利用贫杂胶磷矿高效生产饲料级磷酸钙盐新技术研发及产业化
2021-04-10云南磷化集团有限公司
云南磷化集团有限公司
针对我国贫杂胶磷矿储量大,但品位低、嵌布粒度细、胶结紧密、杂质含量高、综合利用难度大的产业现状及技术瓶颈。经过近10年的持续研究开发,项目成功开发了利用MER值(MER以(Fe2O3+Al2O3+MgO)/P2O5)表示]高于0.12的贫杂胶磷矿高效生产饲料级磷酸钙盐新技术、新装备,获授权发明专利31件、实用新型专利4件,发表论文72篇,并在国内率先实现了贫杂胶磷矿的浓酸法饲料磷酸钙盐装置的产业化运用,形成了具有自主知识产权的贫杂胶磷矿的浓酸法生产饲料钙盐产业技术体系,并应用于国内最大的单套规模50万吨/年饲料磷酸钙盐装置。
为推进成果转化应用,在云南省发改委“三个一百”重点建设等项目支持下,投资21.6亿元,成功开发了利用贫杂胶磷矿高效生产饲料级磷酸钙盐新技术、新装备,并产业化应用,近3年累计销售收入34.07亿元,利润总额8.81亿元,产品国内市场占有率超过70%,出口欧洲、美洲、澳洲、非洲及东南亚等国共计66万吨,出口创汇近2.6亿美元;成果社会效益、经济效益与生态效益显著,具有广阔的推广应用前景。该项目的成功,提高了饲料磷酸钙盐对贫杂胶磷矿的适用性,盘活了磷、氟战略资源量,为云南饲料磷酸钙盐找到一条行之有效的加工技术,同时保障了我国畜牧业的可持续健康发展与粮食安全,有力推动了行业的科技进步和转型升级。
主要技术内容及技术经济指标:
1 主要技术内容
1)随着磷矿资源的日益贫杂化,饲料级湿法磷酸铁、铝、镁杂质(以MER值表示,为(Fe2O3+Al2O3+MgO)/P2O5)高至0.12以上。为此,基于湿法磷酸体系中阳离子沉淀及结晶原理,首创非磷酸盐沉淀法湿法磷酸净化技术。
2)针对氟在湿法磷酸中存在形式复杂,与金属络合能力强,脱氟效率与氟收率低的难题,项目厘清了饲料级湿法磷酸中氟的存在形式及影响机制,发明了减压浓缩脱氟与串级汽提脱氟两项新技术。
3)针对浓酸法料浆浓度高,反应不充分,导致饲料钙盐产能低,产品质量不稳定等问题,基于“反应槽元”与“文丘里管”的设计原理,以固-液原位反应技术作用机理为基础,开发了短流程高浓度料浆饲料磷酸钙盐原位反应新技术。
2 技术经济指标
1)非磷酸盐沉淀法湿法磷酸净化技术将湿法磷酸中MER值从0.12以上降至0.06以下,浓磷酸黏度下降38.67%,浓缩效率提高10%-13%,浓缩继沉淀量减少72.5%,盘活云南省“贫、杂”磷矿资源17.16亿吨;相比传统稀酸沉淀法,磷收率提高29.7%、能耗下降60%以上,成本仅为45%左右,且不产生白肥。
2)减压浓缩脱氟与串级汽提脱氟新技术在湿法磷酸MER值高于行业60%的情况下,脱氟效率高于行业平均水平50%以上,氟收率高于传统稀酸法12倍以上;按照云南省150万吨/年P2O5饲料钙盐推算,多回收国家战略氟资源约10万吨/年,具有明显的经济、社会与生态效益。
3)短流程高浓度料浆原位生产饲料磷酸钙盐新技术综合能耗低于行业15%以上,形成国内最大的单套50万吨/年的饲料钙盐生产装置,稳定运行5年且产品质量稳定,产品中氟、砷、水溶磷等指标大幅度优于国家标准。