无机氟化工氟资源综合利用现状与建议

摘 要:随着中国经济的持续发展和对外开放的逐步扩大与深入,中国氟化工产品和市场已经步入国际化.在未来若干年内,中国无机氟化工的发展方向是由生产大国转变成生产强国.

关 键 词:无机氟；氢氟酸；萤石

中国是世界唯一的既有丰富氟矿资源又有巨大的含氟产品潜在市场的国家.丰富的资源和巨大的市场潜力已经吸引了世界氟化工跨国公司的关注.全球氟化工的资本、资源配置、生产要素将在中国得到合理的优化配置.民族工业的发展将更加依赖自主创新.在此基础上,通过实施品牌和国际化战略,加强技术创新和适度资本扩张,大力培养专业人才,不断加快管理水平和技术水平的进步,缩小与国外先进公司的差距,积极、广泛地开发高科技、高附加值的产品,向产业链的横向和纵深发展,以有限的资源,获得最大的经济利益,是我们今后发展与努力的方向.

1中国无机氟化物市场结构

含氟无机化学品,是氟化学工业中重要的组成部分,是有机氟工业、冶金、电子工业等行业的重要原料和辅料.目前,在无机氟化学品众多的产品之中,作为氟化工原料的HF和铝工业生产的原料氟化铝、冰晶石等少数产品占总生产量的绝大部分；氟化剂用氟化钾,焊剂用氟化钠,酸洗剂氟化氢铵及氟硅酸盐占其次；单氟磷酸钠、六氟化硫、三氟化氮、六氟磷酸锂等精细化学品很少,但是价值较高.随着中国科技水平的发展和高端应用市场的培育,必将带动高附加值精细含氟无机化学品的发展.

目前,中国氟化氢的第一大应用市场是氟烃工业,占氟化氢总消耗量的56％以上；其次是金属铝,占30％；再次是无机氟化盐、石油烷烃催化、金属酸洗、军工特种产品生产.2010年底中国氢氟酸实际产量32.4万t；2011年实际产量37.6万t,2012年实际产量估计达到40万t以上.氟烃市场是推动氟化氢市场需求最主要的推动力.中国氟烃系列产品有氟氯烃及其替代品、含氟聚合物及其加工品、含氟有机精细化学品.中国逐步削减使用高臭氧消耗潜能值(ODP)的全氟氯烷烃(CFCs),同时加紧研制发展有较低ODP的过渡性替代物(HCFCs,HFCs),如HCFCl41b,HFCl25,HFC32,HCFCl34a,HFCl52a等.

2氟资源综合利用发展现状及存在的问题

2.1氟资源综合利用发展现状.目前,中国氟化工产品的生产主要以萤石为原料,早在20世纪80年代,江西贵溪、广西鹿寨、贵州宏福等磷肥生产企业出于环保治理氟污染的需要,分别从法国和德国引进4套氟硅酸制氟化铝生产装置,目前江西贵溪、湖北荆襄停产,广西鹿寨、贵州宏福间断生产,且产品质量差.2O世纪90年代,云南氮肥厂筹建的利用氟硅酸生产冰晶石装置(0.85万t／a)由于技术问题也已停产.进入21世纪,多氟多化工股份有限公司围绕磷肥副产氟资源的综合利用,成功开发出“氟硅酸钠法制冰晶石联产优质白炭黑”生产技术,实现了产业化,直至目前运行状况良好,为回收磷矿中伴生氟资源的利用开辟了一条新路.氟资源的综合利用主要是将其转化为氟化物,其中氟硅酸加工成氟化氢技术,因产品附加值高一直以来是人们关心的热点问题,当然也存在大量的技术难题.

2.2氟资源综合利用存在的问题

2.2.1优惠政策不到位.2010年国家“国办发［2010］1号”文对萤石资源采取了开采限额制度,但这仅仅是在原材料上加以限制.要从根本上调动广大企业的积极性,仅仅控制萤石是不够的,还要加强政策性的引导和企业优惠政策的实施,并将其上升为国家法制制度,建立有效的氟资源综合利用机制,逐步淘汰依赖矿产萤石的落后工艺,让氟资源综合利用企业从中得到实惠,提高企业自主创新的积极性和责任感.

2.2.2人才实力薄弱.虽然在国际技术领域中国的氟资源综合利用技术已走在前列,但同时也存在一些问题.首先,中国的理论研究和应用研究相对较少,还没有形成完善的理论体系,特别是研发与工业化严重脱节,产业化进程非常滞后,虽然近十几年来有一些研究成果,但真正产生经济和社会效益的很少.目前,大多数磷肥厂家只是将磷肥副产物简单处理制成氟硅酸纳、氟化铝等初级产品,缺少深度开发研究,高端应用研究尚且不足,高端产品应用实施尚为空白.其次,中国氟化工行业专业性研发人才紧缺,研发投入少,基础研究和应用研究薄弱,技术进步速度缓慢.

2.2.3行业缺乏氟资源回收机制.对于磷肥副产氟资源,中国磷肥企业大多将生产过程中产生的四氟化硅气体用水吸收制氟硅酸,然后制成氟硅酸钠出售,目前已形成了一个简约的回收事实.但是部分小企业由于副产量小未能建立起固定销售渠道,加上氟硅酸钠经济效益低下,因而放弃了氟硅酸钠的回收,造成氟资源的流失和环境污染.对于电解铝行业的含氟废渣,目前大部分厂家对炭渣没有进行处理或回收利用,而是作为垃圾直接掩埋或焚烧.中国有部分企业利用电解铝炭渣做回收提纯工作,如再生冰晶石产品等,但由于没有集中的处理办法造成回收成本高、难度大,故该类氟资源回收工作未能得到很好的实施.对铝加工行业含氟废液及相关生产企业含氟尾气,在含氟资源的回收和利用上尚属空白.

3氟资源综合利用发展建议

首先,完善立法,提高认识,实施优惠政策,加强管理.国家应加快立法进程,依法推进行业资源综合利用之风；国家要高度重视发展氟资源综合利用,在项目审批、技术开发、项目贷款、税收政策等方面要给予政策优惠和资金支持,以推动氟资源循环经济健康发展,取得实效.

其次,以优势企业为依托加强氟资源回收.除萤石外,氟资源主要存在于磷肥副产物、电解铝废渣、铝型材加工等行业中.在磷肥行业,目前每年开采的磷矿石量达5000万t以上,并且以每年5％的速度增长,在后续湿法磷酸生产过程中,氟将会以HF和SiF4的形式逸出,对环境造成极大危害.

最后,实施专项基金和科技计划,推动科技进步和创新.针对目前氟资源综合利用存在的技术问题,国家应设立专项基金、重大科技攻关、863计划、科技支撑计划等项目,一是鼓励氟资源综合利用研究,突破关键技术壁垒,实现利用副产的氟资源开发高端、高附加值的含氟电子级化学品、晶体氟化物、有机氟等产品；二是打造一批示范工程,带动行业走氟资源综合利用发展之路.