当前，我国大多数黄磷企业因采用能耗高、污染大的电炉法生产黄磷而度日艰难。如何才能彻底改变这种现状，使黄磷行业在生产上节能减排，在资源利用上充分合理，进一步降低生产成本，这是黄磷行业苦苦追求的目标。云南省昆明隆青化工有限公司经过长期探索开发的窑法黄磷技术，为黄磷企业摆脱困境带来了希望。从该技术目前的中试结果来看，窑法黄磷在可行性、经济效益和能耗上都是值得关注的一项新技术。

我国中低品位磷矿石储量巨大，因其含大量杂质，采用常规二水工艺难以获得优质磷酸。近年来我国磷化工产业得到长足发展，但无论是以湿法工艺生产磷酸及高浓度复肥，还是以热法工艺生产黄磷及深加工产品，都需要大量高品位磷矿石，这不符合我国磷矿资源的现实情况，磷矿资源的贫化对磷化工的发展形成严重制约。因此，无论从磷矿石利用，还是经济效益分析，开发黄磷和磷酸生产新技术、新工艺，都是我国磷化工产业健康发展的迫切需求。

针对磷矿资源现状，目前国内外研究试验较多的是窑法技术。无论是窑法黄磷还是窑法磷酸，其共同点是不用电、不用硫，以中低品位磷矿石为原料，最终产品是黄磷或高品质磷酸。

其实早在上世纪80年代中后期，我国科研人员就开始对窑法磷酸技术进行深入研究，提出了回转窑和隧道窑两种不同的窑法磷酸生产路线。回转窑窑法磷酸技术是1988年原冶金部长沙矿冶研究院提出来的，他们将用于冶金工业的冷固球团和直接还原回转窑技术与磷矿资源特点相结合，提出了一条新的磷酸制备工艺路线——CDK窑法磷酸新工艺。该工艺大大降低了对反应器的传质要求，仅需保证还原温度，并保证球团外部为中性或还原性气氛，磷的还原就可在任何简单反应器内完成。隧道窑法磷酸技术将磷矿还原反应器改用隧道窑，煅烧温度在1280℃～1300℃，该工艺磷的还原率达88%以上。

这两种窑法技术其基本原理都是用隧道窑或回转窑作为还原反应器，从磷矿石直接生产磷酸。其在工艺技术上均存在磷损耗大、成本高等问题。
　　针对这两种窑法磷酸技术的缺点，隆青化工在总结前人经验基础上，提出一个新的工艺技术过程：即把窑法磷酸分两步实施，首先用窑法制取黄磷，得到窑法黄磷后再用传统的热法工艺制取磷酸，这一过程的关键是窑法黄磷。

经过长期探索，隆青化工联合其他单位共同开发出窑法黄磷新技术。所谓窑法黄磷就是借助冶金工业中炼锌的竖罐作为还原器，模拟炼锌的方法生产黄磷。几十年炼锌的生产实践说明，这一工艺安全、可靠、稳定。

该技术首先把配制好的炉料（磷矿石、硅石、焦炭、粘结剂）做成球团，烘干后置于竖罐内，以煤气为燃料采取隔焰加热方式对竖罐内物料加热、升温，在高温条件下，矿石中的磷被还原成元素磷，把磷蒸气引出竖罐外，除尘后在收磷塔里经两段喷淋降温，得到粗磷，再进一步精制后得到黄磷。

2007年，隆青化工开始进行窑法黄磷实验室试验，他们利用高温炉作为试验设备，得到窑法黄磷的基础数据。在此基础上，2008～2010年，隆青化工又开展了规模为150吨/年的中试，分别从工艺、原料、能耗、尾气利用等方面验证窑法技术的工艺可行性。

在工艺上，窑法黄磷将冶金工业中的竖罐代替电炉用于生产黄磷，竖罐密封性好，可以形成良好的还原环境。同时以煤气为燃料的隔焰加热方式也可以达到还原磷的目的，以煤代电以后使黄磷成本大幅下降。

在原料选择上，窑法黄磷是以P2O5含量为18%的磷矿石为原料，还原率95%，总磷收率80%以上，经过简单处理后，黄磷含量可达99.96%，达到优质品质量要求。

在能耗上，窑法黄磷采用矿化剂显著降低了能耗。由于使用矿化剂，黄磷还原温度大幅降低。根据矿化剂的品种和用量的不同，黄磷还原温度可控制在1089℃~1176℃，电炉还原温度在1350℃~1450℃，黄磷还原温度降幅在200℃以上，节能效果明显。

在尾气利用上，窑法黄磷将生产中产生的黄磷尾气经过净化、压缩以后，全部与煤气混合，用作竖罐加热升温燃料还原黄磷，为节能发挥出巨大作用，这是电法黄磷技术无法做到的。

窑法黄磷在技术上的这些优势恰恰是制约电法黄磷发展的内在因素。此外，窑法黄磷在成本也很具优势。经过以竖罐代电炉、以煤代电、开发利用矿化剂、充分回收利用黄磷尾气等重大技术改造，窑法黄磷的成本仅仅是电法黄磷成本的58%~67%。

目前，隆青化工开发的窑法黄磷技术已经通过中试，并获得发明专利权，完成了主要设备开发，积累了大量的实验数据，并在中试过程培养了一批技术人才，这些都为窑法黄磷下一步的产业化生产奠定了基础。

（关键词：黄磷 能耗 污染 节能减排 资源）