貴州省硫資源狀況分析

潘恒　潘悝

摘要：分析貴州硫資源狀況，充分利用貴州硫資源，減少對進(jìn)口硫磺的依存度。

關(guān)鍵詞：貴州；硫資源；利用情況

1 中國硫磺資源結(jié)構(gòu)

中國硫資源主要包括硫鐵礦、伴生硫鐵礦、天然硫磺礦以及回收硫磺。我國硫磺資源開發(fā)結(jié)構(gòu)與國外不同：首先我國天然硫磺礦很少，并且由于技術(shù)經(jīng)濟等因素，幾乎沒有開采，而我國硫鐵礦資源雖然比較豐富，但是貧礦多富礦少，且開采條件差，在國內(nèi)的硫磺開發(fā)總量中可以忽略不計。而硫磺出產(chǎn)大國加拿大的硫磺絕大部分來自于西部阿爾貝特省的酸性天然氣回收硫磺，其產(chǎn)量居世界第一位。其次是國產(chǎn)硫磺主要來自原油、天然氣回收硫磺，目前以原油回收硫磺為主，而作為煤炭生產(chǎn)與消費大國，我國煤炭生產(chǎn)中硫回收水平較低，煤炭在我國一次能源消費中的比例高達(dá)3/4，但我國高硫煤的使用及硫回收水平較低。由于經(jīng)濟原因，目前我國從煤中回收的硫磺數(shù)量較少。火力發(fā)電消耗的大量煤資源中的硫主要以脫硫石膏形式回收。煤化工目前只有少部分項目建有配套的硫磺回收裝置，其他主要在燃燒時脫除生產(chǎn)硫酸鈣。目前我國煤炭儲量中有1/3為高硫煤，煤中平均硫含量高達(dá)2%。隨著優(yōu)質(zhì)低硫煤資源的減少和先進(jìn)的潔凈煤氣化和硫磺回收技術(shù)的推廣應(yīng)用，價格低廉的高硫煤必將得到越來越廣泛的應(yīng)用，而環(huán)保要求的日益嚴(yán)格又使已經(jīng)開工建設(shè)的煤化工企業(yè)必須配套硫磺回收裝置。

2 貴州省硫酸產(chǎn)能現(xiàn)狀

2015年我省磷肥產(chǎn)量300萬噸（P2O5）占全國產(chǎn)量18%，居全國第3位。 目前我省濕法磷酸主流工藝技術(shù)還是用硫磺制硫酸再分解磷礦石得到磷酸。2015年我省硫酸裝置能850萬噸，實際生產(chǎn)硫酸761萬噸，產(chǎn)量居全國第三。產(chǎn)能利用率89.53%，高于工信部提出的總量調(diào)控目標(biāo)2020年磷肥產(chǎn)能利用率79%的要求。

3 貴州省硫鐵礦儲量

我省探明硫鐵礦26207.3萬噸，礦區(qū)33處。礦含硫大于30%的153.1萬噸占0.58%，礦含硫20～30%154.27萬噸，占5.8%，礦含硫1220%，24511.5萬噸，占92.8%。從以上數(shù)據(jù)看出基本上是中低品位硫鐵礦。由于環(huán)保和經(jīng)濟因素硫酸裝置都改礦燒磺，本省已開采的硫鐵礦已全部關(guān)閉。

4 貴州省進(jìn)口硫磺下降目標(biāo)

按1噸100%的硫酸消耗0.33噸（S>99.5%）的硫磺計算。按裝置能力 850萬噸/年計，硫酸消耗280.5萬噸硫磺。除合成氨脫硫副產(chǎn)約7萬噸硫磺外基本是依賴進(jìn)口。進(jìn)口硫磺價格波動較大，到廠價600～1600元/噸，2008年最高達(dá)2000元/噸。我國硫磺進(jìn)口量占世界硫市場交易量三分之一。工信部提出要求到2020年硫資源對外依存度下降10個百分點。按此要求有85萬噸/年硫酸不用進(jìn)口硫磺。

5 貴州省其他硫資源利用情況

5.1 合成氨副產(chǎn)硫磺

我省合成氨能力200萬噸，合成氨生產(chǎn)中的硫一部分生產(chǎn)下游產(chǎn)品，另一部分作硫磺外售。合成氨脫硫副產(chǎn)硫磺約7萬噸，占我省硫磺消耗量的2.5%。

5.2 磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥

磷石膏是硫酸與磷礦反的副產(chǎn)物，1噸磷酸（100%P2O5）副產(chǎn)約5噸磷石膏。貴州每年產(chǎn)生的磷石膏約1500萬噸，按干基計算二水磷石膏含硫18.6%，若將磷石膏煅燒釋放的SO2制硫酸將制得硫酸714萬噸，減少硫磺用量236萬噸。貴州金正大生態(tài)工程有限公司在甕安已建一套磷石膏生產(chǎn)30萬噸/年硫酸及45萬噸/年水泥項目。該項目投產(chǎn)相當(dāng)減少9.90萬噸/年硫磺用量占我省硫磺消耗量3.53%。該項目是循環(huán)經(jīng)濟的好項目，但受制水泥市場銷售量。

5.3 燃煤煙氣硫回收方法

貴州鍋爐用煤含硫一般在3%左右，實際有時高至5%～6%。65t/h以下鍋爐排放煙氣要達(dá)到《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB132712014）（SO2：300mg/m3），65t/h以上鍋爐排放煙氣要達(dá)到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB132232011）（ SO2 200mg/m3）標(biāo)準(zhǔn)，所有燃煤鍋爐煙氣都需要采取脫硫措施，才能達(dá)標(biāo)排放。目前貴州鍋爐煙氣脫硫方法主要是石灰石石膏法，另外有硫銨法和有機胺法。

5.3.1 石灰石石膏法

該法優(yōu)點是工藝簡單、投資省，缺點是硫資源未被利用，屬拋棄法。脫硫石膏不能利用時需渣場堆存，占用土地。在脫除1噸SO2時同時排放0.69噸CO2、增加溫室效應(yīng)。該法是貴州火電廠煙氣脫硫采用的主要方法。

5.3.2 硫酸銨法

該法工藝簡單、投資省硫資源得到利用，不排放CO2，屬回收法。氨法脫硫過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品硫酸銨可綜合利用生產(chǎn)固體硫酸銨成為肥料，無廢水排放，無二次污染。符合循環(huán)經(jīng)濟的理念和環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。但副產(chǎn)的硫酸銨產(chǎn)品受市場限制，此法適合于化肥企業(yè)的脫硫，硫酸銨可作復(fù)合肥原料。如貴州開磷集團(tuán)礦肥有限責(zé)任公司2×70萬噸/年硫酸裝置采用此方法，產(chǎn)生的硫酸銨作復(fù)合肥原料得以利用。

5.3.3 有機胺法

用有機胺吸收煙氣中SO2，再解析得到高濃度的SO2（99%）用于制硫酸。這也是回收硫資源的好方法，不排出CO2。都勻電廠2×600MW機組利用該方法配套建成2×35萬噸/年硫酸裝置進(jìn)行煙氣脫硫，脫硫量相當(dāng)硫磺23.1萬噸/年，占我省硫磺消耗量8.24%。目前采用進(jìn)口有機胺運行成較高，若吸收劑國產(chǎn)化，再扣除渣場運行費，碳減排費，成本將會下降。貴州火電裝容量近3000萬千瓦。若按1500萬千瓦采用該法回收硫酸，硫酸產(chǎn)量可達(dá)875噸/年，相當(dāng)2015年化工行業(yè)硫酸裝置能力。若電廠不建硫酸裝置，脫硫以液體SO2外售，利用現(xiàn)有磷化工的硫酸裝置，將大大降低對進(jìn)口硫資源的依賴；電廠脫硫投資會大幅降低。

6 結(jié)論

（1）“十二·五”期間我省硫磺生產(chǎn)硫酸對外的依存度97.5%大于國家對外67%的水平。

（2）“十三·五”期間應(yīng)鼓勵燃煤煙氣硫回收、磷石膏制硫酸的綠色環(huán)保技術(shù)路線，實現(xiàn)工信部提出的2020年降低對外硫的依存度10%的目標(biāo)。

作者簡介：潘恒（1971），工程師；潘悝（1976），助理工程師。