磷石膏中硫资源利用的研究与应用现状

目前中国每年要排放超过5×107t的磷石膏,大量堆积的磷石膏限制了磷肥工业的发展。介绍了中国硫资源的现状,指出从磷石膏中回收利用硫资源对解决中国硫资源紧缺有重要意义。目前从磷石膏中利用硫资源主要是集中在对磷石膏制硫磺、硫酸或硫脲工艺的研究上。介绍了磷石膏的综合利用现状,重点介绍了磷石膏利用硫资源的研究应用现状,提出对磷石膏利用硫资源工艺技术研究的建议。

磷石膏环保问题及资源利用的科技创新

磷石膏是湿法磷化工生产的主要副产物,全球年产量近2亿t。大量的磷石膏排放不仅占用土地,增加环保和管理压力,其中所含的钙、硫资源也无法得到有效的利用。循环利用和处理磷石膏的途径很多,综合比较,磷石膏用于生产硫酸和水泥的工艺路线是循环经济资源利用最大化的有效途径。讨论了磷石膏作为钙、硫资源的市场容量,生产水泥和硫酸工艺面临经济技术的不足以及生产影响因素,提出了作为资源利用的科技创新技术与办法,部分创新技术的实施已在该工艺中获得更显著的经济效益和社会效益。

基于湿、热法磷加工体系共生耦合的磷资源产业可持续性发展研究

磷的加工方式有湿法和热法2种。湿法磷加工使用硫酸分解磷矿来制备磷酸及其下游产品,该过程可产生磷石膏、氟硅酸等废弃物,对环境影响极大。热法磷加工使用电炉还原法将磷矿转化为黄磷,并使用黄磷来制备热法磷酸及其他一些下游产品,该过程消耗大量的电能,并会产生黄磷尾气、磷炉渣等废弃物,同样对环境产生极大影响。如何有效地回收利用湿法和热法磷加工过程中产生的废弃物、热能,降低加工过程的污染物排放和能耗,是实现磷化工产业可持续性发展的关键。通过对湿、热法磷加工的工艺特点和产业链的分析和研究,提出了通过湿法、热法磷加工体系的共生耦合的方式来实现废弃物、热能的有效回收利用的新思路,以期促进磷化工产业实现可持续性发展。

饲料级磷酸盐生产中磷、氟在线分析研究

通过流动注射分光光度法分析了泵连续稀释净化后的湿法磷酸样品，建立了磷、氟的同时在线分析系统。并与喹钼柠酮重量法和氟离子选择电极法进行对照。结果表明：五氧化二磷测定的线性范围为20～250mg／L．测定频率为40次／h，RSD〈1．0％；氟离子测定的线性范围为0．2-1．2mg／L，测定频率为30次／h，RSD〈3．0％，m（P205）胁（F）测定的RSD〈3．0％。该方法能够快速、准确测定出样品中的磷、氟含量，同时实现饲料级磷酸盐生产过程中的磷氟比在线分析监测。

利用脱硫石膏制备发泡轻质材料的研究

脱硫石膏为烟气脱硫过程中产生的副产品,其大量堆积会对环境造成污染。利用脱硫石膏制备发泡轻质材料,该材料可用作隔热、隔音材料。研究了石膏发泡剂和缓凝剂对脱硫石膏发泡轻质材料性能的影响,采用石膏发泡剂时,发泡倍数控制在1 100倍左右,脱硫石膏发泡轻质材料的密度可达1 g/cm3左右,脱硫石膏发泡轻质材料的常温耐压强度可达3 MPa左右。优选硼砂作为缓凝剂,硼砂配入量(质量分数,下同)为1%时,可以满足施工要求,并且添加硼砂对常温耐压强度影响小。正交试验表明:对常温耐压强度影响最大因素是石膏发泡剂的配入量。实验得到最优配方组成:石膏发泡剂配入量为0.065%、用水量为55 m L、硼砂配入量为1.3%、脱硫石膏称量100 g,在此条件下脱硫石膏发泡材料的常温耐压强度达到3.5 MPa。

AIPO_4-12的热分析研究

用水热法在乙二胺-Al_2O_3-P_2O_5-H_2O体系中合成磷酸铝分子筛AlPO_4-12.晶化产物用X-射线粉末衍射分析,扫描电子显微镜观测和化学分析法进行表征.所得产物为纯的AlPO_4-12.热分析结果表明,AlPO_4-12分子筛可能具有孔径大小和/或结构不同的两种孔道体系,填充于小孔道内的有机模板剂需要在高温下或较长时间的低温下处理才可完全脱除.～450℃为适宜的脱胺温度,可使晶体结构不发生破坏.420℃下热处理≥18hr可基本脱除AlPO_4-12中的有机胺.

两种五氧化二磷晶型转化及其对蒸发速率的影响

介绍了常压下五氧化二磷的o-、o′-和h-这3种晶型一些性质和结构以及各种晶型稳定性的比较结果。为了获得蒸发速率稳定的五氧化二磷晶型,以正交斜方晶型即o-五氧化二磷为原料,直接利用马弗炉对其加热。通过实验发现,最初五氧化二磷蒸发速率过快不利于控制,而加热一定时间待五氧化二磷晶型转变为六方晶型即h-五氧化二磷时,其挥发速率变得稳定。因此利用h-五氧化二磷进行下一步实验具有很好的可操作性。

磷酸活化磷尾矿制取聚合态钙镁磷肥的工艺条件研究

为减少磷尾矿对环境的损害,采用高温分子间脱水聚合的方法,对利用磷尾矿合成聚合态钙镁磷肥做了研究。将磷酸和磷尾矿按照物质的量比[n(P2O5)∶n(CaO+MgO)]为1∶(1.2~1.8)进行混合反应,将反应的料浆在250~600℃下煅烧1~5 h得到干基的产品。产品检测结果表明,聚合态钙镁磷肥的聚合度为1~4,P2O5的聚合率在80%以上,总P2O5质量分数为50%~60%,CaO质量分数为17%左右,MgO质量分数为12%左右,产品结构为多孔隙的球状结构。该产品可以根据不同地区的需要灵活调整原料配比,以得到不同性质的产品。该研究已经在中试装置中进行试生产,正式生产车间目前正在中国贵州建设,目标产能为20万t/a。

离子色谱法测定磷酸二氢钾的纯度及F^-、Cl^-的含量

建立了离子色谱法同时测定磷酸二氢钾中PO43-、Cl-、F-的方法,在12 min内实现对3种阴离子的分离及同时测定,实验过程通过PO43-的含量计算磷酸二氢钾的纯度。在最佳实验条件下,建立3种离子的标准曲线,其r为0.999 2~0.999 9,检出限为0.051~0.30μg/mL,样品平均加标回收率为95.6%~104.5%,相对标准偏差为3.1%~4.9%。将测定结果与HG 2321—1992《磷酸二氢钾》所规定的方法进行差异性分析,结果表明,实验所建立的方法与标准方法无显著性差异。该方法具有简单、快速、重现性好的优点,适用于磷酸二氢钾生产过程的工艺控制。

配矿对磷矿单一反浮选加工的影响研究

将宜昌磷矿、马边磷矿按照不同配比复配,研究了不同配比对同样工况条件下磷矿浆细度、精矿品位、磷回收率及氧化镁脱出率及浮选药剂用量的影响。结果表明,马边磷矿的平均硬度较宜昌磷矿低,磨矿中晶体解离好,更易于通过单一反浮选装置选矿。配矿可以使得磷矿入选Mg O/P2O5及（Al2O3＋Fe2O3）/P2O5等杂质含量稳定,有利于生产稳定操作,但是对于精矿品位、磷收率、氧化镁脱除率影响不太大。实验结果表明,其不存在必然联系。从生产操作经济性考量,马边磷矿和宜昌磷矿在单一反浮选装置上比较适宜的配矿比（质量比）为（1~3）∶1。

三氯化磷生产过程中五氯化磷的处置

介绍了三氯化磷生产过程中五氯化磷的生成原理,通过一起大量处置五氯化磷案例,描述了五氯化磷在生成过程中的现象,提出了处置过程中的注意事项及安全处置的建议。

磷肥企业氟硅产物综合利用及清洁生产研究

为了实现磷肥企业磷酸浓缩装置氟吸收系统中副产氟硅化合物的综合利用,同时解决氟吸收系统被硅胶堵塞问题,将氟硅化合物加工为氟化工的基础原料无水氟化氢,生产过程中洗涤二氧化硅得到的低浓度氟化铵溶液返回磷肥生产的氟吸收系统补充含氟尾气吸收液,酸解残液返回磷肥生产的萃取系统等值利用,二氧化硅活化后用于橡塑填料。结果表明,该厂工艺实现了磷肥企业氟硅资源综合利用和磷肥企业清洁生产。

硝酸酸解焙烧磷精矿过程五氧化二磷分解率及伴生碘的迁移分布研究

中低品位沉积型磷块岩磷矿需经选矿才能用于湿法磷酸生产。浮选磷精矿难以完全满足硝酸磷肥生产要求,焙烧磷精矿更适合于硝酸磷肥生产。研究了硝酸酸解焙烧磷精矿过程工艺参数对五氧化二磷分解率及伴生碘三相迁移分布的影响,并与硝酸酸解浮选磷精矿实验结果进行对比分析。结果表明,酸解温度为60℃、酸解时间为50 min、硝酸质量分数为55%和酸解比(硝酸与磷精矿的质量比)为1.2条件下,焙烧磷精矿五氧化二磷分解率达到97.85%;酸解温度同为60℃条件下,焙烧磷精矿的五氧化二磷分解率均高于浮选磷精矿,而其他酸解工艺参数明显低于浮选磷精矿;两种磷矿伴生碘大部分升华至气相,但焙烧磷精矿伴生碘更易于升华。

五硫化二磷生产的新进展

介绍了意大利ITALMATCH公司生产五硫化二磷的先进技术。将原料配比控制、反应热量的平衡、能耗、环保等多方面与国内生产状况作一比较 ,找出国内厂家的差距。

容量法测定磷酸中五氧化二磷的方法改进

研究了以百里香酚蓝 -酚酞为指示剂 ,直接用碱滴定磷酸中五氧化二磷的新方法。相对标准偏差小于 0 .6 % ,回收率为 99.5%～ 10 1.5%。本方法用于测定磷酸中五氧化二磷的含量 ,获得满意结果。

磷矿石—磷酸—石膏法烟气脱硫技术的研究

结合国内钙法烟气脱硫技术和湿法磷酸生产技术的特点,首次提出新的钙法脱硫技术即"磷矿石—磷酸—石膏法"。介绍了新钙法脱硫技术的反应机理、主要工艺过程和指标控制,分析了其工艺过程与典型的"石灰石—石膏法"脱硫技术、湿法磷酸生产等的不同之处,认为采用"磷矿石—磷酸—石膏法"烟气脱硫技术,既可达到良好的脱硫效果,又可充分利用其中的硫资源提取磷矿石中的P2O5,符合低碳环保、循环经济和可持续发展战略,值得研发和拓展。

氧气直接氧化三氯化磷生产三氯氧磷

将氯化水解法生产三氯氧磷改造为直接氧化法生产，降低了原材料消耗，改善了操作条件，提高了产品质量及收率，消除了环境污染。

T-202生产中五硫化二磷质量的影响

二烷基硫代磷酸锌（Ｔ２０２）是润滑油添加剂的一种。本文就五硫化二磷的质量对Ｔ２０２生产过程及产品质量的影响进行了探讨。

酸碱滴定法快速测定萃取料浆中五氧化二磷含量

通过在试液中加入中性盐，选用合适的指示剂，采用酸碱滴定法快速测定萃取料浆中五氧化二磷含量，其准确度可以满足生产要求。