2024年, 第39卷, 第11期　
刊出日期：2025-03-21

  

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  2023年我国磷石膏综合利用情况及产业发展现状分析

  崔荣政, 王臣, 修学峰

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 1-6.

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  随着对磷石膏综合利用要求逐步提高及相关政策的精准出台和实施，我国磷石膏综合利用工作取得了长足的发展。2023年我国磷石膏产生量约8 100万t，同比增长5.2%，综合利用量4 500万t，同比增长了16.0%，综合利用率达到55.6%，同比增长了5.2百分点。但同时也存在磷石膏堆存压力大，综合利用处理工艺有待进一步突破，综合利用产品附加值低、经济性差，综合利用途径拓展困难等问题，建议从改善行业认知、创新技术和路径、完善政策和标准、加强产业间协同等方面突破磷石膏综合利用所面临的困难。
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  工业和信息化部组织编制 《工业重点行业领域设备更新和技术改造指南》（续）（重点行业）

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 5-12.

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  <正>十一、船舶行业（一）设备更新目标以智能化绿色化改造为主线，重点推动智能制造装备、绿色制造装备在船舶制造业的推广应用，更新船舶制造、修理、改装及配套过程中加工、装配、切割、喷砂、涂装、焊接、舾装、除锈、中小组立、运输、仓储物流、检验检测、起重、公用动力、节能降碳、绿色环保等设备。加快高端船舶与海洋工程装备生产建造设备升级，推广应用先进船用电池动力总成系统，推动沿海内河船舶电气化改造。以船舶工业软件更新换代为重点，推动船舶工业软件研发应用。引导企业开展智能绿色工艺升级改造，加快数字化转型，创建智能绿色工厂。到2027年，切割设备切割效率提升15%，涂装设备VOCs排放下降20%，超高压水除锈设备除锈效率达到30 m2/h以上，焊接设备数字化率90%以上，中小组立设备部件装焊效率提升20%以上，环保设备污染物排放总量下降5%以上，超大型LNG运输船、高端汽车运输船等高端船型建造效率提高10%。
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  磷系新能源材料发展现状及前景展望

  刘帅杰

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 7-12.

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  磷系新能源材料是电池产业发展不可或缺的关键材料。介绍磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、磷基聚阴离子化合物、六氟磷酸锂、六氟磷酸钠、磷基固态电解质、磷基负极材料等磷系新能源材料的发展现状，对其发展前景进行展望，并阐述磷化工企业面临的机遇与挑战。
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  二水磷酸铁煅烧过程对磷酸铁品质的影响研究

  吴松, 彭海南, 冷国琴, 张雷

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 13-17.

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  磷酸铁作为磷酸铁锂的前驱体，其水分、比表面积、硫含量对磷酸铁锂电池的电荷转移阻抗、充放电倍率等性能有重要影响。采用均相共沉淀法合成二水磷酸铁，研究煅烧过程中磷酸铁水分、比表面积、硫含量随保温时间和烧结温度的变化规律，以及煅烧过程中发生的相转变及煅烧温度对磷酸铁形貌的影响。结果表明，大部分结晶水在300℃以前脱除；脱硫主要发生于400～500℃；当温度高于500℃后，硫含量变化不再明显，此时开始发生粒子融合，且煅烧温度升高会增加粒子融合现象；转晶行为发生于530℃，在550℃下煅烧6 h时可以转晶完全。
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  有机膦酸PBTCA在胶磷矿反浮选脱镁中的抑制性能研究

  肖庆渝, 罗惠华, 刘闵新, 王学岚, 蔡忠俊, 杨稳权

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 18-22.

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  为了研究小分子有机膦酸2-膦酸丁烷酸-1,2,4-三羧酸（PBTCA）与磷酸的反浮选抑制性能，以宜昌磷矿为研究对象，采用单一反浮选工艺进行实验研究。结果表明，小分子有机膦酸PBTCA具有较强的选择抑制性能。原矿的磨矿细度为<0.074 mm颗粒占比60.8%，采用单一反浮选一次粗选一次扫选中矿顺序返回粗选的闭路流程，粗选的硫酸、PBTCA、捕收剂LAA-D用量分别为12.0、1.0、0.9 kg/t，扫选硫酸用量为1.0 kg/t，获得的精矿w（P₂O₅）、回收率分别为31.14%、96.04%；精矿w（Mg O）为0.85%，尾矿w（P₂O₅）仅为5.06%。说明在浮选过程以PBTCA为抑制剂，抑制性能优于磷酸，采用PBTCA作为抑制剂不仅提高了选矿指标，且药剂用量较低。
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  磷矿粉成球特性与球团制备实验研究

  师本敬, 张峰, 刘震, 代友训, 王兆才, 叶恒棣

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 23-28+74.

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  对细磨-造球-焙烧过程中的细磨磷矿粉成球性能、生球质量、球团预热-焙烧及固结特性进行实验研究，采用静态成球性指数评价细粒磷矿粉的成球性能，探究不同磨矿细度、球团粒径和水分条件下磷矿生球质量的变化及预热焙烧参数对焙烧球团质量的影响规律。结果表明，不同磷矿粉细磨后成球性指数K差异显著，提高磨矿细度可增加细磨颗粒的稳定吸附水量，改善成球性能。混合细磨磷矿粉（酸度0.85）在适宜水分条件下制备粒径10～30 mm的磷矿生球，落下强度>4.0次/（0.5 m）、抗压强度>48 N，满足球团生产组织要求。磷矿球团预热强度较低，宜采用静态焙烧工艺，在1 120～1 150℃、9～12 min的焙烧条件下，通过矿物固相粘结后磷矿球团抗压强度可以达到850 N以上，满足黄磷电炉要求。
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  高倍半硅钙质特性的某胶磷矿选矿技术路线设计及实践

  田鹏杰, 刘鑫, 李丰, 王旭东, 肖友华

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 29-33+39.

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  介绍目前主要的胶磷矿分选技术，包括智能光电分选、重介质分选、细粒重选、单一反浮选、直接浮选、双反浮选、正-反（反-正）浮选等，分析其优缺点。针对当前胶磷矿选矿工艺由单一选矿工艺向多工艺耦合过渡，提出一种适合多种类型低品级硅钙质胶磷矿的多工艺耦合梯级分选柔性生产工艺，并结合湖北某磷矿选矿厂设计实践，从总图布置以及各厂房布置进行描述，对今后新建磷矿选矿厂提出建议。
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  湿法磷酸副产萃余酸的应用和净化研究进展

  谢波, 杨晓健, 陈玟霖, 胡国涛

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 34-39.

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  湿法磷酸副产萃余酸中残留大量的离子杂质并且黏度高，导致其中富含的大量磷资源应用受限。为提高磷矿资源综合利用率、推动磷化工产业转型升级和绿色可持续发展，梳理萃余酸的应用研究，包括制备磷酸铵、聚磷酸铵、磷酸脲、磷酸二氢钾、三聚磷酸钠、饲料级磷酸氢钙，以及在磷矿浮选中的应用；总结典型的萃余酸净化方法。展望未来萃余酸的增值和高效利用，以及萃余酸的净化研究方向。
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  尿基复合肥转筒干燥机内物料滞留的影响因素

  曾贞, 刘伟

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 40-44.

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  针对尿基复合肥干燥过程中复合肥颗粒在转筒干燥机内的滞留现象，建立物料在筒体内运动模型和抄板持料、撒料模型，研究物料的运动规律，以揭示干燥过程中的传质传热机制。分析尿基复合肥在转筒干燥机内部滞留的主要原因：折弯抄板结构不合理，造成撒料范围不足和撒料不匀；抄板结疤，影响物料密相流动和正常撒料；干燥机漏风造成干燥介质流速下降，影响物料颗粒轴向运动。指出可以通过变分法求解抄板几何尺寸，以满足干燥工艺的要求，提高干燥效率，优化工艺生产。
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  湿法磷酸制备水溶性聚磷酸铵工艺研究及产业化

  陈富全

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 45-49.

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  水溶性聚磷酸铵（APP）是一种含有氮、磷营养元素的新型肥料，具有养分含量高、溶解性好、与金属离子螯合性能好等优点，能够提高土壤中的有效磷含量，从而提高磷的有效利用率。采用湿法磷酸、尿素、氨为主要原料制备聚磷酸铵，针对中和工序的中和度，聚合工序的原料配比、反应温度和反应时间等工艺参数进行了研究。较优工艺条件为：磷酸一铵（MAP）料浆中和度为0.8,m（MAP料浆）∶m（尿素）=5∶1，反应时间为4 h，反应温度为200℃。此条件下所得水溶性聚磷酸铵产品w（P₂O₅）为55.19%,w（N）达到17.07%，平均聚合度2.04，溶解度为112.4 g。产业化结果表明，与以工业磷酸一铵为原料相比，该工艺生产的水溶性聚磷酸铵成本可降低20%左右。该工艺稳定、成本较低，具有广阔的应用前景。
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  电子级氟氮混合气的制备研究

  杨坤

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 50-54.

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  电子级氟氮混合气是精细化工领域的重要原料，广泛应用于含氟电子特气、半导体、医药等领域。目前国内电子级氟氮混合气生产厂家较少，其主要原因是受限于氟气的提纯技术。笔者从工艺角度探讨电子级氟氮混合气的制备，即电子级氟混合气将装配有无水氢氟酸的电解槽电解反应产生粗制氟气，经过一系列工艺处理，除掉含量较高的氟化氢等杂质，再经精密除尘去除细小粉尘，使其纯化成为电子级氟气，得到质量分数达到99.9%以上的电子级氟气。进一步将电子级氟气通过分压法与高纯氮气混配，最终得到电子级氟氮混合气。
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  工业副产氟硅酸制备高活性氟化钾及其理化性质研究

  龚丽, 杨文娟, 何宾宾, 姜威, 朱桂华

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 55-59.

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  随着萤石资源日渐减少，磷矿中的氟资源利用价值日益凸显，尤其是在氟化工及新能源领域快速发展的背景下，磷矿石中的氟资源化利用正逐步成为趋势。利用湿法磷酸副产物氟硅酸制备氟化钾，优化工艺条件，并结合SEM、XRD、BET等分析手段对500 t/a氟化钾装置所制备产品进行分析，结果表明氟化钾产品纯度较高，符合HG/T 2829—2008 《工业无水氟化钾》一等品指标，同时满足高活性氟化钾要求。
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  树脂吸附处理湿法磷酸净化有机尾气应用研究

  谢槟逊, 吴邦文, 杨刚, 莫尔锐

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 60-64.

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  溶剂萃取法湿法磷酸净化过程中产生的尾气含有大量有机溶剂，与空气混合有燃烧危险，尾气有异味影响周边环境，消耗溶剂影响生产成本。介绍有机尾气处理方法及湿法磷酸净化有机尾气处理现状。利用大孔径树脂吸附技术对湿法磷酸净化的尾气进行回收处理，优化处理条件，回收其中的有机溶剂，处理后的尾气中有机物质量浓度小于100 mg/m3，溶剂回收率大于99%，可节约生产成本450万元/a。
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  大型硫酸装置的节能降耗措施

  刘正东, 谭顺仓, 朱桂华

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 65-69.

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  为提高云南磷化集团有限公司800 kt/a硫黄制硫酸装置的热能利用率，降低消耗，通过低温位热能利用、冷凝水回收、串级发电技术运用及吸收塔低位布置、填料更换、循环酸泵使用变频器调节流量等，装置吨硫酸产汽量增加0.5 t，工艺水的消耗降低1.2 t，发电量增加15 kW·h。
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  磷酸铵镁与化肥配施对酸性土壤的改良研究

  张西兴, 王明伟, 王子浩, 杨凯

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 70-74.

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  以玉米为供试作物，研究工业副产磷酸铵镁与化肥配施对酸性土壤的改良效果。结果表明，施用磷酸铵镁石可以提升玉米的株高、茎粗、地上部和地下部鲜质量，其中，与对照等养分量的磷酸铵镁+硫基复合肥处理和磷酸铵镁+氮钾肥处理显著提升了玉米茎粗，磷酸铵镁磷养分量减半+氮钾肥处理显著提升了玉米株高和地上部鲜质量；施用磷酸铵镁处理土壤pH可以提升0.07～0.12，提升土壤碱解氮、有效磷和交换性钙、镁离子含量，其中，与对照等养分量的磷酸铵镁+氮钾肥处理显著提升了土壤pH和交换性镁离子含量。可见，施用磷酸铵镁可以改善酸性土壤pH，提升土壤肥力，促进玉米生长。
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  矿物加工过程智能化的进展

  赵杰, 李航谦, 张博文, 钱金戈, 张翼, 魏进财

  生态产业科学与磷氟工程. 2024, 39(11): 75-80.

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  矿物加工过程智能化是通过应用自动化技术、人工智能、大数据分析等手段，对矿物加工的各环节进行优化和智能控制。关键领域包括智能监控与自动化控制、大数据分析与建模、人工智能与机器学习、机器人自动化设备。总结目前矿物加工工艺流程中较新的技术以及它们在矿物加工主要环节如原矿品位检测、磨矿粒度检测的应用，自动化机器人与前沿技术结合在矿物加工领域的应用以及具有代表性的智能化系统，旨在为自动化装备与智能控制技术在矿物加工领域的应用提供一定的帮助。