从源头上减排磷石膏的湿法磷酸技术成果简介

2019-12-26

无机盐工业 2019年5期

目前，传统的湿法磷酸工艺会副产磷石膏，副产的磷石膏不仅污染环境，而且占用土地；同时对于高硅型的中低品位磷矿存在选矿成本高、经济性差的问题。四川大学长期以来从事磷化工的生态化工艺研发，吸收了美国和俄罗斯的先进技术，并进行重大创新，研发了新型宽浓度的湿法磷酸工艺，在萃取过程中引入了分离过程，可采用品位为17%～28%的高硅磷矿生产P2O5质量分数为20%～40%的磷酸，并且将60%～70%的磷石膏转变为洁净的高活性半水或二水石膏，磷转化率达到96%以上。主要特点：1）磷矿中包含的铁、铝、氟等杂质实现了部分分离，提高了磷酸的质量；2）副产清洁的白色半水或二水石膏，可直接用作建材原料或进一步深加工；3）流程中可以实现梯级利用磷酸，并可利用磷中的钙组分，在生产MCP（磷酸氢钙）或DCP（磷酸二氢钙）的过程中降低原燃消耗，资源得到充分利用；4）系统较为灵活，可以根据市场需求生产多种浓度的磷酸，若与肥料系统相结合还可生产结晶重钙和多种复混肥；5）对于高硅磷矿可省去选矿流程，在萃取中实现硅的分离。

应用说明

自2003年以来的长期努力，四川大学主持完成了“新型二水磷酸工艺0.2万t/a（以P2O5计）中试”和“新型半水-二水磷酸工艺2万t/a（以P2O5计）工业试验”，后者磷酸质量分数约为40%，副产α半水石膏，经建材权威部门检测其抗压强度大于32 MPa。2018年9月该技术通过了成果评审，专家指出，“该项目创新性强，工艺技术达到国际先进水平”。目前该技术已通过多家公司进行了规模化试验验证。

效益分析

对于2万t/a（以P2O5计）的新型半水-二水磷酸系统，全部设备、土建投资为3 300万元。可获得质量分数为40%的磷酸（价值为7 600万元），副产洁净半水石膏6万t（销售收入为2 700万元），总计收入为10 300万元，利税约为3 750万元。同时减排磷石膏约为6万t，减少了环境污染，获得了良好的社会效益。目前建议半水-二水磷酸工艺规模为4万～10万t/a（以P2O5计）作为一个系列。