流化床中煤气化细渣高温还原磷石膏过程

磷石膏(PG)是世界上重要的工业固体废物之一,其传统的储存方法占用了大片土地,也破坏了环境。采用热化学方法将PG还原为CaS和CaO不仅可以变废为宝,而且缓解了环境污染。常见的还原剂主要是褐煤和硫黄等,然而上述还原剂存在成本较高的缺点。因此本文提出采用煤气化细渣(CGFS)来还原PG。通过热力学计算、流化床实验和动力学计算,探讨了还原行为和反应机理。首先,热力学计算表明CGFS还原PG完全可行。流化床实验发现当目标产物为CaS时,最优化的反应条件为温度应保持在850~900℃,C/Ca摩尔比为2~3,在该条件下,PG可以完全分解。当目标产物为CaO时,温度应保持在950~1000℃,C/Ca摩尔比为0.5~1,但在该条件下PG难以完全分解。此外CGFS中的矿物组分会显著影响PG的分解率,该过程主要是和CGFS的反应活性有关。接着通过比较四种常见的碳基还原剂发现,褐煤对PG的分解效率最高,细渣和焦炭相比于石墨具有较高的反应活性,也有利于PG的分解过程。此外提高C/Ca摩尔比和反应温度能够降低石墨与其他三种还原剂的差距。最后动力学研究表明,CGFS还原PG过程符合缩核反应模型,其动力学机理函数G(α)=-ln(1-α),表观活化能为415.78~456.83kJ/mol。通过SEM-EDS发现反应是从边界开始,逐渐扩散到核心,最终形成蜂窝结构。本研究将为开发环境友好型还原剂分解PG提供理论依据。

焙烧工艺及典型杂质对磷石膏还原分解过程影响研究

磷石膏是湿法磷酸工业副产物,因杂质含量高,种类繁杂而难以利用,堆存量巨大。以磷石膏原矿、纯化磷石膏为原料进行还原分解研究,揭示了焙烧工艺和杂质对磷石膏高温分解制备CaS过程的影响规律,结果表明:磷石膏原矿、纯化磷石膏分解反应在60 min时趋于平衡,反应烧失度分别可达47.77%、54.44%;产品在焙烧温度为900℃、还原剂配比为15%(质量分数,下同)以上时无CaSO_(4)残留。磷石膏转化成CaS的最佳条件为焙烧时间为60 min、焙烧温度为950℃、还原剂配比为30%,在此条件下纯化磷石膏组还原分解产物CaS质量分数最高可达76.33%,高于同条件下磷石膏原矿组的57.37%。在磷石膏中掺杂一定量SiO_(2)、NaF、Ca_(3)(PO_(4))_(2),通过与反应中间产物CaO结合可使产品CaS质量分数分别降低1.41%~12.27%、0.61%~11.48%、1.85%~4.82%。

工业固废磷石膏综合治理现状及对策

概述了磷石膏的组成、性质,以及在不同湿法磷酸生产工艺下形成的结晶形态。提出了控制磷石膏产量、进行杂质无害化处理,以及磷石膏及其杂质的综合利用等策略。强调了在磷酸生产工艺中优化参数以减少磷石膏产生的重要性,以及通过多种除杂技术提高磷石膏的纯度和利用价值。需要进一步的研究和规划,以实现磷石膏的减量化、无害化和资源化,促进磷化工产业的可持续发展。

基于SWOT分析的脱硫石膏资源化利用标准体系构建思考

作为大宗工业固废之一,脱硫石膏的资源化利用受到社会高度关注,标准在推动脱硫石膏资源化利用上发挥着引领性作用。文章采用SWOT方法对脱硫石膏资源化利用状况进行了分析,构建了资源化利用标准体系,对推进标准化工作提出了建议,为脱硫石膏资源化利用标准化建设提供理论指导。

预分解窑分解磷石膏制硫酸联产水泥新技术

介绍了带分解炉悬浮预热器预分解(NSP)的技术特点。该技术以CO、H_(2)代替传统的焦炭作为还原剂,具有分解温度低、能耗低、窑气SO_(2)浓度高等优势。采用单台φ4 m×75 m NSP窑,三级预热器+烘干工艺,可联产1.0 kt/d硫酸和1.08 kt/d水泥熟料,1 kg产品能耗2700 kJ。在磷石膏二氧化硅质量分数小于9%的地区,该技术能同时生产出优等品硫酸和合格水泥熟料产品,具有良好的经济效益和社会效益。

工业副产石膏规模化利用的新趋势和途径

介绍了工业副产石膏的综合利用现状,重点阐述了工业副产石膏应用于建材、土壤改良、道路建设、生态修复等领域的发展现状及磷石膏净化新产品的研究应用前景。近年来,随着国家相关鼓励政策的出台,我国以脱硫石膏、磷石膏为代表的工业副产石膏正日益受到重视,这些政策的推进有望进一步提高工业副产石膏的综合利用率,推动可持续发展。

APC在直吹式煤粉炉控制系统的应用研究

直吹式煤粉炉燃烧系统具有非线性、滞后性以及强耦合性等特点。常规自动化控制只适用于一定负荷条件下,而对变负荷及煤质变化等适应性差,不能满足用气负荷变化速度。APC(Advanced Process Control)先进过程控制[1]系统的出现,大大改善了传统PID控制[2]的控制效果,使优化结果始终处于安全允许的范围内,确保煤粉锅炉及发电系统运行安全性,同时,根据负荷和煤质的变化,优化配风和给煤,使锅炉系统有较高的运行效率。

Enhanced dealkalization of bauxite residue through calcium-activated desulfurization gypsum

A novel integrated approach to remove the free alkalis and stabilize solid-phase alkalinity by controlling the release of Ca from desulfurization gypsum was developed.The combination of recycled FeCl_(3)solution and EDTA activated desulfurization gypsum lowered the bauxite residue pH to 7.20.Moreover,it also improved the residual Ca state,with its contribution to the total exchangeable cations increased(68%-92%).Notably,the slow release of exchangeable Ca introduced through modified desulfurization gypsum induced a phase transition of the alkaline minerals.This treatment stabilized the dealkalization effect of bauxite residue via reducing its overall acid neutralization capacity in abating pH rebound.Hence,this approach can provide guidance for effectively utilizing desulfurization gypsum to achieve stable regulation of alkalinity in bauxite residue.

磷石膏综合利用的研究进展

拓宽磷石膏应用路径,实现其综合利用量的突破、有效的提升是磷化工领域亟待解决的问题。综述了磷石膏的来源、危害、及其在农业、化工和建材领域的应用情况,介绍了其作为路基填料的新路径,指出了磷石膏综合利用所面临的问题。

磷酸副产磷石膏污染防治对策研究与探讨

针对云南某磷肥企业湿法磷酸生产过程中副产磷石膏的产生工艺、规范堆存及“三废”污染防治等情况,进行了研究与探讨,以研判其运行管理的合规性,指出存在的问题,应采取的对策。按照长期对地下水的监测数据,分析地下水监测井指标趋势变化的合理性,提出增加补充监测因子的建议,保障渣场对周边环境的影响可接受。

磷石膏中的有机物、共晶磷及其对性能的影响

有机物与共晶磷是磷石膏中的主要有害杂质.采用浮选、萃取分离浓缩技术,应用色谱-质谱联谱分析、红外光谱分析、扫描电镜显微分析,结合宏观性能试验,对磷石膏中的有机物、共晶磷分布及它们对性能的影响进行了研究.结果表明,磷石膏中的有机物为乙二醇甲醚乙酸酯、异硫氰甲烷、3 甲氧基正戊烷、2 乙基 1,3 二氧戊烷,且分布于二水石膏晶体表面,它们的含量随磷石膏颗粒度的增加而增加.这些有机杂质可削弱二水石膏晶体间的接合,使硬化体强度降低;磷石膏中的共晶磷随磷石膏颗粒度的增加而减少,它可延缓胶结材凝结硬化,使水化产物晶体粗化、结构疏松.

磷石膏在建筑材料领域的应用研究进展

磷石膏是磷化工行业产生的大宗固废,具有产量大、成分复杂等特点。直接堆存不仅占用大量土地资源,还极易对环境造成负面影响。因此,如何实现磷石膏的资源化利用已成为业界关注的重要课题。近年来,磷石膏在建筑材料领域的应用研究取得了显著进展。本文分析了磷石膏的物理化学特性,综述了磷石膏在建筑胶凝材料、石膏砌块、石膏板材及水泥、水泥缓凝剂等建筑材料领域的资源化利用现状,展望了磷石膏资源化利用的研究方向。未来需进一步加强磷石膏的提纯、改性等技术研究,不断提高磷石膏基建筑材料制品的性能,拓展其应用范围,提升磷石膏综合利用水平。

半水石膏转晶二水石膏工艺研究

在湿法磷酸净化中副产的半水硫酸钙晶型不稳定,易水化,残磷高,若直接排放,不仅磷损失量大,且增加环保压力。为了提高磷石膏品质和磷回收率,试验研究了半水石膏转晶二水石膏的较优工艺条件,提高了磷石膏品质,减少了环境污染,并具有良好的经济效益和社会效益。

磷石膏中SO_(3)含量不同检测方法的研究

为探寻一种检测磷石膏中SO_(3)含量结果准确性高,检测速度快的检测方法。该研究以滤盘石膏为研究对象,采用重量法、电感耦合等离子体发射光谱法、结晶水换算法、X射线荧光分析法和全自动分析系统法进行SO_(3)含量分析,以各方法的精密度、准确度、加标回收、分析时长为考察指标。结果表明:①作为SO_(3)基准方法的重量法的精密度最优,全自动分析法次之,ICP检测法最差;②全自动分析法的准确度最优,重量法略低,ICP法最差;③重量法的加标回收实验结果最优,ICP法最差;④全自动分析法的检测速度最快,自动化程度最高。综上认为,全自动分析法进行磷石膏中SO_(3)含量分析,其分析数据准确可靠,分析时间最短,自动化程度最高,该方法为解决磷石膏中SO_(3)含量检测提供了新的思路,同时也能更好地满足快速检测磷石膏样品中三氧化硫含量的需求。

磷石膏制品的耐水性问题及解决措施

磷石膏(PG)制品具有质量轻、耐火性能良好以及绿色环保的优点,具有潜在应用价值。然而,PG制品耐水性能差,在建筑领域的应用受到了极大的限制。为了使得PG制品达到耐水性材料要求,往往需采取一定的措施以提高PG制品的耐水能力。本文以PG及其制品为对象,归纳了PG制品耐水性能低下的原因,综述了现有改善PG及其制品耐水性的措施,对比讨论各类改性方法的实际应用效果。最后,本文指出,为维持能源消耗和耐水性能的平衡,宜采用中温快烧与改善孔隙特征两类方法相结合,以便广泛地投入生产应用。

磷石膏中可溶磷形态、分布及其对性能影响机制的研究

可溶磷是磷石膏中主要有害杂质 .采用DSC ,SEM ,原子吸收光谱分析及结晶水测定 ,结合宏观性能试验 ,对可溶磷分布、形态及其对性能影响进行了研究 .结果表明 :可溶磷主要分布在二水石膏晶体表面 ,其含量随磷石膏粒度增加而增加 .可溶磷降低二水石膏脱水温度和液相过饱和度 ,使二水石膏晶体粗化 ,硬化体强度降低 .磷石膏胶结材水化时 ,可溶磷转化为Ca3 (PO4 ) 2 沉淀 ,覆盖在半水石膏晶体表面 ,阻碍其溶解与水化 ,使其缓凝 .不同形态可溶磷中 ,H3 PO4 对性能影响最大 .

钛石膏及废酸中“硫-钙”资源的高值化利用

硫酸法钛白粉副产的钛石膏和废硫酸的产量大、利用率低。介绍了两步法中和钛白酸性废水新工艺、磷酸络合脱钛和硫酸浓差结晶除铁新技术,解决了大量钛石膏堆存和钛白废酸资源利用两大问题,实现了其中硫、钙资源的高值化循环利用,产生了良好的社会效益、经济效益和环境效益。

磷石膏在新型墙体材料中的应用分析

目的:分析磷石膏在新型墙体材料中的应用。方法:为了实现这一目标,对实验试件进行制备,利用实验所需的主要仪器设备对实验试件进行吸水率测定和抗压强度测定。结果:随着磷石膏用量的增加,水泥的吸水率增加,但其抗压强度降低。磷石膏添加量为84~88%时,处理效果最好。意义:磷石膏在新型墙体材料中的应用分析对于推动资源高效利用、促进绿色建材发展、推动技术创新以及提供决策依据等方面都具有重要的意义。随着研究的深入和实践的推进,磷石膏在新型墙体材料中的应用前景将更加广阔。

脱硫石膏-石灰-粉煤灰体系胶凝性及水化机理

通过在粉煤灰中掺加不同质量分数的脱硫石膏、石灰、NaOH、Na2SO4、煅烧脱硫石膏等研究体系的胶凝性能。结果表明:单掺脱硫石膏或煅烧脱硫石膏能提高体系的强度,最佳煅烧温度为800℃;加入石灰及NaOH碱性激发剂后,粉煤灰的活性得到激发,体系的胶凝性能明显提高。当脱硫石膏掺量的质量分数为7%、石灰为8%、NaOH为0.5%时,其28 d的抗折强度达4.19 MPa、抗压强度达16.70 MPa。在脱硫石膏、石灰、NaOH等的共同作用下,粉煤灰的水化反应加强,其主要产物为钙矾石、水化硅酸钙,体系的致密性及胶凝性能均增强。

磷石膏预处理及制备建筑石膏的研究

采用水洗、筛分工艺对磷石膏进行预处理,通过TG-DTA、XRD、XRF等分析测试方法和物理性能检测,确定了磷石膏合理的脱水工艺参数:原状磷石膏的最佳脱水温度为170℃,时间为2 h;筛分和水洗磷石膏的最佳脱水温度为150℃,时间为2 h。采用此工艺制得相应磷建筑石膏并测试其相关性能,利用SEM对其水化产物进行微观分析。