电子级磷酸的纯化精制技术发展现状与研究进展

电子级磷酸作为一种超高纯化学试剂,主要用于微电子行业中芯片的清洗与蚀刻,其纯度会显著影响电子元器件的成品率、电性能以及可靠性。然而,极低杂质(10^(-9)水平)的高端电子级磷酸,对于化工分离纯化技术的要求极高。从电子级磷酸在芯片清洗与蚀刻方面的应用出发,梳理了电子级磷酸产品的主要国内外标准,概述了杂质离子的主要分析监测方法。重点综述了电子磷酸的制备和纯化精制方法,特别是结晶法在磷酸深度净化方面的显著优势,最后,对电子级磷酸的净化技术发展做出了前景展望。

湿法磷酸副产渣酸和萃余酸研究进展与展望

中国磷化工企业渣酸、萃余酸产量日益提高,但受限于渣酸和萃余酸杂质(阴离子、阳离子)含量高及萃余酸黏度大等因素,使其利用率存在一定的上限,实现渣酸和萃余酸的高效、增量利用已成为磷化工产业健康发展面临的迫切难题。介绍了渣酸、萃余酸的来源及主要性质;全面阐述了萃余酸净化的研究进展,归纳总结了现有的净化方法,主要包括络合净化法、酸碱调节法、膜过滤法等;梳理了渣酸和萃余酸综合利用研究及应用进展:利用渣酸和萃余酸制备精细磷化工产品、制备农用肥料产品及在其他化工领域中的应用。并对未来渣酸和萃余酸高效利用应关注的研究方向和内容进行了展望。以期为提高渣酸和萃余酸等副产资源利用率、推动肥料产业转型升级和绿色发展提供参考。

微生物菌剂对叶菜废弃物堆肥过程的影响

为研究微生物菌剂对叶菜废弃物堆肥过程中相关理化指标之间的动态变化的影响,以叶菜废弃物为主料,玉米秸秆为辅料,添加VT-1000、群林发酵菌、反应堆专用菌种001、SUKAAgre-C3009/C共4种外源微生物菌剂进行发酵,以不添加菌剂为对照,测定相关指标并进行综合对比分析。结果表明,发酵第24天时,所有堆体均达到完全腐熟,添加菌剂处理的堆体种子发芽指数(germination index,GI)均明显高于对照处理,其中,添加VT-1000菌剂的堆体GI最高,为113%;添加菌剂的堆体在第2天均可升温至60℃以上,且可保持6~8 d的高温期(≥50℃),比对照组多3~5 d,其中,添加VT-1000菌剂的温度最高,达69.9℃,高温持续时间为8 d,有效解决了叶菜含水率高影响堆肥品质的问题;各处理养分含量分析表明,添加VT-1000菌剂处理的有机质降解率和全氮含量最高,分别为21.0%和25.8 g·kg-1。施用添加VT-1000菌剂的自制有机肥能显著提高土壤有机质和全效养分含量,可以有效改善土壤的理化性质,且自制有机肥的成本最低,仅为其他2种肥料的1/10左右。以上结果表明,添加微生物菌剂能促进堆肥腐熟,提高堆体温度,延长高温期持续时间,提升堆肥品质。综合来看,添加VT-1000菌剂的效果最好。

不同APP添加量对复合肥料造粒性能的影响

聚磷酸铵(APP)作为近几年备受关注的新型肥料,在农业应用中研究较多且效果显著,但作为原料在复合肥料生产中的研究报道较少。为探究APP与其他肥料的复配和造粒性能,采用APP、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)等原料通过复配再造粒制备复合肥料。肥料制备共设计两个方案,其中方案I以APP、MAP、尿素和K_(2)SO_(4)为原料,方案II以APP、DAP、尿素和K_(2)SO_(4)为原料,同时两个方案又分别设定不同的APP添加量作为变量,且对原料配伍性能、造粒过程现象、加水量、成粒率、肥料p H、颗粒强度、颗粒分散性及肥料吸湿性等造粒性能进行了评价。结果表明:APP与其他原料复配再造粒能够制备2~4.75 mm的颗粒产品;当聚合磷质量分数≥40%时,复配性能良好;不同磷源配伍对复合肥料造粒性能有明显影响,方案II的产品成粒率、颗粒强度和分散性均优于方案I,但方案II的吸湿性较强;适宜的APP添加量有利于复合肥料造粒,两个方案均显示在聚合磷质量分数为20%~40%时,肥料产品的成粒率较高,方案I>67%,方案II>77%。

水稻绿色智能肥的增产效应与增产机理研究

绿色智能肥料(GIF)是为响应工业绿色制造与农业绿色可持续生产提出的肥料新理念,以GIF的理念为指导生产了水稻GIF,并评价了该肥料在水稻上的农学应用效果。在氮磷养分等量投入的前提下,在大田设置常规氮磷钾肥料(T1)、复合肥1(T2)、复合肥2(T3)、GIF1(T4)和GIF2(T5)5种肥料施用处理,研究不同肥料品种对水稻产量、产量构成因素、干物质积累、根系生长发育、叶片光合特性、籽粒品质、土壤pH、氮磷养分积累量及肥料经济效益的影响。与常规肥料(T1、T2、T3)相比,T4主要通过增加水稻有效穗数实现了增产作用,较T1、T2和T3分别增产26.2%、28.4%和38.1%。T5主要通过增加有效穗数、稻穗二次支梗穗粒数和粒重实现增产,较T1、T2和T3分别增产38.3%,39.0%和51.4%。相比常规肥料(T1、T2、T3),T4和T5处理显著提高水稻地上部干物质积累量、功能叶SPAD值、土壤pH、氮磷养分含量及积累量,同时促进了水稻根系生长发育且获得较高的产投比。与T1相比,两款常规复合肥(T2、T3)并未对水稻产量及其他农艺性状表现出增效作用。水稻GIF肥对水稻生长、产量和品质提高有显著增效作用,相比常规肥料具有更高的经济效益。

聚磷酸铵阻燃应用研究进展

聚磷酸铵(APP)凭借其无毒、无卤、抑烟、阻燃效果好、环境友好等特点,被广泛应用于聚丙烯、聚氨酯、环氧树脂等聚合物阻燃领域。然而,APP存在吸湿性强、添加量高、分散性差、与聚合物相容性差等缺点,限制了其进一步发展。针对上述问题,对聚磷酸铵的阻燃机理及应用进行了系统综述,并总结了相关的解决方法。首先简单介绍了APP的物化性质及阻燃机理;然后梳理了近年来国内外APP阻燃剂的研究进展,详细介绍了单独阻燃、复配阻燃、微胶囊化包覆、化学改性和纳米复配等不同阻燃方式的阻燃效果,并归纳总结了不同阻燃方式的优缺点;最后讨论了APP在聚合物阻燃研究中存在的主要问题,并展望了其未来的发展方向。

云南某低品位碳酸盐型萤石矿浮选试验研究

由于碳酸盐脉石与萤石的可浮性相似,使用常规捕收剂来浮选分离碳酸盐型萤石矿的效果不理想,尤其是对于CaF_(2)含量20%左右的低品位碳酸盐型萤石矿。因此,开发高效的萤石矿浮选捕收剂及选矿工艺流程就显得尤为重要。云南某碳酸盐型低品位萤石矿CaF_2含量仅为22.38%,通过化学分析和扫描电镜分析查明,方解石含量高达56.46%,属于典型的低品位碳酸盐型萤石矿。根据矿石工艺矿物学分析结果,自主开发了高效碳酸盐型萤石捕收剂CYY-1,同时采用碳酸盐脉石抑制剂单宁酸,在磨矿细度-0.075mm占72.03%的条件下,通过一粗一扫五精浮选闭路试验流程很好的实现了萤石和方解石的分离,获得了萤石精矿CaF_(2)品位为96.59%、回收率为73.94%的良好指标。

磷酸铁工业废水处理工艺研究进展

近年来锂离子电池正极材料磷酸铁锂广受关注,带动其前驱体磷酸铁相关研究及生产呈现爆发式增长。然而,主流工艺生产磷酸铁的过程中会产生大量废水,制约了磷酸铁行业绿色、健康发展。目前,已报道的磷酸铁工业废水处理方法有沉淀法、硫酸铵镁结晶法、微生物分解法、膜分离法等,但是沉淀法污泥难处理、难回收,磷酸铵镁法需额外加入药剂以满足沉淀配比,微生物法稳定性及灵活性较差,膜分离法需配合其他处理技术对膜进水预处理并对膜浓水处理回用,因此工业化应用中常将多种技术结合,形成综合处理方法,可对磷酸铁废水达到较好的处理效果。最后,从废水高效预处理及有价元素回收再利用方面入手,对未来磷酸铁行业的废水处理技术进行了展望。

土壤中硫磺氧化的影响因素

通过综述影响硫磺氧化的土壤性质、肥料性质两部分内容,为进一步解决硫磺在土壤中氧化率低的问题,同时也为高效硫肥的研制提供理论依据。植物对于硫的需求日益增高,硫是作物必须的营养元素,被用来合成许多蛋白质和氨基酸,对植物的产量和品质有极大的影响,同时也在防治害虫、改良土壤性质方面发挥着巨大的作用。由于大气沉降、径流损失以及大量元素肥的过量施用导致硫元素附带输入减少和作物移除量的增加,土壤中硫含量供需不平衡,因此,硫肥添加成为未来的主流趋势。现有硫肥里的硫主要由两种形态组成,分别为单质态的硫磺和化合态的硫酸盐。硫磺廉价易得,在氧化过程中可以产生酸,改良碱性土壤pH,为更加科学地进行硫肥的研发设计,现需对硫磺在土壤里的主要氧化因素(微生物、pH、温度、湿度、粒径)进行系统的梳理。得到以下主要结论:微生物活性对硫磺的氧化作用要远大于数量,因此,影响微生物活性的土壤pH、温度、湿度等是极为重要的因素,微生物的种类在其中发挥的作用比重尚无绝对的定论。大多数研究表明,硫磺的氧化速率随土壤pH的降低而降低,在30~40℃且土壤含水量接近田间持水量时硫磺氧化速率最快。而硫磺粒径与氧化速率呈反比是确定的,其本质是微生物定殖于肥料颗粒的表面积起主导作用,并且受在土壤里的扩散影响,粉状硫磺相对于颗粒状硫磺更易于氧化。

肥料产品绿色智能设计思路

肥料是支撑农业绿色发展转型的重要载体。我国化肥行业存在能源消耗高、绿色清洁技术少、肥料与农业需求脱节等问题。针对现有问题,根据张福锁院士提出的“绿色智能肥料”新理念,从肥料绿色化、智能化设计角度提出一种产品设计思路,对创制在资源属性、能源属性和环境属性方面实现养分资源充分利用的绿色智能肥料产品进行探索性讨论。

铁法磷酸铁的工业化制备及其电化学应用

磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料应用十分广泛,磷酸铁前驱体也因此得到了快速发展。磷酸铁的主流生产工艺是硫酸亚铁法,生产流程较长,工业废水处理量较大。研究了一种用高纯铁为原料制备磷酸铁的工业化生产方法,工艺流程简单,过程用水可循环使用,环保压力小。此外,还以该方法生产的磷酸铁作为前驱体制备了磷酸铁锂,并对其电化学性能进行了基础测试,结果表明铁法磷酸铁制备的磷酸铁锂在0.1 C倍率下克容量≥160 mAh/g,完全满足后端市场的应用需求。

大掺量磷石膏用于路基填料的性能试验研究

为探索磷石膏大掺量、规模化、资源化利用路径,分别以自制固化剂和水泥为胶凝材制备大掺量磷石膏路基填料,开展大掺量磷石膏混合料的击实试验、无侧限抗压强度试验及疏水改性试验,分析大掺量磷石膏与自制固化剂和水泥的适配性、击实特性、强度特性、耐水性能。结果表明,采用水泥或自制固化剂改性磷石膏击实曲线呈单峰变化趋势,且含水率偏低时对大掺量磷石膏混合料的干密度影响较小;相同配比时,固化剂体系大掺量磷石膏混合料7d无侧限抗压强度是水泥体系的1.5倍以上,磷尾砂与自制固化剂的适配性优于黏土,且配比为90%磷石膏+10%固化剂的大掺量磷石膏混合料7d无侧限抗压强度度达3.4MPa,经疏水改性后强度提升至4.2MPa,疏水剂与自制固化剂的复配较好地改善了磷石膏自身亲水特性,提升了其水稳性能。

10万t/a磷石膏浮选脱硅生产技术

磷石膏综合利用及无害化堆存已成为湿法磷酸加工产业可持续发展的重要因素。如何实现副产磷石膏多元化再利用和安全性处置将决定湿法磷酸生产企业未来的命运。根据云南湿法磷酸加工产业的实际生产情况,采用浮选工艺对磷石膏进行浮选脱硅处理,使其达到并满足建筑材料生产的要求,为磷石膏精制处理,实现再利用奠定良好基础。

磷渣酸高温活化低品位磷矿制备聚合态磷肥

以低品位磷矿和磷渣酸为主要原料,采用高温煅烧方法对其进行活化,制备了一种聚合态磷肥,通过单因素试验对反应条件进行了探索,得到的适宜反应条件为:聚合反应温度600℃、聚合反应时间40 min、原料配比m(酸P_(2)O_(5))/m(矿P_(2)O_(5))为2.5。在此条件下制备得到的聚合态磷肥为疏松多孔的块状结构,其中聚合磷质量分数为35.70%、聚合率为86.47%,有效磷质量分数为36.40%、占总磷的88%,钙、镁的有效占比分别为60.3%和75.6%,溶解试验结果显示该聚合态磷肥主要以枸溶性为主。

云南某反浮选脱镁磷精矿再反浮选脱硅降MER值试验研究

随着钙质胶磷矿资源的不断消耗,入选的胶磷矿中P_(2)O_(5)和MgO含量持续降低,SiO_(2)含量持续升高,使用目前成熟的单一反浮选脱除MgO工艺生产的磷精矿存在P_(2)O_(5)含量降低,SiO_(2)杂质和MER值升高的问题。为了解决此问题,以反浮选脱镁磷精矿为原料对研发的酸性条件下再反浮选脱硅捕收剂开展了药剂用量、pH适应性及浮选低温耐受性试验,结果表明,该脱硅捕收剂具有较好的pH适应性和低温耐受性,对降低磷精矿SiO_(2)含量和MER值以及提高最终磷精矿品质有明显作用。

红大戟种子检验规程研究

为了研究红大戟种子检验规程,为红大戟种子质量标准的制定提供依据,参照农作物种子检验规程的方法,通过对红大戟种子扦样、净度分析、种子真实性、千粒重、含水量、发芽率、生活力等常规指标进行对比分析,找出适合红大戟种子的检验方法。结果表明,红大戟种子净度分析试样不少于0.3 g;采用外观形态观察鉴定法鉴定种子真实性,千粒法测定种子重量;131℃下烘6 h测定种子含水量,采用浓度为0.1%的TTC溶液25℃或TTC浓度0.5%,温度20~25℃条件下染色16 h测定种子生活力;种子消毒后25℃下(12 h光照/12 h黑暗)培养测定种子发芽率,发芽床为沙上。

不同用量亚磷酸钾对小番茄生长、产量及品质的影响

为了研究固体亚磷酸钾对黄金1号小番茄生长、产量和品质的影响,选择固体亚磷酸钾作生长助剂,设置常规施肥(CF),自制肥料添加0%亚磷酸钾(Y0)、0.2%亚磷酸钾(Y1)、0.6%亚磷酸钾(Y2)、1%亚磷酸钾(Y3)等5个处理于温室大棚开展肥效验证试验。结果表明,与常规施肥处理CF相比,添加固体亚磷酸钾处理Y1、Y2、Y3的小番茄株高(定植后33 d)分别增加了15.61%、21.91%、24.18%,花序数(定植65 d)分别增加了13.63%、15.26%、18.72%,总产量分别增加16.32%、22.15%、23.79%。另外,与常规施肥处理CF相比,添加固体亚磷酸钾处理Y1、Y2和Y3的小番茄中蛋白质、可溶性糖和维生素含量均有所提高,其中可溶性糖含量表现最为明显,分别增加了50.31%、81.90%、95.19%,而有机酸含量分别降低了32.06%、36.24%、39.72%。综合来看,添加1%固体亚磷酸钾(Y3)对小番茄的生长、产量和品质的促进效果最好。

聚酰胺微塑料与水中防腐剂的复合污染:吸附特性与竞争机制研究

微塑料污染问题因其广泛分布和与有机污染物的复杂相互作用而备受关注。然而微塑料特别是聚酰胺(PA)颗粒在多元溶质体系中与对羟基苯甲酸酯类防腐剂(PBs)的相互作用未见报道。以PA微塑料为研究对象,深入剖析其对水中四种PBs的吸附特性及其作用机制,揭示多元溶质体系中PA12发生吸附作用相关官能团的敏感性及变化规律。通过系统对比不同PA微塑料的物理属性、吸附能力、动力学和热力学特征,从吸附质与吸附剂双向角度分析了PA12吸附PBs的主导机制,主要涉及疏水分配作用,同时伴随着氢键的形成和多分子缔合过程。在多元溶质体系中,竞争吸附现象显著,PA12微塑料对高分子量、高疏水性的PBs表现出更强的富集倾向。竞争吸附和吸附饱和效应主要源于PA12软链段有限的可变性及分子间的空间位阻效应,且吸附质与吸附剂之间的亲和力是决定竞争吸附程度的关键因素。亲和力较高的共存溶质会抑制PA12微塑料对亲和力较弱的共存溶质的富集效应。所得研究成果深化了对微塑料复合污染问题的理解,并为未来微塑料污染治理和防控提供了新的思路和方法。

锂硫电池正极复合材料研究进展

锂硫电池(LSBs)凭借其超高的能量密度,价格低廉,环境友好等优势,有望成为下一代高性能电化学储能器件。然而,目前锂硫电池在商业化应用的道路上还存在着许多挑战,例如硫正极材料导电性能差,多硫化物的穿梭效应以及充放电过程电池内部的体积膨胀等,均是限制锂硫电池实际应用的重要因素。文章总结了近年来锂硫电池正极材料的研究进展,包括碳/硫复合材料、负载金属的碳/硫复合材料以及导电聚合物/硫复合材料。最后,对锂硫电池未来的研究进行了展望。

工业电气设计中的安全与节能保障措施

针对工业电气设计中的安全、节能问题进行了分析。结合各方面的因素,系统梳理了常规工业电气设计中宜采用的措施,以及动力设备的选择、小电流分级的检测及消防控制等。节能技术的应用,包括供配电系统节能设计、照明系统的节能设计、优化线路节能设计、动力设备系统节能性选择等,通过综合规划、分区设计,实现了电气节能设计的精细化。安全性保障措施包括:电气设备接地设计,施工及运维人员、供电线路、消防控制、电力供应的安全保障措施。