湿法磷酸含氟尾气高效资源化利用热力学分析与工程实践 被引量：1

1

作者 李季 王佳才 +4 位作者 马永强 袁海斌 简路明 姜基灿 朱家骅 《化工学报》 北大核心 2025年第4期1484-1492,共9页

针对湿法磷酸萃取-浓缩和尾气洗涤氟逸出过程,建立了H_(2)SiF_(6)-H_(2)O与H_(2)SiF_(6)-H_(3)PO_(4)-H_(2)SO_(4)-H_(2)O体系热力学平衡下的氟元素气液分配比,模型预测误差在20%之内。基于热力学分析,降低尾气洗涤温度,可增加传质推动... 针对湿法磷酸萃取-浓缩和尾气洗涤氟逸出过程,建立了H_(2)SiF_(6)-H_(2)O与H_(2)SiF_(6)-H_(3)PO_(4)-H_(2)SO_(4)-H_(2)O体系热力学平衡下的氟元素气液分配比,模型预测误差在20%之内。基于热力学分析,降低尾气洗涤温度,可增加传质推动力,有利于提高氟吸收传质速率和产出高浓度的氟硅酸溶液,但冷凝水增多,加大了系统水平衡压力。在氟吸收循环回路串联无泵循环闪蒸浓缩氟硅酸的单元操作,设计并实施了7.5万吨P_(2)O_(5)/年WPA尾气减排与资源化利用项目,用低温、高浓度氟硅酸逆流吸收并冷却尾气低于323 K,使含氟尾气过饱和冷凝,既强化尾气氟化物吸收,又避免硅胶颗粒结块丧失流动性,使尾气氟含量≤2 mg/m^(3),尾气氟回收率≥99%,尾气总量减排20%以上,氟硅酸产品H_(2)SiF_(6)≥18%(质量),提供了一个湿法磷酸含氟尾气高效资源化利用的工程范例。 展开更多

关键词 湿法磷酸 氟 气液分配比 尾气 资源化 工程实践

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贵州省某高品位钙质磷矿工艺矿物学研究 被引量：2

2

作者 柏帆 王树林 +2 位作者 龙辉 段湛建 杨绍晶 《中国矿业》 2023年第9期159-165,共7页

为了摸清贵州省某高品位钙质磷矿矿石性质,为后续生产工艺提供理论指导,采用偏光显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜等分析手段对该矿石的化学组成、矿物组成、各组分赋存状态、主要矿物的嵌布特征、嵌布粒度特征和单体解离度等进行了工艺... 为了摸清贵州省某高品位钙质磷矿矿石性质,为后续生产工艺提供理论指导,采用偏光显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜等分析手段对该矿石的化学组成、矿物组成、各组分赋存状态、主要矿物的嵌布特征、嵌布粒度特征和单体解离度等进行了工艺矿物学研究。研究结果表明:该工业矿物为胶磷矿,脉石矿物主要为碳酸盐矿物、石英、玉髓、长石-黏土类矿物,以及少量铁碳质矿物。胶磷矿与碳酸盐矿物的嵌布粒度较大,较易解离,在磨矿细度为−0.074 mm占60%时,胶磷矿与碳酸盐矿物单体解离大于85%。石英-长石-黏土类矿物和铁碳质矿物的嵌布粒度较小,并且部分以浸染状嵌布于胶磷矿内部,解离分选难度较大,需要在磨矿细度足够细(<0.04 mm)时,该部分脉石才可解离出,此时精矿P2O5的理论品位可达到36.25%。 展开更多

关键词 钙质磷矿 工艺矿物学 赋存状态 嵌布粒度 矿物组成

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福泉某混合型胶磷矿工艺矿相学研究 被引量：6

3

作者 浦绍广 黄志良 +2 位作者 王佳才 吴生平 石建华 《中国矿业》 北大核心 2024年第11期221-228,共8页

贵州独特的地理位置所蕴含的磷矿类型丰富。但矿产资源日益消耗,品位贫瘠对湿法磷酸生产影响越趋严重,为提升选矿技术,针对该地区磷矿制定特有选矿方法,对贵州福泉某混合型胶磷矿利用X射线衍射分析、偏光显微镜、扫描电子显微镜、能谱... 贵州独特的地理位置所蕴含的磷矿类型丰富。但矿产资源日益消耗,品位贫瘠对湿法磷酸生产影响越趋严重,为提升选矿技术,针对该地区磷矿制定特有选矿方法,对贵州福泉某混合型胶磷矿利用X射线衍射分析、偏光显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、化学分析检测等方法进行工艺矿物学研究。研究结果表明:该磷矿P_(2)O_(5)品位为26.16%,CaO/P_(2)O_(5)=1.54,该地区的磷矿工业类型为混合型,选矿加工级。主要矿物为碳氟磷灰石、白云石、石英、玉髓、钾长石、钠长石、黄铁矿和黏土类等,均属细粒嵌布。混合型胶磷矿需要脱出的MgO 90.32%赋存于碳酸盐矿物中,需要脱出的SiO_(2)56.39%赋存于石英质矿物、长石-黏土类矿物中,需要脱出的Fe_(2)O_(3)79.21%赋存于铁碳质矿物中,需要脱出的Al_(2)O_(3)44.61%赋存于碳酸盐矿物、长石-黏土类矿物中。查清了有害元素在各矿物中的分配情况,结合单体解离度研究对该矿物选矿生产具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 混合型胶磷矿 工艺矿物学 物相组成 赋存状态 嵌布粒度

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高镁磷尾矿作为矿物掺合料应用于混凝土性能研究 被引量：5

4

作者 姜立龙 李剑秋 +1 位作者 杨林 张庆刚 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期90-95,共6页

高镁磷尾矿是磷矿反浮选过程产生的固体废弃物,主要矿物相为白云石、少量氟磷灰石和石英。将磷尾矿烘干粉磨后制成磷尾矿粉,分析了磷尾矿粉粒径分布、毒害性,参照GB/T51003—2014《矿物掺合料应用技术规范》测定了磷尾矿粉相关性能指标... 高镁磷尾矿是磷矿反浮选过程产生的固体废弃物,主要矿物相为白云石、少量氟磷灰石和石英。将磷尾矿烘干粉磨后制成磷尾矿粉,分析了磷尾矿粉粒径分布、毒害性,参照GB/T51003—2014《矿物掺合料应用技术规范》测定了磷尾矿粉相关性能指标。以水泥、磷尾矿粉、粉煤灰为凝胶材料,制备了不同强度等级C30、C40、C50及C60混凝土,测定了混凝土工作性能、力学性能,并分析了掺磷尾矿粉水泥浆不同水化龄期的矿物组成。结果表明,经过烘干粉磨后,磷尾矿粒径D_(90)由133.1μm降至63.4μm,烧失量为39%、28d活性指数为70%、亚甲蓝值小于1.4、流动度比大于100%。当磷尾矿粉占总凝胶材料10%时配制的C60混凝土,坍落度为230mm、28d强度为64.1MPa、90 d强度为78.6 MPa;在养护龄期为90 d时,磷尾矿粉水泥硬化体中出现新矿物相水滑石,有利于混凝土后期强度增长。磷尾矿粉可作为矿物掺合料用于制备混凝土。 展开更多

关键词 高镁磷尾矿 矿物掺合料 混凝土 毒害 水化产物

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轻质磷建筑石膏实心砌块的制备研究 被引量：12

5

作者 易芸 董永刚 +3 位作者 杨林 刘飞 郑克勤 王佳才 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第6期1848-1853,共6页

以磷建筑石膏为胶凝材料,研究砌块基础配比、发泡剂稳定性和掺量、无机胶凝材料和复合外加剂掺量等制备因素对实心砌块表观密度和物理性能的影响。研究结果表明,在磷建筑石膏与粉煤灰质量比9∶1、石灰1.0%、泡沫液500 mL以及水灰比0.5... 以磷建筑石膏为胶凝材料,研究砌块基础配比、发泡剂稳定性和掺量、无机胶凝材料和复合外加剂掺量等制备因素对实心砌块表观密度和物理性能的影响。研究结果表明,在磷建筑石膏与粉煤灰质量比9∶1、石灰1.0%、泡沫液500 mL以及水灰比0.5条件下,制得磷建筑石膏实心砌块表观密度785 kg/m3、抗压强度4.04 MPa、软化系数0.35。砌块表观密度及强度分别达到JC/T 1062—2007《泡沫混凝土砌块》中B08密度等级(≤830 kg/m3)及A3.5强度等级(≥3.5 MPa)的要求。 展开更多

关键词 磷石膏 实心砌块 表观密度 抗压强度 软化系数

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新型胶凝充填材料制备及固化机理分析 被引量：11

6

作者 王贻明 王志凯 +3 位作者 吴爱祥 姜关照 兰文涛 李剑秋 《金属矿山》 CAS 北大核心 2018年第6期20-24,共5页

为考察新型胶凝材料半水磷石膏应用于矿山充填的可能性。对不同磷石膏、碱性激发剂添加量及料浆浓度进行配比,确定半水磷石膏基充填材料最优配比,并利用SEM和石膏水化理论对半水磷石膏基充填体进行分析。研究结果表明:在磷石膏添加量为5... 为考察新型胶凝材料半水磷石膏应用于矿山充填的可能性。对不同磷石膏、碱性激发剂添加量及料浆浓度进行配比,确定半水磷石膏基充填材料最优配比,并利用SEM和石膏水化理论对半水磷石膏基充填体进行分析。研究结果表明:在磷石膏添加量为50%,碱性激发剂添加量为1.5%,充填料浆浓度为69%时,半水磷石膏基充填料的3、7、28 d强度分别为3.0、3.8、3.8 MPa,满足当地矿山充填采矿的要求。半水磷石膏水化生成二水石膏,随着水化反应的继续,试样的内部孔隙逐渐被水化产物填充,生成的二水石膏晶体形成胶凝材料结构骨架,使充填材料具有一定的强度。 展开更多

关键词 胶凝材料 半水磷石膏 充填材料 最优配比 固化机理

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基于正交试验的半水磷石膏充填配比优化 被引量：28

7

作者 兰文涛 吴爱祥 +1 位作者 王贻明 李剑秋 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1083-1091,共9页

针对二水磷石膏充填存在充填成本高、水泥耗量大、固结体强度低等问题,以半水磷石膏替代胶凝材料,通过正交试验法确定半水磷石膏充填的最佳配方,并对其流动性和微观结构进行研究。结果表明:通过配方优化,半水磷石膏充填体3 d、7 d、28 ... 针对二水磷石膏充填存在充填成本高、水泥耗量大、固结体强度低等问题,以半水磷石膏替代胶凝材料,通过正交试验法确定半水磷石膏充填的最佳配方,并对其流动性和微观结构进行研究。结果表明:通过配方优化,半水磷石膏充填体3 d、7 d、28 d的强度可达到5.4 MPa、5.5 MPa、6.1 MPa,膏体坍落度为26 cm,扩展度为71cm。半水磷石膏充填配比中的3个影响因素为外加剂掺量、尾砂掺量和浆料浓度。对于3 d抗压强度影响最大的因素是外加剂掺量,对于7 d强度影响最大的因素是浆料浓度,对于28 d强度影响最大的因素是外加剂掺量,对于料浆流动性影响最大的是浆料浓度。半水磷石膏固结体由半水相转化为二水相,形成致密的晶体结构,表明以半水磷石膏制备的膏体料浆具备矿山充填的可行性。充填材料固体中废弃物用量占98%以上,成本较低,具有良好的经济效益和社会效益,推广应用前景良好。 展开更多

关键词 膏体充填 半水磷石膏 正交试验 微观结构 固体废弃物

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半水磷石膏充填强度影响因素试验 被引量：20

8

作者 兰文涛 吴爱祥 +1 位作者 王贻明 李剑秋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期128-135,共8页

为充分利用半水磷石膏的胶凝活性,将半水磷石膏作为矿山充填胶凝材料,采用XRD、XRF和SEM分析半水磷石膏的物化性质和微观形貌;通过正交试验,确定半水磷石膏充填材料的最优配比为生石灰掺量1.5%、尾砂掺量0%、结晶水质量分数5%;单因素试... 为充分利用半水磷石膏的胶凝活性,将半水磷石膏作为矿山充填胶凝材料,采用XRD、XRF和SEM分析半水磷石膏的物化性质和微观形貌;通过正交试验,确定半水磷石膏充填材料的最优配比为生石灰掺量1.5%、尾砂掺量0%、结晶水质量分数5%;单因素试验结果表明,半水磷石膏强度性能与生石灰掺量、搅拌时间正相关,与半水磷石膏结晶水质量分数、水溶磷质量分数、尾砂掺量负相关,为使半水磷石膏充填材料3d强度达到3MPa,充填材料中生石灰掺量应不少于1.5%,搅拌时间不少于10min,同时,半水磷石膏原材料水溶磷质量分数应小于4%、结晶水质量分数应小于10.3%,尾砂掺量不大于60%.微观分析表明,各影响因素主要通过影响半水磷石膏水化产物晶体形貌、晶体结合触点的强度和水化产物体积率对半水磷石膏充填体强度产生影响. 展开更多

关键词 半水磷石膏 微观结构 充填配比 影响因素 强度特性

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半水磷石膏充填体离子固化与尺寸效应 被引量：12

9

作者 兰文涛 吴爱祥 +2 位作者 王贻明 王佳才 李剑秋 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期210-218,共9页

针对磷石膏堆存所产生的环境污染问题,提出以无害化处理后的半水磷石膏(HPG)作为矿山充填材料的解决方案.以渗透试验、物性测试试验和化学成分测定等试验为基础,研究了HPG在不同石灰掺量、不同尺寸、不同养护龄期条件下的毒性浸出和浸... 针对磷石膏堆存所产生的环境污染问题,提出以无害化处理后的半水磷石膏(HPG)作为矿山充填材料的解决方案.以渗透试验、物性测试试验和化学成分测定等试验为基础,研究了HPG在不同石灰掺量、不同尺寸、不同养护龄期条件下的毒性浸出和浸泡离子析出规律.结果表明,石灰添加量为2%时,HPG中的P、F等潜在有害元素固化效果最好,所制备的充填体试块3d单轴抗压强度可达7.4MPa;其抗渗透性相对于未添加石灰的HPG提高3000倍以上.通过浸泡实验测定了HPG在去离子水中的单位面积溶出速率,得出了暴露面积为4m^2时充填体中P、F、Ca^(2+)、SO_4^(2-)离子日均析出总量,分别为0.84、0.32、27.84、89.32g;同时发现HPG试块的离子析出具有尺寸效应,相同浸泡时间、固液比条件下,增大充填体尺寸可以减小离子析出速率. 展开更多

关键词 半水磷石膏 离子固化 离子析出 尺寸效应 矿山充填 无害化处置

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轻质抹灰磷建筑石膏性能影响机制研究 被引量：15

10

作者 吴超 杨林 +3 位作者 李玮 王佳才 曹建新 李剑秋 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第2期565-572,共8页

采用磷建筑石膏(PBG)、柠檬酸钠(SC)、甲基纤维素(MC)及玻化微珠为原料制备轻质抹灰石膏,并系统地分析了外加剂、轻集料对砂浆性能的影响机制。结果表明,柠檬酸钠可增大砂浆的流动性能,当掺量为0.8%(掺量均为质量分数)时,样品抗压强度达... 采用磷建筑石膏(PBG)、柠檬酸钠(SC)、甲基纤维素(MC)及玻化微珠为原料制备轻质抹灰石膏,并系统地分析了外加剂、轻集料对砂浆性能的影响机制。结果表明,柠檬酸钠可增大砂浆的流动性能,当掺量为0.8%(掺量均为质量分数)时,样品抗压强度达到16.3 MPa。然而,甲基纤维素降低了砂浆的流动性能,当掺量为0.40%时,样品抗压强度仅为11.3 MPa。玻化微珠会降低砂浆密度及流动性,缩短凝结时间,增大了保水率及硬化体拉伸粘结强度。采用95%磷建筑石膏、5.0%玻化微珠并按磷建筑石膏质量外掺1.0%SC、0.20%MC配制的砂浆样品性能可达到GB/T 28627—2012《抹灰石膏》中的轻质抹灰石膏性能的要求。随着SC掺量的增加,轻质抹灰石膏水化产物二水石膏的形貌向长条、针状转变,晶体结晶度降低、搭接程度增大,从而使得抗折强度增大,抗压及拉伸粘结强度减小;随着MC掺量的增加,轻质抹灰石膏水化产物二水石膏的形貌变成厚板状,晶体间搭接程度及结晶度增大,使得硬化强度增大。 展开更多

关键词 轻质抹灰石膏 磷建筑石膏 力学强度 晶体形貌 影响机制

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聚磷酸铵在土壤中有效性的变化及其影响因素 被引量：21

11

作者 熊子怡 邱烨 +2 位作者 郭琳钰 郭涛 石纹豪 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1473-1480,共8页

【目的】明确聚磷酸铵在土壤中有效性的变化及影响因素,为聚磷酸铵的合理高效施用提供参考。【方法】选用pH不同的两种供试土壤进行室内恒温培养试验和盆栽试验。培养试验总时长331 h(14天),设置4个磷肥处理:不施磷肥处理(CK),及分别施... 【目的】明确聚磷酸铵在土壤中有效性的变化及影响因素,为聚磷酸铵的合理高效施用提供参考。【方法】选用pH不同的两种供试土壤进行室内恒温培养试验和盆栽试验。培养试验总时长331 h(14天),设置4个磷肥处理:不施磷肥处理(CK),及分别施磷酸二氢铵(MAP)、聚合度4的聚磷酸铵(APP-4)和聚合度6的聚磷酸铵(APP-6)处理;除CK外,其他3个处理均施用P2O583.8 mg/kg,每个处理重复4次。于施肥后第0、3、24、96、144、240和331 h采样测定土壤有效磷含量。盆栽试验以玉米为供试材料,设置5个磷肥处理:不施磷肥处理(CK),及分别施磷酸二氢铵(MAP)、过磷酸钙(SSP)、聚合度4的聚磷酸铵(APP-4)和聚合度6的聚磷酸铵(APP-6)处理;除CK外,其他处理均以每盆(2 kg土)施N 0.400 g、P2O50.764 g、K2O 0.386g,玉米苗移栽后第30天收获植株,测定地上部与地下部干重和全磷含量,同时测定土壤pH和有效磷含量。【结果】相比于MAP处理,APP处理能在较长时间内维持土壤中的有效磷含量。在酸性土中,APP-4和APP-6处理的磷肥利用率较SSP处理分别提高了49.5%和84.3%,在碱性土中较SSP处理分别提高了307.3%和316.2%。在酸性土中,APP处理的玉米地上部全磷含量较SSP处理提高了7.9%~12.4%,APP-6处理的玉米地下部全磷含量较SSP处理提高了13.5%;在碱性土中,APP处理的玉米地上部全磷含量较SSP处理提高了175.0%~177.6%,玉米地下部全磷含量提高了111.2%。APP-4和APP-6处理的玉米植株吸磷量在酸性土中较SSP处理提高了43.3%和74.0%,在碱性土中分别提高了244.6%和251.7%。与SSP处理相比,APP处理玉米地上部干重显著提高了17.2%~51.9%,地下部干重显著提高了13.3%~49.5%。【结论】聚磷酸铵比普通磷酸二氢铵能在更长的时间范围内维持土壤有效磷的含量,显著增加玉米对磷素的吸收利用效果,从而促进玉米的生长。聚合度和土壤酸碱性对聚磷酸铵的肥效响应显著,聚合度6的聚磷酸铵肥效显著优于聚合度4的聚磷酸铵,聚磷酸铵在碱性土壤中施用的效果好于酸性土壤。 展开更多

关键词 聚磷酸铵 聚合度 有效磷 土壤酸碱性

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