在当前全国大力开展节能减排的高潮中，磷化工行业正在实施多项对行业发展具有重大意义的技术改造措施，窑法磷酸就是其中之一。企业实践表明，窑法磷酸利用磷矿的品位比热法磷酸可低57%，能耗降低80%以上；与湿法磷酸工艺相比，利用磷矿的品位也可降低57%，能耗可降低40%，无磷石膏排放。这无疑是磷化工产业的一项重大技术创新。
磷酸是磷化工和磷肥产业的母体产品，现在的主流生产工艺是热法磷酸和湿法磷酸。但这两种工艺都有其致命弱点：热法磷酸能耗高，生产一吨黄磷要耗电约15000千瓦时，湿法磷酸要产生大量的固体废物磷石膏，同时这两种生产方法都要用富矿作为原料。这些弱点成为制约行业发展的瓶颈。
上世纪80年代，美国西方石油研究公司开发了一种制备工业磷酸的新工艺——窑法磷酸，但这项研究由于存在反应工程技术问题一直未实现工业化。国内科技人员在跟踪国外研究的基础上，创造了复合球团的包裹模型，开发出新型的包裹剂和双层包裹技术，解决了制约窑法磷酸工业化的关键技术难题，开发出两种窑法磷酸新工艺——隧道窑法和CDK回转窑法技术，并实现了隧道窑法磷酸的工业化生产。
窑法磷酸的主要原理是将磷的还原和氧化在同一燃烧窑内完成。在高温燃烧下，磷矿中的磷被碳素还原，使磷矿中的磷以蒸汽状态（P4）逸出。P4和窑中一氧化碳完成氧化燃烧反应，所放出的热量又供磷矿中磷还原反应所需要的热量。反应生成的五氧化二磷进入窑气中，从燃烧窑尾端排出，经过干法除尘净化后，进入水合塔进行酸吸收，制取工业磷酸。
窑法磷酸的主要优势在于可以充分利用中低品位磷矿，包括老矿采剩的尾矿。同时，窑法磷酸与热法磷酸相比大大节约了电能，与湿法磷酸相比可以不用硫酸，不产生磷石膏，具有显著的节能减排效果。目前，中国无机盐工业协会正在大力推广窑法磷酸新技术。
国内率先实现窑法磷酸技术工业化的企业是湖北三新磷酸有限公司。该公司从2005年3月开始，先后对含磷25%、20%、18%、15%、12%、9%等几个品级的磷矿进行了小试和中试，取得了成功，磷的还原率达到90%。2006年2月，该公司投资兴建了1万吨/年窑法磷酸工业试验装置，同年10月出酸，连续运行至今，取得阶段性成果。该装置采用隧道窑为主反应器，攻克了国外公司未解决的材料腐蚀、硅熔结窑、成品酸纯度低、综合成本高等系列难题。他们将料坯直接做成建筑材料的形状，避免了物料在回转窑中翻滚时破碎，固体残渣以建材砖块等形式出窑。
试验初期该公司以选矿厂产生的尾矿为原料，适当配加中低品位原矿粉，通过配料、成型进入隧道窑烧结，窑气经水合塔吸收制取工业磷酸。回收尾气中的氟副产氟硅酸钠固体物在隧道窑内反应完毕，经换热冷却后，从窑尾卸出即为建材砖或水泥熟料。该装置直接利用磷矿的品位可低至12%，大大提高了中低品位磷矿的利用率，磷的还原率大于94%，磷的利用率大于90%，吨产品能耗平均1.0627吨标煤。
在此基础上，三新公司于2006年12月开始建设年产3万吨窑法磷酸装置，目前已接近竣工。2007年5月22日，该公司与港商签订合资协议，投资12亿元建设40万吨／年尾矿窑法磷酸项目，目前项目可行性研究报告和环境影响评价报告已通过专家组的审查，工程将于近期开工建设。项目建成后可实现年销售收入24亿元、利税9.7亿元。今年4月，国家发改委工业司负责人看过三新公司研发的窑法磷酸装置后说：该装置的成功运行，使中国利用中低品位磷矿生产磷化工产品技术有了新的突破。
目前，国内已有多家磷化工企业在筹划实施窑法磷酸技术改造。我国磷矿资源丰富，但多数是中低品位矿，含量大于30%的富矿仅占总储量的8%。窑法磷酸技术的推广，为我国中低品位磷矿特别是选矿后的尾矿的开发利用，以及企业进一步节能减排找到了一条切实可行的新途径，将对我国磷化工和磷肥产业发展产生重大的积极影响。 |
