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第二章 磷肥工业

  磷肥是能提供被植物吸收的磷元素的产品总称,主要用作植物的肥料。磷肥的品种很多, 比较重要的有过磷酸钙、富过磷酸钙、重过磷酸钙、沉淀磷酸钙、磷酸铵(一铵或二铵)、硝 酸磷肥、钙镁磷肥、钢渣磷肥、偏磷酸盐以及氮磷或氮磷钾混合肥料。磷肥中能被植物吸收 的磷称为有效磷。磷肥中的磷含量通常用有效五氧化二磷(P2O5)百分含量表示。
    磷肥一般按以下两种方法分类。一是按磷的溶解性分类,可分为:
    水溶性磷肥 这类肥料所含的五氧化二磷绝大部分能溶解于水,施肥后见效较快,故也 称为速效磷肥。属于这类磷肥的有过磷酸钙、富过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸铵、偏磷酸盐 等。
    枸溶性磷肥 这类肥料所含的五氧化二磷绝大部分可溶于2%的枸橼酸(即柠檬酸)、中性 枸橼酸铵、微碱性枸橼酸铵溶液,而不溶于水。属于这类的磷肥有沉淀磷酸钙、钢渣磷肥、 脱氟磷肥、钙镁磷肥等。
    难溶性磷肥 这类肥料所含的五氧化二磷不溶于水,仅有一部分或一小部分可以慢慢地 溶解在2%的枸橼酸、中性或微酸性枸橼酸铵溶液中。属于这类磷肥的主要有脱脂骨粉磷矿粉。 由于这类肥料中的大部分五氧化二磷不能被植物吸收,近年来已很少施用。
    二是按加工方法分类,可分为:
    酸法磷肥 将磷矿粉磨后用硫酸、磷酸、硝酸或盐酸等无机酸的单种酸或混合酸进行处 理而制成的磷肥。磷矿用硫酸处理制得的过磷酸钙,用硫、磷混酸处理制得的富过磷酸钙, 用磷酸处理制得的重过磷酸钙,用硝酸处理制得的硝酸磷肥,用盐酸处理制得的沉淀磷酸钙 以及用硫酸处理制得磷酸后再加氨而生产的磷酸铵等都属于酸法磷肥。
    热法磷肥 借电热或燃料的燃烧热产生的高温,把磷矿分解制得的磷肥。把磷矿和蛇纹 石等熔融制得的钙镁磷肥,在熔融或煅烧磷矿时通入水蒸气制得的脱氟磷肥,炼钢时副产的 钢渣磷肥等均属于热法磷肥。另外用电炉法或高炉法制成单质磷后再制成的偏磷酸盐,也属 于热法磷肥。
    机械法磷肥 如脱脂骨粉及磷矿粉肥。
    中华人民共和国成立时中国没有磷肥工业。黑龙江省磷肥生产始于1952年7月,由哈尔滨 松江化学厂(哈尔滨化工总厂的前身)采用本厂生产骨胶的副产品脱胶骨块与硫酸混合搅拌, 试制成过磷酸钙,拉开了中国磷肥生产的序幕。1953年3月,该厂改用国产昆阳磷矿和进口越 南磷矿生产过磷酸钙,并形成年产1万吨的生产能力,标志着中国和黑龙江省的磷肥工业化生 产正式开始。哈尔滨松江化学厂当时生产过磷酸钙的设备简陋,工艺不完善,属于土法生产。 1956年该厂自行设计安装了1套半机械化的过磷酸钙生产装置,并把生产能力提高到了年产3 万吨。1957年该厂又耗资110万元,在哈尔滨市太平区先锋路东端的新厂区,建成了1套年产 3万吨过磷酸钙的机械化生产装置。1958年7月松江化学厂更名为哈尔滨化工总厂。1964年哈 尔滨化工总厂耗资70万元,对新厂区年产3万吨过磷酸钙装置全面技术改造,使生产能力扩大 到年产5万吨。在此期间旧厂区内的过磷酸钙装置停止生产。
    1968年到1972年,为满足本省农业用肥的需要,由省、地、县共同投资,在适合施用过 磷酸钙的本省西部盐碱地区,建设了一批小型过磷酸钙生产厂。这些厂有安达县磷肥厂年产 2.5万吨过磷酸钙(配套年1万吨硫酸)的生产装置,于1967年开始建设,1970年1月投产。继安达 县磷肥厂之后,林甸县磷肥厂、青冈县磷肥厂、肇州县磷肥厂、杜尔伯特蒙古族自治县磷肥厂、 克东县磷肥厂、肇东县磷肥厂、肇源县磷肥厂、依安县磷肥厂、汤原县磷肥厂及齐齐哈尔榆 树屯化工厂过磷酸钙车间,在1972年年底之前相继建成投产。这批企业投产后使全省过磷酸 钙(实物)生产能力达到了年产18万吨。
    为了满足本省东部地区酸性、中性土壤的施肥需要,1972年笔架山钢铁厂利用闲置的小 高炉转产钙镁磷肥,1972年6月该装置投产,形成年产1万吨的生产能力。企业定名为笔架山 磷肥厂,隶属于国营农场红兴隆管理局。1974年4月汤原县磷肥厂转产钙镁磷肥,该厂利用本 县已下马的钢铁厂旧高炉建成1套年产3万吨的钙镁磷肥生产装置。这两个钙镁磷肥厂的投产 不仅提高了全省磷肥的生产能力,同时也增加了磷肥品种。
    1972年,燃料化学工业部根据我国农业急需磷肥,而又缺少生产过磷酸钙必需硫酸的情 况,要求全国大量生产和使用磷矿粉肥。1973年黑龙江省安排各磷肥厂和十几个县的水泥厂 加工磷矿粉肥。由于磷矿粉肥的肥效差,产品销售不出去,1977年以后全部停产。各厂库存 的磷矿粉肥全部用作生产过磷酸钙的原料。1973年初,建设在居民区内的克东县磷肥厂,由 于排放的含氟废气严重污染周围环境而被迫下马。1973年,牡丹江化工二厂利用牡丹江树脂 厂的废硫酸、磷矿粉和本厂生产硼砂的废渣(硼泥),土法生产硼镁磷肥(含硼、镁的过磷酸钙), 1974年形成年产5 000吨的生产能力。1974年4月末,双城县磷肥厂年产2.5万吨的过磷酸钙 装置投产。1976年虎林县磷肥厂利用磷矿石及本地产的钾长石、蛇蚊石,用高炉法试生产钙 镁磷肥成功,但没有形成生产能力,于1977年停产。在此期间,望奎县化工厂采用热法磷酸 工艺,以钾盐为原料试生产高效复合肥磷酸二氢钾(KH2PO4),由于生产成本高,导致亏损, 没有形成生产能力。1976年,齐齐哈尔磷肥厂过磷酸钙装置投产,1978年又对该装置进行“ 填平补齐”,改造形成年产2.5万吨的生产能力。省石化局下属安达硫酸厂与安达县磷肥厂毗 邻,该厂在年产8万吨硫酸装置投产前夕,于1974年3月与安达县磷肥厂合并为黑龙江省绥化 地区安达磷肥厂。1975年,安达磷肥厂新建年产10万吨过磷酸钙生产装置,并于1976年投产。 厂内原有年产2.5万吨的过磷酸钙生产装置,1979年以后基本停产。1977年,兰西县磷肥厂投 产,生产能力为年产5 000吨。该厂于1979年末停产。1978年,伊春市西林化工厂开始生产过 磷酸钙,并更名为伊春市西林磷肥厂,1982年8月该厂年产2.5万吨过磷酸钙装置投产。1979 年肇州县磷肥厂、肇源县磷肥厂过磷酸钙装置进行技术改造,使年生产能力由1.25万吨扩大 至2万吨。同年,林甸县磷肥厂也将该厂的过磷酸钙生产能力由年产1.25万吨扩大至2.5万吨。 1979年3月,富裕县磷肥厂年产2.5万吨过磷酸钙装置投产。1979年,哈尔滨化工总厂年产5万 吨过磷酸钙装置扩建,并于年底形成年产10万吨的生产能力。
    截至1979年,黑龙江省共形成磷肥年生产能力49万吨,其中过磷酸钙年生产能力45万吨, 钙镁磷肥年生产能力4万吨。
    由于进口化肥的冲击,也因为本省生产的过磷酸钙为粉状产品,有效养份含量低、物理 性能差、施用不方便,使产品销售受到了限制。1979年,过磷酸钙在省内由畅销变为滞销, 各厂产品大量积压,部分企业亏损严重。1979年底,依安县磷肥厂转产。1980年,杜尔伯特 蒙古族自治县磷肥厂和省内仅有的钙镁磷肥生产厂笔架山磷肥厂、汤原县磷肥厂相继停产。 为了扩大产品的销售市场,满足各国营农场机械化施肥的需要,1980年4月,肇东磷肥厂到辽 宁省叶柏寿磷肥厂学习,建成一套年产1万吨粒状过磷酸钙生产装置。投产后,由省化肥工业 公司组织全省有关技术人员,对其生产情况进行全面考核后确认,该装置具有投资少、设备 紧凑、工艺简单、能耗低、生产正常、产品质量稳定等优点。同年5月黑龙江省化工局在肇东 县磷肥厂召开全省磷肥行业推广粒状过磷酸钙现场会,认为粒状过磷酸钙适合机械化施用, 具有运输、保管、使用方便等优点。会议决定由省和各企业共同出资在各磷肥厂建设粒状过 磷酸钙生产装置,以及在部分磷肥厂建设完善过磷酸钙的熟化库。要求粒状过磷酸钙生产装 置在1981年年底以前形成生产能力,过磷酸钙熟化库在1982年底以前投入使用。
    1982年,本省富裕县磷肥厂通过学习河北省新城县磷肥厂的经验,完成了粒状碳铵化普 钙的工业试验,富裕县磷肥厂粒状碳铵化普钙的试验成功,解决了省内用湿法生产粒状过磷 酸钙时由于过磷酸钙的水份过高难以造粒的问题。由于粒状碳铵化普钙含氮量较低(一般小于 3%)、不含农作物需要的钾元素及微量元素,使它的推广受到限制。1983年富裕县磷肥厂和黑 龙江省甜菜研究所共同进行甜菜专用肥料的肥效试验,各厂也都和所在市、县的农业技术推 广部门联合进行各种农作物专用肥料的肥效试验。1984、1985年,省化肥工业公司组织黑龙 江省内各磷肥厂,利用粒状过磷酸钙的生产装置,生产甜菜、玉米、大豆、小麦、亚麻等农 作物专用肥料及氮、磷、钾复混肥料。复混肥料在全省推广后,取得显著的增产效果和较好 的经济效益。1977年8月,石油化工部在林甸县磷肥厂召开了东北地区小硫酸小磷肥现场会, 会上石油化工部提出全国小硫酸小磷肥企业要南学高鹤(广东省高鹤县磷肥厂),北学林甸(黑 龙江省林甸县磷肥厂)的口号。在化工部开展的全国小硫酸、小磷肥企业百面红旗竞赛活动中, 黑龙江省林甸县磷肥厂、伊春市西林磷肥厂、富裕县磷肥厂、齐齐哈尔磷肥厂被化工部命名 为全国小硫酸、小磷肥企业“红旗单位”。1984年,国家决定对磷肥生产实行生产许可证制 度,1985年4月,安达磷肥厂、哈尔滨化工总厂、林甸县磷肥厂、富裕县磷肥厂、齐齐哈尔磷 肥厂、青冈县磷肥厂、肇州县磷肥厂、肇源县磷肥厂、双城县磷肥厂、伊春市西林磷肥厂、 牡丹江化工二厂等12户企业,获得化工部颁发的第一批磷肥生产许可证。1985年,由于进口 化肥的冲击肇东县磷肥厂转产。
    到1985年末黑龙江省过磷酸钙年实物生产能力36万吨,粒状过磷酸钙及复混肥生产能力 28万吨。共生产磷肥(折100%五氧化二磷)43.8万吨。