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磷酸行业分析:我国磷酸有效产能为381.9万吨/年 后磷酸有效产能下降为333.5万吨/年

2023年05月25日

  磷酸或正磷酸,化学式H3PO4,分子量为97.9724,是一种常见的无机酸,是中强酸。由十氧化四磷溶于热水中即可得到。正磷酸工业上用硫酸处理磷灰石即得。磷酸在空气中容易潮解。加热会失水得到焦磷酸,再进一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业,也可用作化学试剂。

  磷酸是磷化工最主要的基础产品,是磷化工产业链最重要的中间体。根据纯度及含杂质量不同,磷酸可分为电子级、工业级、食品级等,下游涵盖磷酸盐、磷肥、三氯化磷/五氯化磷等。

  磷酸用在食品添加剂,素来有骨质疏松症的疑虑。以往的调查是借由问卷选填饮用可乐及其他碳酸饮料的频率,发现饮用碳酸饮料的受试者较易有骨质疏松症的问题。研究指出,饮用碳酸饮料者没有比其他人摄取更多的磷,但身体的钙磷比却显著的降低。《美国临床营养学杂志》(American Journal of Clinical Nutrition)中的有项研究在1996年至2001年使用双倍能量的X光去探测1672位女性及1148位男性的骨密度,发现磷酸确实会降低骨密度,此研究提供了比以往使用问卷调查更有利的证据。另一项临床研究指出,磷的摄取会降低骨密度。但此实验以磷的总摄取量为主,并未明确证明使骨密度降低的主因是磷酸。但在Heaney及Rafferty使用钙平衡的方法对于20至40岁的女人一日习惯饮用三杯以上(680 mL)碳酸饮料进行的临床研究,却发现含磷酸的碳酸饮料与钙流失无关。研究比较了水、牛奶以及各种非酒精饮料(两种含咖啡因,两种不含咖啡因,两种含磷酸,两种含柠檬酸)。他们发现,相较于水,只有牛奶以及另外两项含有咖啡因的饮品会增加尿液中的钙含量,而添加有磷酸的咖啡因饮料和含咖啡因的饮料钙量流失速度差不多,并没有扩大咖啡因造成流失钙质的影响。由于研究显示咖啡因所造成的钙质流失会逐渐补回来,而磷酸在实验中又没有对钙质流失造成影响。Heaney及Rafferty认为前面实验受试者骨质疏松的原因是受试者饮用碳酸饮料,造成牛奶摄取量的渐少,造成钙摄取量不足。

  继德国商人波兰特发现磷、德国化学家孔克尔制出磷后,英国化学家波义耳也独立制出了磷,他也是最早研究磷性质及化合物的化学家,他在1682年发表的论文《一种观察到的冷光的新实验》中写到“磷在燃烧后生成白烟,白烟与水作用后生成的溶液具有酸性。”其中的白烟正是磷酸酐(五氧化二磷),而与水作用生成的溶液即为磷酸,然而他并未对磷酸进行进一步的研究。研究磷酸最早的化学家是法国化学家拉瓦锡。1772年,他做这样的实验:将磷放在以汞密封的钟罩里使其燃烧。实验结果而得出这样的结论:一定量的磷能燃烧于某容量的空气中;磷燃烧时生成无水磷的白色粉片,如细雪一般;燃烧后瓶中的空气约剩原来容量的80%;磷燃烧后较燃烧前约重2.5倍;白色粉片溶于水即成磷酸。拉瓦锡还证明磷酸可用浓硝酸和磷反应制得。大约过了一百多年,德国化学家李比希做了许多农业化学的实验,揭开磷和磷酸对植物生命的价值。1840年李比希著的《有机化学在农业和生理学上的作用》中,科学地论证了土壤的肥力问题,并指出磷对植物的作用。同时,他还进一步探究了磷酸及磷酸盐作为肥料的应用,从此磷酸的生产进入大规模化时代。

  据杭州中经智盛市场研究有限公司发布的《2022-2026年磷酸行业现状调研与发展前景研究报告》显示:随着环保监管日趋严格,热法磷酸企业的环保和成本压力不断提高,尤其是污染较重的小规模磷酸企业清洁化生产转型困难,率先停产或退出,致使磷酸有效产能呈下滑趋势。我国磷酸有效产能为381.9万吨/年,后磷酸有效产能下降为333.5万吨/年。

   热法磷酸和湿法磷酸在大多领域存在竞争。湿法磷酸企业通常有配套的磷矿石以及工艺,而热法磷酸的原材料黄磷价格较高,因此热法磷酸的生产成本和价格一直高于湿法磷酸。热法磷酸价格常受黄磷价格波动影响,黄磷价格过高时还会影响热法磷酸企业的开工积极性。湿法磷酸的缺点在于产品中杂质较多,当前更适合对纯度要求不高的下游领域。

   经过多年的建设和发展,我国磷酸行业已经形成了一定的规模和水平,特别是近几年来,部分骨干企业逐渐形成了自己的经营特色与品牌。同时,也应注意到在外国投资者的刺激下,国内磷酸生产企业盲目扩张产能,行业产能过剩的现象普遍存在,特别是在低端产品上表现的尤为突出。加上产品技术水平较低,国际影响力不足。

   目前,行业转型升级的压力越来越大,以往的发展模式已经不足以支撑行业继续前进,行业竞争水平必须向更高层次迈进,不断增加创新能力,提高技术水平。凭借技术和市场优势重点加工高端产品,避免无序竞争,提高整个行业的技术水平,提高行业盈利能力,未来发展空间才会继续壮大。

   我国磷酸行业发展方向主要为矿电磷一体化和产品精细化。一体化是指控制磷矿资源、自建或收购电厂、产品,精细化是由传统大宗工业级产品转向食用级、医药级、电子级等高附加值产品。


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