磷酸铁三种工艺路线优劣势以及成本对比
一、氨法
硫酸亚铁溶液与工业磷酸一铵反应,经过加热搅拌,再压滤、洗涤、闪蒸。铵法工艺与钠法工艺的成本差异主要来自原材料工业一铵和磷酸以及能耗两方面。主要生产企业有湖南裕能,天赐,湖南雅城(合纵科技)、万润、云天化等。
优势:1、成本优势明显
1、副产硫酸铵价值高
2、产品质量更加均衡
劣势:1、压实密度相对较低,一般应用于储能领域
2、废水量较大,处理成本高
二、钠法
采用磷酸+液碱/纯碱+硫酸亚铁”,经过蒸汽加热80-85℃,再陈化、过滤、水洗得到磷酸铁,生产一吨磷酸铁需要0.88吨磷酸,主要生产企业有安纳达,湖南裕能。
优势:1、适合与精制磷酸相结合
2、钠盐体系压实密度相对较高,一般在2.7左右
劣势:1、产品中钠离子含量控制要求严格
2、副产物硫酸钠难处理,价值点
3、硫酸钠的排放需结合建厂地的相关要求
三、铁法
采用磷酸+铁粉加热搅拌,再经过压滤、洗涤、闪蒸。该路线废水少,环保压力小,但稳定性相对较差。主要生产企业有光华科技、安达科技、云图控股。这是目前最常用的铁法工艺,但是此法工艺对于铁源与磷酸纯度要求较高,原料要求杂质含量低,导致成本偏高。
优势:1、产品质量好,主要面向动力电池领域和高端储能领域
2、生产过程基本没有副产物
劣势:生产成本高,纯铁价格高
从产品稳定性角度分析,铵法、钠法做对比,产品稳定性都还好,目前磷酸+铁粉法路线稳定性相对差一些。比如做刀片电池,钠法路线压实能做到2.6,压实比较高,但低温性会差一些;用铵法路线性能会相对更均衡,压实和容量会更加平衡,冬天低温性更好,容量尚可,压实能做到2.5。
从成本角度分析,铵法成本最低,其中铵法可以把副产的硫酸铵外售,还可以降低成本,磷酸铁单耗0.75吨工业一铵,成本方面铵法比钠法具有成本优势。比铁法优势就更大,硫酸亚铁两三百块一吨,纯铁好几千一吨。
从投资和收益角度分析,当下不少磷化工企业在走铵法工艺路线的同时还会做配套的净化磷酸项目。若磷酸铁行情不好,就卖净化磷酸,例如磷酸是5000元/吨,都能赚1000-1500。其次是环保方面考虑,大部分磷化工企业希望后续可以走净化磷酸+铁粉法工艺路线,因为铵法工艺生产1万吨磷酸铁需投放价值1200万的环保设备,需要把硫酸铵蒸出来。那么上50万吨就需要配套7-8亿的环保设备,代价太大了,而走净化磷酸+铁粉法路线,就没有这项开支,环保压力也小。
按目前原料价格测算,销价按10750测算,目前成本铁法>钠法>铵法,按这种情况下目前钠法和铁法都是亏本运行。