TINH CHẾ AXIT PHOTPHORIC TRÍCH LY Ở NƯỚC TA
3.1. Dự báo nhu cầu về axit photphoric sạch ở nước ta
Theo đánh giá, tỷ lệ trung bình của các sản phẩm sản xuất từ axit photphoric ở nước ta trong thời gian tới như sau:
Tên sản phẩm Tỷ lệ %
Nitri tripolyphotphat 60 Các muối photphat dùng trong chăn nuôi và thực
phẩm
15 Các muối photphat kỹ thuật 15
Các sản phẩm khác 10
Như vậy, những hộ tiêu thụ sản phẩm chính đi từ axit photphoric sạch là:
· Sản xuất natri tripolyphotphat
· Sản xuất thức ăn chăn nuôi (gia súc, gia cầm, thuỷ sản) · Xử lý nước (nước nồi hơi nhiệt điện và công nghiệp) · Tẩy gỉ, photphat hoá sắt thép
· Các nhu cầu khác: Thực phẩm, tinh chế, đường, dược phẩm, các loại muối photphat kỹ thuật.
Hiện nay tất cả nhu cầu về axit photphoric sạch đều đi từ photpho vàng hoặc nhập ngoại.
Theo dự báo về phát triển ở nước ta (chiến lược Dân số Việt nam 2001 - 2010), đến năm 2010 dân số nước ta sẽ vào khoảng 89 triệu người,
đến những năm 2015 - 2020 sẽ trên 100 triệu người. Nhu cầu về chất tẩy rửa tổng hợp (tính trung bình cho mỗi người dân cả ở thành thị và nông thôn là 12kg/người/năm) tính cho 100 triệu dân sẽ là:
Lượng natri tripolyphotphat (tính với mức 25% trong chất tẩy rửa, hiện nay chỉ khoảng 20%, ở các nước tiên tiến trên 35%) dùng để sản xuất chất tẩy rửa tổng hợp sẽ là:
1.200.000 T x 0,25 = 300.000 T
Tính theo P2O5 sẽ là 170.000 tấn P2O5 hay 75.000 tấn photpho.
Nếu theo cơ cấu như trên (lượng natri tripolyphotphat chiếm 60% tổng
lượng muốn photphat) thì lượng axit photphoric sạch sẽ cần: 170.000T : 0,6» 280.000 T (tính theo P2O5)
Tính theo photpho sẽ là 122.000 tấn/năm, chưa kể khoảng 15.000 tấn photpho nguyên tố dùng để sản xuất các sản phẩm khác. Đầy là con số vượt quá tầm sản xuất photpho vàng trong nước và cần giải quyết sản xuất axit photphoric sạch bằng con đường tinh chế axit photphoric trích ly.
3.2. Vấn đề đầu tư cơ bản sản xuất axit photphoric tinh chế
Như trên đã nêu, để sản xuất được lượng axit photphoric sạch nói trên (280.000 tấn P2O5) nếu theo phương pháp nhiệt điện sẽ gặp khó khăn,
nhất là về việc cung cấp điện. Theo phương pháp tinh chế từ axit photphoric trích ly với hiệu suất thu hồi 93% cần đầu tư để sản xuất
được lượng:
Như vậy sẽ còn khoảng 20.000 T/năm (P2O5) là phần cặn thải dùng sản xuất phân bón (MAP hay DAP). Do đó cơ sở sản xuất axit photphoric tinh chế cần gắn với nhà máy sản xuất phân bón.
Với sản lượng axit photphoric như trên, theo chúng tôi chia ra làm hai
hoặc ba giai đoạn đầu tư.
Nếu chia làm hai giai đoạn thì giai đoạn đầu sẽ đầu tư cơ sở sản xuất axit photphoric trích ly với sản lượng 150.000T/năm (P2O5) và một dây chuyền tinh chế kết hợp theo hai phương pháp:
- Phương pháp trung hoà - kết tủa: 100.000T/năm
- Phương pháp chiết bằng dung môi hữu cơ: 50.000T/năm
Sản phẩm axit tinh chế theo phương pháp trung hoà - kết tủa chủ yếu
để sản xuất natri tripolyphotphat và thức ăn khoáng dùng cho chăn nuôi.
Chất lượng sản phẩm natri tripolyphotpho đạt 55 - 56,8% P2O5; 3 - 4% SO4; 0,005% Fe; 0,003% As; và dicanxi photphat đạt 44% P2O5; 0,2%F; 0,008% kim loại nặng (quy ra Pb); 0,002% As. Còn loại axit tinh chế theo phương pháp chiết bằng dung môi hữu cơ dùng cho các
sản phẩm tinh khiết hơn hoặc để xuất khẩu. Tổng hợp các số liệu như sau (bảng 14):
H3PO4 trích ly H3PO4 tinh chế Phương pháp trung hòa Chiết bằng dung môi Nhu cầu 300.000 280.000 Đầu tư giai đoạn 1 150.000 90.000 47.000 Đầu tư giai đoạn 2 150.000
Để đạt hiệu quả kinh tế cao khu công nghiệp sản xuất axit photphoric và các muối photphat phân bón cần được liên hợp với nhau theo sơ đồ
(hình 9):
Theo dự tính của chúng tôi, chi phí đầu tư cho giai đoạn 1 (chưa kể cho sản xuất natri tripolyphotphat và thức ăn khoáng cho chăn nuôi) sẽ là (triệu USD):
Xưởng sản xuất axit photphoric trích ly: 40
Xưởng tinh chế axit photphoric
Theo phương pháp trung hòa kết tủa: 3
Theo phương pháp chiết bằng dung môi: 9
Cộng: 77 triệu USD.
Nếu tính cả xưởng sản xuất natri tripolyphotphat và thức ăn khoáng dùng cho chăn nuôi sẽ cần thêm khoảng 3 - 4 triệu USD.
Tuy nhiên, xuất phát từ thực tế hiện nay ở nước ta, nhu cầu về natri tripolyphophat và thức ăn khoáng dùng cho chăn nuôi ước tính trên 100.000 tấn/năm và các công ty liên doanh sản xuất chất tẩy rửa tổng hợp đều nhập khẩu mặt hàng này. Vì vậy có thể nghiên cứu một
phương án đầu tư từng giai đoạn, tiến tới giai đoạn sau xây dựng đồng bộ: giai đoạn đầu nhập khẩu axit photphoric trích ly, tinh chế để sản xuất natri tripolyphotphat và một số sản phẩm khác (hiện tại Trung Quốc đang nhập H3PO4 của Tuynidi, Braxin nhập của Marốc), sau đó
mới tự sản xuất axit photphoric trích ly và tinh chế sâu hơn.
Theo phương án này, giai đoạn đầu chỉ cần đầu tư khoảng 7 - 10 triệu
USD. Giá axit photphoric để tham khảo: trong 5 năm qua giá đều đứng