磷礦資源是維系國家農業(yè)糧食安全與工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略礦產資源,我國磷礦儲量雖居世界前列,但高品位磷礦占比低。常規(guī)磷化工加工工藝存在原料品質要求高、原料適應性差、產品結構單一、副產物附加值低、環(huán)境友好性不足等突出問題,每年產生大量磷石膏、低價值水淬渣、磷尾礦等固體廢棄物及含氟硅硝磷碳的有害尾氣,不僅造成嚴重的資源浪費,更引發(fā)土地占用、土壤污染、水體惡化等生態(tài)危機,制約行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。當前行業(yè)亟需破解三大核心難題:一是提升原料適應性及磷的綜合利用率,二是通過硅鈣等資源全量資源化利用實現(xiàn)固廢源頭減排,三是構建加工全流程綠色清潔生產體系。因此,開發(fā)中低品位磷礦全量資源化利用技術,成為緩解磷資源供應緊張、推動磷化工綠色健康發(fā)展的重大課題。
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云南科技進步一等獎;石油和化學工業(yè)聯(lián)合會科技二等獎;國家科技進步獎二等獎,排名第3
目錄
叢書序一
叢書序二
叢書前言
前言
第1章 磷礦資源 1
1.1 磷及磷礦 1
1.1.1 磷元素在地球中的分布 1
1.1.2 磷礦成因 4
1.1.3 磷礦類型 21
1.2 磷礦資源分布及特性 26
1.2.1 世界磷礦資源分布 26
1.2.2 中國磷礦資源分布 30
1.2.3 中國磷礦資源特性 34
1.3 磷礦資源開發(fā) 42
1.3.1 磷礦開采 42
1.3.2 磷礦選礦 73
1.3.3 磷礦伴生資源利用情況 86
1.4 磷礦資源開發(fā)的重要性 96
1.4.1 磷在國民經濟中的重要性 96
1.4.2 磷礦石消費情況 98
參考文獻 105
第2章 傳統(tǒng)磷礦加工及固廢利用 112
2.1 傳統(tǒng)濕法加工 112
2.1.1 硫酸法工藝 112
2.1.2 硝酸法工藝 114
2.1.3 鹽酸法工藝 120
2.2 傳統(tǒng)熱法加工 122
2.2.1 黃磷 123
2.2.2 高爐法鈣鎂磷肥 133
參考文獻 139
第3章 非常規(guī)硝酸法新工藝 142
3.1 基礎理論 143
3.1.1 中低品位磷礦非常規(guī)硝酸預處理脫鎂提磷基礎理論 143
3.1.2 硝酸法富集中低品位復雜膠磷礦基礎理論 143
3.1.3 硝酸法濕法磷酸磷產品調控及高純磷酸一銨制備基礎理論 145
3.1.4 磷酸二氫鈣溶析結晶基礎理論 146
3.2 非常規(guī)硝酸法工藝技術 147
3.2.1 中低品位磷礦非常規(guī)硝酸預處理脫鎂提磷技術 147
3.2.2 硝酸法富集中低品位復雜膠磷礦技術 155
3.2.3 硝酸法濕法磷酸磷產品調控及高純磷酸一銨制備技術 163
3.2.4 磷酸二氫鈣溶析結晶技術 168
3.2.5 中低品位磷礦鈣鎂硅伴生資源高值化利用技術 173
參考文獻 175
第4章 硫酸法制備磷酸新工藝 177
4.1 基礎理論 177
4.1.1 硫酸分解磷礦基本理論 177
4.1.2 石膏結晶理論 182
4.2 磷硫兩步法工藝技術 193
4.2.1 磷酸分解中低品位磷礦 193
4.2.2 石膏原位轉晶技術 206
4.2.3 酸不溶物高值化利用技術 215
4.2.4 關鍵工藝設備 220
參考文獻 228
第5章 熱法加工新工藝 235
5.1 基礎理論 235
5.1.1 磷礦還原理論基礎 235
5.1.2 爐料熔融理論基礎 236
5.1.3 爐料燒結理論基礎 256
5.2 電爐法新技術 258
5.2.1 爐料熔融調控技術 258
5.2.2 爐渣硅鈣活化技術 263
5.3 窯法磷酸工藝技術 267
5.3.1 概述 267
5.3.2 雙層復合球團制備 270
5.3.3 窯外預熱高溫固結 276
5.3.4 磷素還原與再氧化 278
5.3.5 水合制酸 278
參考文獻 280
第6章 副產物清潔加工與生態(tài)鏈接 283
6.1 基礎理論 283
6.1.1 清潔生產基礎理論 283
6.1.2 工業(yè)生態(tài)基礎理論 291
6.2 濕法生產副產物及清潔加工 295
6.2.1 石膏綜合利用 295
6.2.2 氟硅硝尾氣凈化與利用 300
6.2.3 渣酸純化分離技術 303
6.3 熱法生產副產物及清潔加工 305
6.3.1 爐氣干式除塵 305
6.3.2 尾氣凈化與資源化 313
6.3.3 爐窯渣綜合利用 317
6.3.4 余熱回收及利用 326
6.4 副產物生態(tài)循環(huán)與鏈接技術 329
6.4.1 跨工藝生態(tài)循環(huán)與鏈接 329
6.4.2 跨行業(yè)生態(tài)循環(huán)與鏈接 336
參考文獻 343