科学研究

我校化工学院罗建洪副教授团队在白肥/脱氟渣生产无水氟化氢并联产白碳黑取得研究进展

发布时间 :2023年07月21日 来源 :化学工程学院 编辑 :王彦东 浏览量 :

近日,我校化学工程学院罗建洪副教授团队根据白肥与脱氟渣组分磷、氟、硅含量尤其是氟含量高的特点,首次创新性提出白肥/脱氟渣生产无水氟化氢并联产白碳黑技术,主要通过对磷、氟、硅资源化利用,对减少环境污染、提高企业的自清洁生产具有重要意义。目前国内外上暂未有相关生产技术及工业化装置的报道,本技术拥有专利8项,其中发明专利6项,实用新型2项。日前,该技术已在胜威集团进行了1千吨/年的中试实验研究,取得良好的预期成果。

据悉,饲料级磷酸氢钙生产过程中副产肥料级磷酸氢钙(俗称“白肥”)。每生产1吨饲料级磷酸氢钙,就产生0.5吨白肥左右,由于氟含量高在12%左右,其价值低廉,主要用于水稻复合肥原料,大量使用白肥容易造成土壤板结、酸化,破坏土壤结构,土壤养分失调,还会造成土壤的有益菌、蚯蚓的死亡。随着国家对肥料中的有害元素进行限制,肥料中的氟含量也必然受限制。同时,磷石膏堆场污水处理过程中,会产生大量的脱氟渣,脱氟渣的高附加值化和无害化是维系磷石膏堆场处理的生存要害。

白肥/脱氟渣(含磷氟渣)制备无水氟化氢联产白碳黑工艺流程

中试现场图

中试过程中操作工人准备现场

对此,罗建洪团队结合前期实验技术研究和可行性分析,首次提出以白肥和脱氟渣为原料,开发了新一代无水氟化氢并联产比表面积超过200m2/g钠米级高纯白碳黑技术。该技术通过微通道吸收-吸附-精馏等多种分离技术耦合提纯制备无水氟化氢,每吨氟化氢消耗15-20吨98%硫酸,而传统氟硅酸法生产无水氟化氢工艺,每吨氟化氢需消耗30-35吨98%硫酸。实现氟收率在90%以上,并实现P2O5回收率达到95%以上,硅的收率在98%以上,实现磷、氟、硅全资源化利用。本课题组坚持“立足基础、面向工业、服务社会”教育理念,坚持以解决问题为导向培养学生,本技术获得了国家自然科学基金面上项目的资助。