磷矿资源绿色全量利用技术研究现状及突破思路

磷矿是一种战略性、不可再生的矿产资源。介绍了世界及我国磷矿资源的概况,指出了我国磷矿资源利用中存在的主要问题;从磷矿加工技术、磷矿加工副产物资源(如黄磷渣、磷尾矿、萃余酸、淤渣酸、磷石膏)的高效利用、磷矿伴生资源综合利用等3方面阐述了磷矿资源绿色全量利用技术的研究现状,并提出了磷矿资源绿色全量利用的突破思路。

“双碳”背景下热法黄磷生产技术研究现状及建议

黄磷支撑着我国磷酸盐精细化和有机磷化工的发展,是磷化工行业重要的基础原材料。热法黄磷生产高能耗、高污染、高碳排放,因此创新产业可持续发展模式,突破资源、能源、环境的多重制约因素,开发绿色黄磷生产技术是我国黄磷企业今后发展的必经之路。结合“碳达峰、碳中和”的时代背景,本文阐述了黄磷生产技术发展及副产物资源化利用现状,目前黄磷生产存在磷矿资源贫化、副产物低值化利用普遍、能源转型难度高、企业整体能效水平低、产业链链接关键技术不足等问题,提出加快推广黄磷尾气烧结中低品位磷矿成球技术、加大开发资源化增值利用技术、探索黄磷还原新技术、加强企业合作、构建多产业耦合的磷资源产业循环经济五条建议,旨在助力实现黄磷行业节能降碳、绿色发展。

河南省化工产业集聚区绿色发展研究

结合河南省现代化工产业发展现状以及“十四五”期间国家和河南省对化工行业发展所提出的要求,对河南省濮阳、济源、焦作、沁阳、鹤壁宝山、永城6个现代化工产业集聚区进行调研。分析了“双碳”目标下河南化工产业集聚区绿色发展存在的问题及对策,并提出了发展建议。以市场需求和国家产业政策为导向,结构调整和产业升级为主线,科技创新为动力,技术改造为手段,推动化工产业集聚区绿色高质量发展。

磷石膏配料碳热熔融还原硫逸出及熔渣物相分析

基于配料计算在磷石膏中添加硅、铝、镁等,使其渣系满足矿渣棉生产对酸度系数、氢离子指数、黏度系数的要求。通过热重分析、熔融特性的测定及高温还原焙烧/熔融实验,探究了磷石膏配料在高温还原过程中硫逸出及熔渣的物相结构。结果表明:碳的加入可以促进磷石膏分解,加入量以n(C)/n(S)=0.5为宜;还原剂(石墨、无烟煤、焦炭)及配料的加入均可以降低磷石膏体系的熔融特征温度,CaO-MgO-SiO_(2)-Al2O_(3)四元相图计算表明配料体系在1255.73℃时形成最低共熔点。磷石膏及其配料在高温焙烧过程中的物相演变规律表明,CaS为CaSO_(4)还原过程的中间产物,配料中加入的SiO_(2)可结合更多的CaO促进CaS和CaSO_(4)反应的进行。还原熔融实验表明,n(C)/n(S)对熔渣硫含量及体系脱硫率影响较大。以焦炭为还原剂,磷石膏配料的酸度系数Mk=1.4、pH=4.85、n(C)/n(S)为0.5时,采用刚玉坩埚在1450℃下高温熔融20min后,脱硫率可达99.05%,硫高效逸出的同时形成的熔渣呈非晶态,具有良好的玻璃相结构。

磷石膏综合利用途径及关键共性技术创新研究建议

磷石膏是磷酸工业生产的副产物,堆放量逐年增加,给环境和农业安全带来了巨大威胁。介绍了磷石膏综合利用途径,分析了磷石膏生产水泥、制备硫酸铵、硫酸钾、碱性土壤调理剂的机理,建议开展磷石膏综合利用关键共性技术创新的研究以及加大磷石膏源头减排技术研发,实现磷石膏无害化、资源化和高值化利用。

腐植酸接枝共聚物的研究进展及应用前景

综述了接枝共聚物的发展现状与腐植酸类共聚物的研究进展。腐植酸含有丰富的含氧官能团,如羧基、酚羟基等基团,使得腐植酸分子具有氧化还原、亲水、络合、吸附、分散以及易于接枝共聚改性的能力。从不同用途介绍腐植酸类共聚物,因其具有成本低、绿色、安全等特性,在工业、农业、畜牧业、林业以及医药等方面都有着广阔的应用前景。

农作物废弃物生物炭制备及改性的研究进展

生物炭作为新型绿色材料有着广泛的应用前景,农业废弃物大量被直接燃烧或丢弃。为实现其资源化利用,同时作为高性能吸附材料改善环境,本文综述了热解法、水热炭化法、微波法以及气化法等制备农业废弃物生物炭的主要方法,并对热解机理进行了探究,论述了不同改性方法通过改善生物炭孔隙结构、表面官能团数量以及增加吸附位点的数量来提高其吸附性能,总结了生物炭在废水处理、土壤改良和清洁能源方面的研究现状,以期为农作物废弃物生物炭在实际应用中更好地发挥作用提供思路。

水热酸解甘蔗渣制备水溶性碳肥工艺研究

甘蔗渣是一种极具潜力的高值化农业生物质资源。本文以水热法通过单因素试验研究了反应时间、反应温度、硫酸浓度、甘蔗渣与硫酸溶液固液比对甘蔗渣在酸性溶液中水解生成水溶性碳的过程,通过正交试验优化了水解工艺条件,在反应时间为30 min、反应温度为180℃、硫酸浓度为5.5 mol/L、甘蔗渣与硫酸溶液固液比为1∶16时达到最优,有机质收率为26.88%。水解产物主要通过断裂3100 cm^(-1)~3500 cm^(-1)和1032.23 cm^(-1)处官能团而生成。研究结果为甘蔗渣水解制备水溶性碳肥及其应用提供了科学依据。

热法制备含磷钾中微量元素肥料的实验研究

我国大部分土壤缺乏中微量元素,影响作物健康生长和农产品品质。热法制备肥料具有可利用中低品位磷矿,磷、钙、镁、硅等植物有益元素经高温活化养分有效性高的优点,但其工艺存在热能消耗较大的问题。本文研究SiO_(2)/P_(2)O_(5)、MgO/P_(2)O_(5)、CaO/P_(2)O_(5)(mol)对体系熔融特性温度的影响,通过正交优选确定熔点为1273℃的配方PF-1。在此基础上,研究硼、锰、钾、铁元素对P_(2)O_(5)-CaO-MgO-SiO_(2)体系熔点的影响,得到各营养元素的合适添加量为硼3%~5%,锰2%~4%,钾4%~8%,铁2%~5%。结合制肥需求,以磷矿、白云石、钾长石和硼镁矿等矿物原料配成矿物配方PF-2,熔点降为1045℃,降低了228℃,在增加肥料产品营养元素多样性的同时,达到了节能降耗的目的。考察热法制备肥料工艺中各养分转化率的变化规律,研究表明,延长焙烧时间可显著提高钾和铁元素的转化率;提高焙烧温度可促进各营养元素的有效转化;在熔融水淬条件下各元素转化率普遍较焙烧法高,尤其是磷。

聚磷酸铵的研发、生产及应用

介绍了聚磷酸铵的生产方法,重点阐述了Ⅰ型和Ⅱ型结构聚磷酸铵的生产方法,包括聚磷酸法、磷酸法、磷酸铵热缩合法、磷酸铵和五氧化二磷合成法。聚磷酸法、磷酸法和磷酸铵热缩合法得到聚合度较低、主要为Ⅰ型结构的产物;磷酸铵和五氧化二磷合成法形成聚合度较高、主要为Ⅱ型结构的产物。概述了聚磷酸铵在肥料和阻燃剂等方面的应用及发展趋势。

水热酸处理解离凹凸棒土晶束的研究

为了解离天然凹凸棒土棒晶束,采用水热酸处理工艺技术对其进行改性,以改性样品粘度为指标,考察了固液比、改性时间、改性温度和酸浓度对改性样品的影响,并对改性样品进行Zeta电位和粒度分析以及红外光谱表征。实验结果表明,盐酸水热处理的最佳工艺条件为固液比为1∶0.5,改性时间为6 h,改性温度为150℃,酸浓度为1.04 mol/L,改性样品粘度为329.8 mPa·s;硫酸水热处理的最佳工艺条件为固液比为1∶0.5,改性时间为6 h,改性温度为200℃,酸浓度为1.10 mol/L,改性样品粘度为291.6 mPa·s。

凹凸棒土吸附Pb(Ⅱ)的研究进展

凹凸棒土具有比表面积大、特殊的孔道结构及表面带有永久负电荷等特性,使其在去除废水中重金属方面有明显优势。改性凹凸棒土合成吸附材料具有低成本、绿色、安全等特性。综述了凹凸棒土功能性改性在吸附废水中Pb(Ⅱ)方面的研究进展。

木质纤维素酸解过程的研究进展

结合相关研究结果和文献报道,对木质纤维素的成分和酸解工艺流程进行了系统的综述。从木质纤维素酸解的分步操作流程进行分析,比较不同工艺条件对木质纤维素酸解产物的影响。根据木质纤维素酸解使用的酸种类的不同,重点介绍了使用有机酸、无机酸和固体酸对木质纤维素进行酸解,得到的最佳工艺条件和目标产物的产率。提出了木质纤维素酸解目前存在的问题以及未来的研究方向,为木质纤维素类生物质的深入研究提供参考依据。

氮肥减施对养分在潮土肥际微域中迁移过程的影响

肥料减施增效对合理控制肥料用量、推进农业绿色发展、实施乡村振兴具有重要意义。本研究以尿素、磷酸二铵和硫酸钾为供试肥料,采用培养试验研究了氮肥减施对砂质潮土和壤质潮土肥际微域速效养分迁移过程的影响。以高产推荐施肥N 210 kg/hm^(2)为基础,在氮肥减施20%时,速效氮磷钾进入砂质潮土肥际微域的比例比习惯施肥N315kg/hm^(2)增加了15.71%、7.27%和13.14%,比高产推荐施肥增加了10.54%、3.79%和8.98%。速效氮迁移距离低于习惯施肥,与高产推荐施肥相当,为46 mm;有效磷迁移距离与两者无显著性差异;速效钾迁移距离分别增加了15.79%和10.00%。速效氮和有效磷进入壤质潮土肥际微域的比例比习惯施肥增加了53.08%、3.44%,比高产推荐施肥增加了14.28%、6.89%,迁移距离与习惯施肥、高产推荐施肥无显著性差异;速效钾比例和迁移距离则低于其他两个施肥量处理。

木质素基控释材料及其在药物输送和肥料控释中的应用

木质素作为储量仅次于纤维素的第二大生物质资源和重要的芳香族可再生资源,目前主要作为纤维素利用的副产物大量废弃,引发严重的资源浪费和环境污染。木质素资源开发和高值利用不仅可以减少直接燃烧造成的环境污染,而且对于实现生物质资源的全链条应用、提升生物质资源开发应用的可行性、可持续性和经济性具有重要意义。木质素结构中丰富的官能团和化学反应活性位点,及其作为生物质材料固有的可降解性和生物相容性,使其在生物医药和绿色可持续农业领域受到了广泛的关注和研究,也使其成为药物和绿色肥料提质增效和可控释放的理想载体。本文从木质素的结构特点出发,介绍了木质素及其改性材料在生物医药和绿色农业肥料中的应用基础,阐述了木质素在药物智能给送和肥料缓控释放领域的研究和应用进展,并分析了这些应用中存在的挑战以及未来值得关注的研究方向,以期为木质素资源化利用和缓控释材料的设计开发提供有益参考。

化学化工数据库系统研究现状与发展

随着化学化工行业与计算机信息技术的不断发展和结合,化学化工数据库系统在化工生产和科研中广泛应用,专业性的数据库亟待建立。作者在概述化学化工数据库系统的发展历史及现状,国内外化学化工数据库系统的涵盖内容、研究方向、收录情况及采用的数据库技术应用概况的基础上,分析了目前化学化工数据库存在的问题,阐述了发展专业化、智能化、标准化和规范化数据库的必要性。

水热法活化钾长石工艺过程优化

对氧化钙和钾长石水热化学法提钾的工艺过程进行了研究和条件优化。在对反应助剂进行筛选的基础上,探讨了反应时间、反应温度、液固比和n Ca/n(Si+Al)对钾长石活化提钾的影响。通过正交实验,确定了钾长石活化提钾的最优工艺。并利用X射线衍射和傅里叶红外研究了处理后的滤渣的晶型情况。结果表明,优选的碱基反应助剂CaO,在最佳的反应条件下,钾的浸取率最高为89.24%。处理后的钾长石滤渣主要由完整度和结晶度较好的钾霞石、水钙铝榴石和葡萄石构成,显示钾长石晶体结构被破坏。