重视精细化
提高磷化工行业总体水平
□  陈嘉甫
世界磷化工发展趋势
    1. 注重精细化率
    近10年来，世界磷化工业无论从企业间的兼并、重组、布局和产
品结构调整，还是技术水平的提升和产品应用面的扩大等都发生了巨
大的变化，向着国际化、大型化、精细化、专用化方向迈进。国外一
些生产磷酸盐的公司为增强竞争力而兼并重组为更大的公司；为保护
资源和环境、节约能源和提高效益，减少和放弃磷化工基础产品的生
产，转而致力于高科技、高附加值的精细和专用磷化工产品的生产，
把一些粗放型的磷化工产品市场让给发展中国家。如俄罗斯于2003
年宣布不再生产黄磷。外国公司减少或放弃黄磷生产的目的是加强磷
精细化工产品的开发和增强企业核心竞争力，保持其在行业中的技术
优势，同时加强产品的应用研究，特别是指定产品和专用型产品的研
究，以占领更大、更新的市场，加快向国外市场扩张。
    世界磷化工产品的需求增长趋势也表现出精细磷化工产品需求增
长、初级磷化工产品需求下降，详见表1。从中可以看出，现今磷化
工中间产品产量多已满足市场需求，而精细化工产品和深加工产品则
有较大增长。
    生产专用化学品成功的关键是集中、服务和对市场的快速反应。
近年来，国外各化工公司都在扩大精细化学品的投资或把经营向专用/
精细化学品转移。瑞士一些精细化学品公司纷纷投资扩产，其中
Siegfried Exclusives公司甚至出售了一些非核心业务资产，而重新
投资改建和扩建精细化学品装置。欧州专用化学品公司正通过重组和
产品结构调整，谋求更大的效益，并把非核心业务剥离出去。
    2. 国外公司抢滩中国
    外国公司除调整自身的业务外，还看好我国市场。由于精细与专
用化学品的利润率大大高于其他化学品，我国又有广阔的精细与专用
化学品市场，所以，国外公司纷纷加快把资金和技术转向我国，并成
立销售公司和技术中心，如罗地亚、巴斯夫、德固赛、R&H和Ciba公
司等。
    特别是由于美元汇率下降，西欧化工企业缺乏原材料，在这种形
势下，全球大型化工企业都把投资转向我国和增大R&D费用，以抢占
未来市场。
  我国磷化工产业基本情况
    1. 优势强劲
    目前我国磷化工生产企业总数在500家以上（不计磷肥、含磷农
药企业，含部分磷化物及有机磷产品企业），磷化工产品生产能力在
700万t/a以上，年产量约400多万t，涉及80多个品种、100多种
规格型号。
    从产能和产量上看，我国已成为世界第二磷酸盐大国，个别产品
生产能力和产量位居世界第一。但我国还不是磷化工强国，许多精细
和专用磷化工产品与国外有10年以上的差距。高科技磷化工产品还是
空白，行业总体科技水平与国外还相差10～20年。由于我国有相对丰
富的磷矿、水电资源，为我国发展以黄磷为基础的精细磷化工创造了
较好的条件。可以预见，在未来几年中，世界磷化工格局将发生变化，
重心将向我国转移。全世界现有黄磷生产能力约150多万t/a，我国
占75%，而2002年云、贵、川三省黄磷产量之和已超过全国黄磷总产
量的90%。未来3～5年，以上三省黄磷产量将会占到世界黄磷产量的
75%以上。这是我国发展磷精细化工的基础和优势，是与国外磷精细化
工产品进行市场竞争的重要手段。
    2. 问题尚存
    目前我国磷化工产品仍以基础产品为主，主要为黄磷、热法磷酸、
三聚磷酸钠、饲料级磷酸氢钙，前3种产品产量已居世界第一，而精
细磷化工产品只占4%。我国磷化工产品结构不合理，致使初级磷化工
产品低价出口，而其他行业，特别是高科技行业所需精细磷化工产品
又从国外进口。加上我国磷化工行业多为中小企业，小而分散，缺乏
自主开发能力，工业化转化速度缓慢，甚至由于企业在研发前期未介
入，对成果的特点不了解，后期又派不熟悉专业和管理的人员参与管
理，往往使成果转化失败。我国虽然有较好的发展精细磷化工的条件，
但由于缺乏认真系统的研究，全行业仍然处于无序、重复、分散、低
水平的发展状况中，导致原料黄磷高价买进制成低价产品售出。如此
下去，我国的磷化工行业将陷于崩溃。
  发展我国磷精细化工的思路
    1. 加强应用领域的研究
    在研究我国磷化工发展的战略方针时，应遵照胡锦涛总书记强调
的要用宽广的眼界观察世界，分析形势，即要切实提高科学判断国际
形势的能力，正确把握时代发展的趋势，努力从国际国内形势的相互
联系中把握发展方向，从国际国内条件的相互转化中用好发展机遇，
从国际国内资源的优势互补中创造发展条件，从国际国内因素的综合
作用中掌握发展全局。
    由于磷化工产品多为其他行业服务，其他行业的发展将带动磷化
工的发展，磷化工的发展又将推进其他行业的发展。因此，当前，为
推进我国磷精细化工的发展，除需要进行磷化工自身新品种和新技术
的开发，还更应该研究其应用领域，如电子、造纸、皮革、水处理、
纺织、汽车、油气开采、石油化工、钢铁、合成材料、特种玻璃、特
种陶瓷、表面处理、涂料及颜料、化妆及日用品、食品及饲料、机械
加工、特种功能(催化、吸附、压电、发光、耐温等)以及高科技领域
等各方面的发展情况，以克服磷化工产品应用面窄、新产品不多的弊
端。
    开发磷精细化工产品，不能等市场，要主动开展应用研究，推广
应用研究成果，主动进入市场，否则在市场竞争中会处于被动、滞后
的局面。
    2. 引入高新技术
    磷精细化工产品大都具有高纯、专用、超细、特种功能、特种用
途等特点，包括精细化学品和功能化学品，即将初级磷化工产品采用
高技术进行深加工而制成的高附加值磷化工产品。开发精细磷化工产
品不完全是合成更多的新产品，而是在原有初级磷化工产品上进行特
殊化、精细化，对现有无机物在极端条件下进行再加工，从而改变物
质的微结构，产生新的功能，满足高新技术的各种需求。
    发展磷精细化工要把一些高新技术引入磷化工行业，如：膜技术、
超微粉技术、纳米技术、离子交换技术、高效分离技术、电化处理技
术、萃取分离技术、表面改性技术、超净化技术，以改变磷化工生产
长期沿用的传统落后技术现状。
    磷精细化学品今后能否成功地占领市场，将取决于企业是否拥有
专门技术和特定的市场合作关系。发展我国精细磷化工产品的关键是
要注意提高产品质量，稳定性能，降低成本，提高竞争力。但也应注
意到，精细与专用化学品或定制化学品市场需求量不大，容易造成产
能过剩和价格疲软，所以也应切忌一哄而上。
    3. 应关注的领域
    开发新的精细磷化工产品要从每个行业的发展需要和对特殊性能
的需要出发，研究开发新颖、精细和专用磷化工产品。笔者认为应关
注以下应用领域。
    阻燃剂  阻燃剂领域当前的发展趋势是大力开发不会分解出有毒
物质的含卤族元素的阻燃和灭火剂。阻燃剂的最大用户是塑料(65%～
70%)，其次为橡胶(20%)、纺织品(5%)、涂料(3%)、纸张及木材(2%)，
还有电子/电气、运输、建材、家具、合成纤维等。目前世界阻燃剂需
求量约80万t，但还处于产品结构调整阶段，其发展趋势是：要逐步
淘汰燃烧时放出有害气体的含卤阻燃剂; 磷氮系(磷酸铵系)膨胀型阻
燃剂和氮基阻燃剂(三聚氰胺及其衍生物)将进一步发展;无卤无机阻
燃剂(如改性氢氧化铝、磷酸硼、氢氧化镁等)将进一步得到开发;低毒、
低挥发、不易迁移的芳基磷酸酯和齐聚磷酸酯、微胶囊化赤磷都是很
有发展前景的阻燃剂，它们将在PO、PC/ABS合金、改性PPO、PA、PBT、
PE中得到进一步应用。特别是随着电子设备在人们生活中的广泛应
用，无卤磷系阻燃剂将代替含卤阻燃剂的PC/ABS外壳，这给开发磷酸
铵、聚磷酸铵、氨基磷酸铵、磷酸硼、赤磷等阻燃剂提供了市场。另
外，随着阻燃范围的扩大，对磷铵等阻燃剂的性能要求也更高。如聚
磷酸铵，用于防火涂料和耐火壁纸、合成纤维、塑料（聚氨酯硬泡及
聚酯多元醇）等领域时，则应开发聚合度更高、溶解性更小的高聚合
度结晶聚磷酸铵或应用溶解度很小的磷酸硼阻燃剂；对木材胶合板生
产来说，则需要开发出能与树脂混合进入木材内部的氮磷阻燃剂。近
年来国外对聚磷腈的研究非常活跃，它是以氮、磷为基本骨架的新型
无机聚合物，在膜材料、高分子导电体、液晶及生物化学材料等方面
应用广泛，同时也是一种很好的防火阻燃材料和自熄性材料。
    饲料领域  在饲料领域中，除大量使用磷酸钙、镁、铁、锰、锌
等无机矿物质饲料外，还需补充维生素类饲料添加剂，但有些维生素
不够稳定，若做成磷酸盐(酯)就更容易使用，如VC磷酸酯(还可用作
化妆品中的美白剂)、核黄素磷酸钠，磷酸酯淀粉等，另外，为补充饲
料中的非蛋白氮也需大量的磷酸脲饲料添加剂。我国有大量的饲料磷
酸氢钙生产厂，生产能力和产量已位居世界第二，生产方法多为湿法
磷酸法，但由于生产厂点分散、规模小、研发能力不强，导致生产技
术水平不高，产品质量不稳定，产品中有效P2O5不高，有的厂仅在
36%左右（国外达42%以上）；磷酸中P2O5利用率不高，造成磷酸氢钙
饲料磷含量亦不高，因此，湿法磷酸需研究采用更先进的技术提纯，
以增加单位磷酸的饲钙产量。
    塑料行业  我国塑料加工量已达2000万t/a左右，预计到2005
年，塑料助剂用量将达150万t，其中增塑剂将向无毒、耐寒、耐热、
阻燃及永久型方向发展，淘汰PVC中的铅稳定剂。无卤的磷酸酯类增
塑剂和阻燃剂(如磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯)则是重点发
展方向。磷酸盐化稳定剂、光稳定剂也有使用。
    造纸行业  造纸行业需大量使用磷化工产品。我国是全球第三大
纸生产国和第二大纸消费国，年生产纸及纸板约3200万t，还需进口
600万t，今后需求量还将增至5000万t。因此造纸助剂需求量相应
增加，其中磷化工产品将大有作为。造纸中大量使用变性淀粉作层间
胶粘剂、表面施胶剂、涂布胶粘剂、纸制品用变性淀粉等，其用量每
年约需10万t。此外，变性淀粉还用于铸造工业、建材工业以及石油
钻井增稠剂等。变性淀粉中淀粉磷酸酯占很大部分，而生产淀粉磷酸
酯又需磷酸及三偏磷酸钠等。低粘度淀粉尿素磷酸酯是很好的颜料分
散剂和胶粘剂。另外，造纸过程中所加的分散剂为六偏磷酸钠，为使
纸的白度提高，并保持长期储存不变色，又需特种六偏磷酸钠，其铁
含量应小于50×10-6（国标食品级为500×10-6）。这是磷酸盐产品结
构调整的一个方向。
    食品工业  发展食品工业离不开食品添加剂，虽然一些合成的食
品添加剂由于存在毒性问题，逐步被限制使用和淘汰，但安全的磷酸
盐食品添加剂仍在发展。
    食品工业中作为品质改良剂的磷酸盐用量最大，目前单一的磷酸
盐食品添加剂已逐步被复合磷酸盐添加剂取代，并还在开展大量的应
用研究工作。如肉类食品保鲜(抑制肉毒梭状杆菌)多使用亚硝酸钠，
但亚硝酸钠是一种在高温下形成有机胺而有致癌性的物质，若使用亚
磷酸钠、次磷酸钠代替，则不但无毒且抑制肉毒杆菌的能力与亚硝酸
钠相当或更好。只是其价格较贵，若采用高新技术生产低成本的次磷
酸盐或亚磷酸盐则可彻底解决多加或误食亚硝酸钠中毒的问题。另外，
日本昭和生化公司用磷酸钙渗透于吸水纸中制成包装袋，来抑制和吸
收果蔬中的乙烯从而延长保鲜时间；日本旭硝子公司将一种高纯磷酸
钙与聚乙烯薄膜混合制成了新型保鲜包装材料。
    水处理剂  节约用水是当前和今后我国各行各业长期的重要任
务。特别是随着经济的发展和工厂的兴建，工业用水用量加大，如何
节约和合理使用工业用水是当前各国竞相开发的重要课题。
    工业用水的节约使用最根本的办法就是循环使用，而在循环中要
长期保持水质稳定、良好只有依靠优质的水质稳定剂。无机及有机磷
酸盐(酯)是最有效、最安全、最价廉的水质稳定剂，各国都在竞相开
发磷系水处理剂。精细磷化工产品在水处理中具有很好的前景。在循
环冷却水系统中使用的有机或无机磷酸盐（酯）主要用作阻垢剂和分
散剂，其中有三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、有机膦酸、膦羧酸及有机膦
酸酯等，都具有良好的应用前景。
    电子工业  近年来电器、电池等产业发展很快，带动了电子用磷
精细化工产品的发展，新产品不断涌现，市场前景看好。超净高纯化
学品对集成电路的产品率、电性能、可靠性有很大影响，如随着液晶
显示屏在电视机中的应用，特别是显示屏尺寸的加大（预计将发展到
2000×2300mm）使高纯磷酸的需求量成倍增长；半导体工业中大量使
用InP、GaP及磷化物与InAs或GaAs的固溶体；太阳能电池中为提高
转换率而开发了InCdS/InP或InGaS/InP等半导体；InP在集成电路
中的开关频率可达1130亿次/秒；磷酸盐又是荧光材料的重要原料，
为满足高清晰度彩电及电脑的高速发展，需开发高清晰度彩色荧光粉
（国内尚无）；发光二极管大量用于控制灯、显示仪等，需用GaP、GaAsP
等；磷酸盐在离子导电电池中作固体电解质，如由Li3PO4与LiSiO4
作成的固熔体可作固体电解质；具有质子导电性的
NaZrPSi2O12(NASICON)可用于钠电池；作为锂离子电池的正极材料有
LiFePO4，作为电解质有LiPF6；用于银电池的有Ag4P2O5；用作压电
晶体的有KH2PO4 虯lPO4。
    材料表面处理  金属和非金属材料的表面处理，除涂料、阳极保
护等外，表面镀层是一种重要的加工手段。金属的表面镀层多依靠电
镀，非金属(塑料、陶瓷、玻璃、石膏)则只有依赖化学镀，而次磷酸
钠是最好的化学镀还原剂。电镀对环境污染严重，且对精密度要求高
的镀件不能保证其精度，势必将被淘汰。所以次磷酸盐的化学镀将得
到很快的发展。在计算机、通讯设备迅速发展的今天，表面金属化、
电连接(印刷电路)、电磁屏蔽、非金属材料的表面装饰等都需用化学
镀。这给发展次磷酸钠等化学镀原料创造了很好的发展机会。化学镀
的应用涉及航空航天、汽车、化工、石油天然气、食品加工、采矿、
军事、电子和计算机、机械、轻工、医药、纺织、印刷等领域。此外，
次磷酸铵还可用做软焊剂，次磷酸钙用于营养增强剂等。
    涂料、颜料  磷酸盐在涂料中主要作为阻燃、防锈、防腐、耐辐
射、抗菌、发光等添加剂配入涂料中。按我国可持续发展战略要求，
发展环境友好型涂料是涂料工业发展的主要方向。“绿色环保”外墙涂
料、白玉内墙涂料、高光冷瓷涂料等要用六偏磷酸钠、磷酸三钠、磷
酸三丁酯等。在防腐、耐蚀、防锈等涂料中磷酸盐的用量更大，品种
更多，有可溶性防锈颜料(包括正磷酸盐及聚磷酸盐)、还原性颜料(包
括磷化物、亚磷酸、次磷酸盐)，是取代铅系、铬系、镉系有毒颜料的
主要品种。近年来环保型磷酸盐防锈涂料或磷酸盐金属表面处理涂料
发展很快，这是钢铁工业发展的需要。据统计，每年因腐蚀消耗的钢
铁占年产量的30%，而我国金属损坏造成的损失约占国民生产总值的
4%。所以，以磷酸盐为主的防腐、防锈涂料将成为一个重点发展方向。
防腐、防锈颜料中有磷化底漆、磷酸铁、磷酸锌、富锌磷酸锌、磷酸
铝(或三聚磷酸二氢铝)、亚磷酸钙、亚磷酸锌等，这些都是优良的无
毒环保型颜料，特别是富锌磷酸锌颜料和亚磷酸钙，更是性能优良、
具有很好发展前景的产品。
    洗涤剂  我国洗涤用品总产量已居世界第二。洗涤剂是消费磷酸
盐的大行业，作为洗涤助剂的三聚磷酸钠近年来得到了快速发展，并
大量出口。但因原料黄磷价格猛涨、国内上马工厂太多，导致竞争剧
烈，并受一些地区禁磷、限磷的影响，三聚磷酸钠效益下降，迫使许
多三聚磷酸钠厂家停产或寻找新的出路。如何开发三聚磷酸钠的新用
途则是当前应着重研究的课题。
     稀有及稀土元素分离提纯  我国有丰富的稀土和稀有元素，其在
国民经济中的作用越来越大，但要将性质相近的各元素分离提纯就必
须依靠有机萃取剂，而有机萃取剂应用最多、最广的则是有机磷萃取
剂。有机磷萃取剂包括磷酸酯类、膦酸酯类、氧化膦类、硫代磷酸酯
类等。为配合我国稀土工业的发展，开发和生产磷酸酯类有机萃取剂
是必要的，具有较好市场前景。
　　功能材料  磷酸盐可用作传感材料，KH2PO4和KD2PO4可作光变
频材料；POCl3是光纤的原料；激光棒则用含Nd3+磷酸盐玻璃；羟基
磷酸钙是生物相容性很好的人工生物材料；磷酸钙（包括四钙、八钙、
α及β磷酸三钙）陶瓷可用作催化剂载体、吸附剂，作为载银体也可
作抗菌材料;磷酸铝孔径和孔道范围宽，热稳定性和水热稳定性好，是
优良的催化剂载体；磷酸银加入陶瓷釉浆中可作成抗菌釉面材料等等，
均具有良好的开发前景。
　　
      表1   2001～2006年
世界主要地区磷化物需求年增长率    %
   产品      美国    西欧    日本
热法磷酸    -4.28     -2.0     0.0
五硫化二磷     0.4     0.0     0.0
五氧化二磷     1.6    -2.0     0.2
次磷酸钠     1.0     5.0     3.0
其他         4.0     5.0     1.0