利于環(huán)保。因此，為適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，普鈣的發(fā)展應(yīng)當(dāng)在保證磷主要以可溶性的h2po4－的形式存在（普鈣中的ca(h2po4)2·h2o中的磷就是以h2po4－的形式存在）的前提下進(jìn)行復(fù)合化。但這種復(fù)合化并非先生產(chǎn)普鈣再與含氮、鉀等肥料混配或復(fù)合化（事實(shí)上由于普鈣含水量高，這種復(fù)合化是很困難的），而應(yīng)在工藝上進(jìn)行改造，使在生產(chǎn)ca(h2po4)2·h2o（或以含有h2po4－存在的化合物）過程中進(jìn)行多元素同步復(fù)合，經(jīng)一次加工就成為氮、磷、鉀比例合適的可直接使用（而不是像磷氨那樣由于氮磷比例不合適主要用作生產(chǎn)其它復(fù)肥的基礎(chǔ)肥料）的多元復(fù)合肥，從而實(shí)現(xiàn)普鈣生產(chǎn)工藝的發(fā)展和升級(jí)換代。目前最好的方法是用硫酸尿素（又稱硫酸脲或尿素硫酸）溶液或固體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硫酸解磷，區(qū)別在于，前者仍屬于濕法工藝，后者為干法工藝。

上世紀(jì)50年代，國(guó)外便開發(fā)出用硫酸尿素作解磷劑在水的參與下生產(chǎn)主要含有ca(h2po4)2·h2o的復(fù)合肥料的工藝，這種工藝在我國(guó)也得到了研究和發(fā)展，先后有若干專利申請(qǐng)，并生產(chǎn)出了符合國(guó)標(biāo)的含ca(h2po4)2·h2o的氮磷復(fù)合肥（生產(chǎn)中加入鉀鹽即得三元復(fù)合肥）。這些都屬于普鈣的升級(jí)換代技術(shù)，比傳統(tǒng)工藝有進(jìn)步和提高，但實(shí)際上仍屬濕法工藝范疇，并未突破在工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生含h2po4－的ca(h2po4)2·h2o的傳統(tǒng)做法，生產(chǎn)過程中均需加入大量的水，其后干燥時(shí)又要脫水，與節(jié)能節(jié)水的要求不符。而尿素的加入雖然會(huì)減少氟化氫（hf）的排放，但仍難完全消除，對(duì)環(huán)境的污染和健康的危害依然存在。

我國(guó)上世紀(jì)80~90年代提出并已獲專利的干法工藝，突破了傳統(tǒng)的工廠制肥的觀念。首先將硫酸尿素制成固體解磷劑，然后在生產(chǎn)中將其與干磷礦粉干法混合并直接造粒，無需干燥即可制得氮磷二元復(fù)合肥（造粒時(shí)加入鉀鹽又得三元復(fù)合肥）。而且，該肥料在生產(chǎn)過程中并無解磷反應(yīng)，因而沒有ca(h2po4)2·h2o生成，也無hf放出，不會(huì)污染環(huán)境。該肥料遇水或施入土壤時(shí)遇水后，即可發(fā)生解磷反應(yīng)，原位產(chǎn)生含有h2po4－的可供植物吸收的ca(n2h4co)4(h2po4)2。尿素中的氮也可供植物吸收，并且因其處于絡(luò)合狀態(tài)，還具有緩釋作用，利用率可提高20%左右。

這種在無水條件下生產(chǎn)而在原位生成含有普鈣中h2po4－的ca(n2h4co)4(h2po4)2的工藝，其產(chǎn)品保留了傳統(tǒng)普鈣產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，克服了其缺點(diǎn)，生產(chǎn)過程中無hf和“三廢”排放，不會(huì)污染環(huán)境和損害健康，產(chǎn)品無須干燥，與新濕法工藝相比節(jié)水、節(jié)能、工藝更簡(jiǎn)單、流程更短、占地更少、投資更省，氮的利用率更高，是普鈣升級(jí)換代的一種創(chuàng)新性技術(shù)。該工藝在“七五”、“八五”國(guó)家科技項(xiàng)目的中試及工業(yè)性試驗(yàn)期間生產(chǎn)了大量符合國(guó)標(biāo)的復(fù)合肥標(biāo)準(zhǔn)的肥料（其中水溶性磷占有效磷的50%~70%）。對(duì)全國(guó)不同地區(qū)不同品種作物進(jìn)行的大量農(nóng)試結(jié)果表明，這種原位解磷反應(yīng)是可行的、有效的，肥效是良好的。2007年應(yīng)用該工藝在重慶市建立的年產(chǎn)10萬噸規(guī)模的硫尿磷鉀生產(chǎn)裝置通過了國(guó)家驗(yàn)收，專家們肯定了該工藝的可靠性和推廣價(jià)值，一致認(rèn)為這是普鈣改造升級(jí)換代的一種更為先進(jìn)的工藝。目前該工藝正在全國(guó)推廣，以期盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

綜上所述，普鈣的出路在“復(fù)”，而不在“重”，特別是在我國(guó)磷礦石富少貧多時(shí)更是如此。用硫酸尿素作解磷劑代替硫酸使普鈣生產(chǎn)同步復(fù)合化，直接生產(chǎn)出養(yǎng)分可調(diào)的，更適于擇土施肥的有機(jī)—無機(jī)含磷復(fù)合肥，是普鈣升級(jí)換代發(fā)展的正確道路。必須指出，無論濕法和干法工藝都可直接使用中低品位磷礦，而干法工藝甚至可使用p2o5含量約為15%的磷礦石和尾礦以及新老濕法工藝都不能用的鎂鋁含量高的磷礦石，因此干法工藝有更廣闊的發(fā)展空間。