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国家自然科学基金播下生产力发展的希翼之种—中低品位磷
2012-11-20 21:46  
为中低品位磷矿的综合利用提供科学依据

国家自然科学基金播下生产力发展的希翼之种


来源:化学科学部

世界磷矿资源日益贫化。尽管我国磷矿资源丰富,但品位低,含杂质多。同时现有湿法磷酸工艺对磷矿要求高,磷石膏堆积量大,污染严重。面对这些资源与环境危机,迫切需要湿法磷酸技术领域有新的重大突破。

2000年以来,在国家自然科学基金的持续资助下(20046001,20276042,20676084),四川大学刘代俊教授课题组以我国磷矿颗粒为主要研究对像,深入研究了磷酸系统中液固两相体系的动力学过程及出现的一些奇异现像,发现可以利用这些过程对磷矿复杂体系进行有效的反应和分离。这些研究为中低品位磷矿的综合利用提供了科学依据。

课题组经过8年的艰苦努力,在大量基础研究工作的基础上,形成了技术突破,他们与四川福斯科技企业相结合,在四川省及地方政府的大力支撑下,采用了原创技术进行集成,按循环经济的原则建立生态型工业园。从2011年9月开始,至2012年9月基本完成了园区主体建设。其中两个生产线已获得了重要突破。

(1)年产2万吨P2O5的新型半水二水湿法磷酸生产工艺建成后将不产生黑灰色磷石膏,大量杂质在反应过程中被分离。生产线将副产洁净的高强度α半水石膏,可直接用于建筑材料,如建筑石膏粉,石膏板等,还可进一步加工成无水石膏晶须,作为纸张、塑料生产的原料。磷酸浓度可达到40%,省去了蒸发浓缩过程。这一生产线已基本建成,并进行局部运行。

(2)先进的尿硫磷基复合肥(AUSP)生产线(3万吨/年)直接采用磷矿作为磷源,也可消耗磷酸生产线中可能出现的含磷废渣,并加入尿素等单元肥料共同反应。生产线没有磷石膏排放,硫组分转化硫肥被固定在肥料中。肥料中含有缓释成分,因而肥效期长,利用率高。生产线具有投资省的优势,并已开车成功。

园区中还将集成多种引进和原创技术,如纳滤分离、微乳分离、高镁磷矿物理化学选别及回收技术等。园区建成后,将成为我国生态型化工模式的示范基地之一,对我国磷化工生产领域产生重要影响。对于我国磷化工可持续发展,带动地方经济,节能减排都具有重要意义。

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