硫酸直接浸出磷石膏中稀土元素的研究

为弄清磷石膏（PG）中低含量稀土元素（REE）的浸出规律及磷石膏浸出后品质的改善情况，通过实验研究了用硫酸直接浸出磷石膏中REE的过程动力学及磷石膏物相的变化。研究结果发现，REE浸出率随浸出温度升高先降低后增加、随液固比增大不断增加、随硫酸浓度增大先增加后降低。在25℃下总浸出率较高，可达25%；其中La的浸出率最高，Pr的浸出率最低。REE浸出率在0～20 min内快速增加，随后趋于平缓，整个浸出过程动力学受灰层扩散控制。伴随着REE浸出的同时，石膏表面发生溶解，在溶液过饱和时重结晶形成脱水相的针状CaSO4细晶，而石膏的体相整体形貌变化较小，导致REE浸出率偏低。酸浸后样品粒径小于10μm的颗粒占14.90%，较原样增加了5.16%，磷石膏粒径变小、杂质减少。研究结果可为磷石膏的综合利用提供参考。     

赤泥-磷石膏复合材料中重金属浸出研究

为实现赤泥和磷石膏两大工业固废的资源化利用,采用未经改性处理的赤泥与磷石膏为原料,通过复合助剂的改性固化作用制备达到充填要求的复合材料。当赤泥用量为总原料质量的85%、磷石膏为5%时,复合材料养护28 d的抗压强度为4.34 MPa,达到了矿山充填力学性能要求。参照《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》（HJ 557—2010）和《块状废物或建材中无机组分扩散浸出行为测试容器实验》（EA NEN 7375—2004）对颗粒状和块状样品对比进行浸出实验,研究了赤泥-磷石膏复合材料中重金属元素（镉、铬、镍、钡）的浸出行为。结果表明,重金属浸出浓度由大到小依次为铬、钡、镍、镉;磷石膏掺量在5%以内时重金属元素浸出浓度及扩散系数变化较小,超过5%后重金属元素浸出率增加。对两种浸出方法复合材料中重金属元素的浸出行为进行动力学分析,发现重金属元素的浸出行为主要受扩散作用控制,在长期浸出过程中还受到耗竭作用和延滞作用控制。     

脱除磷石膏中水溶磷、水溶氟的实验研究

磷石膏的综合利用对磷化工行业可持续发展和长江流域生态保护具有重大意义。但是磷石膏中含有少量磷、氟以及有机物等有害杂质影响其应用性能,不能直接利用。因此,通过采用石灰中和、水洗、浮选3种净化除杂预处理工艺研究了云南安宁某公司磷石膏中水溶磷、水溶氟的脱除规律。结果表明,石膏调浆-石灰-母液循环预处理技术能有效脱除磷石膏中的水溶磷、水溶氟,脱除率分别为74.95%、76.20%,质量分数可降至0.090%、0.043%,满足GB/T 23456—2018《磷石膏》的二级品指标限值要求;三级逆流水洗工艺也能有效脱除磷石膏中的水溶磷、水溶氟,脱除率分别为78.81%、89.94%,质量分数可降至0.087%、0.018%,预处理后的磷石膏质量也可达到GB/T 23456—2018《磷石膏》的二级品指标要求;而“一粗二精”正浮选工艺不仅能实现石膏和石英的高效分离,而且也能实现水溶磷、水溶氟的有效脱除,从而提高了产品纯度,并且达到GB/T 23456—2018《磷石膏》的一级品指标要求。从经济可行性角度和当前磷石膏的低值化利用途径分析,研究形成的石膏调浆-石灰-母液循环磷石膏预处理工艺更具有适用性。     

磷石膏中的杂质及其利用探讨

磷石膏作为一种化学石膏,应用方面存在障碍的主要原因在于其含有的杂质,如磷、氟及其他杂质等对其应用性能具有不同的影响。现有的研究认为磷石膏必须经过除杂才能应用忽略了杂质在某些应用领域的可利用性。在介绍磷石膏各成分对其应用性能的影响作用基础上,探讨了杂质的可能利用方面,为实际应用磷石膏时如何选用杂质处理方式提供一定参考理论。     

离子色谱法测定磷石膏中水溶性氟离子和氯离子

为更好的满足磷石膏综合利用对高效分析手段的需要,采用离子色谱法测定磷石膏中水溶性氟离子与氯离子含量。与传统方法相比,方法操作简便,测定结果一致。对方法进行了验证,得出水溶性氟离子方法检出限为0.0004%、精密度为5.3%,氯离子方法检出限为0.0002%、精密度为6.4%,加标回收率均在80%～100%之间。方法的检出限低、准确度高,可供检测一线参考。     

快速测定磷石膏中的磷

磷石膏是湿法生产磷酸的副产品,目前我国许多厂家用磷石膏替代天然石膏来生产水泥。水泥中磷的含量偏高会使凝结时间拖长,强度下降,因此,控制好水泥中磷的含量是非常重要的。当前,测定磷较多应用磷钼酸铵法,但该法的缺点是只适于5％以下的硫,对于磷含量低而高硫量的磷石膏来说,硫严重干扰磷的测定。 为此,本文研究了用硝酸钡作沉淀剂分离试样中的硫,以适应低含量磷的测定;多余的钡盐不影响磷的测定,且能满足磷石膏中磷含量的测定。     

磷石膏制硫酸装置稀硫酸净化脱氟循环利用工艺

简要介绍磷石膏制硫酸装置稀硫酸净化处理工艺。为解决稀硫酸中氟含量超标问题,对净化处理工艺进行改造,增加1套精密耐酸超滤装置。阐述改造后的工艺流程及特点、主要设备参数、处理成本及设备维护费用。该装置用于磷石膏制硫酸装置稀硫酸净化脱氟循环利用工艺较为理想。     

磷石膏无害化处理工艺技术研究

以石灰化学固化磷石膏的水溶磷及游离氟,并中和其中的H+,磷石膏无害化处理工艺条件为:磷石膏与石灰质量比200∶1,磷石膏含水率25%,反应温度30℃,反应时间60 min。该工艺条件下,磷石膏浸出液中磷及氟质量浓度均小于15 mg/L,达到国家排放标准。     

磷石膏中可溶磷形态、分布及其对性能影响机制的研究

可溶磷是磷石膏中主要有毒杂质,采用ＤＳＣ,ＳＥＭ,原子吸收光９结晶永测定,结合宏观性能试验,对可溶磷分布、形态及其对性能影响进行了研究,结果表明：可溶磷主要颁估二永石膏品体表面,其含量随磷石膏粒度增加而增加,可溶磷降低二永石膏脱水温度和液相过饱和度,使二永石膏品体粗化,硬化体强度降低,磷石膏胶结材永化时,可溶磷转化为Ｃａ４（ＰＯ４）２沉淀,覆盖在半永石膏晶体表面,阻碍其溶解与永化,使其缓凝,不同２     

磷石膏的综合利用

当前,世界上大部分磷酸是采用湿法制取的,而热法磷酸的生产能力仅为湿法的10％左右,据报道,世界磷酸的产量已超过2000万吨P_2O_5,而生产每吨P_2O_5的同时要产生5吨磷石膏。有关资料表明,世界每年副产磷石膏约一亿三千万吨,到2000年我国磷石膏产量将达800万吨,对如此大量的副产磷石膏的利用,各国都给予相当重视,目前对磷石膏的利用途径大致有以下几个方面: 1.制备硫酸和水泥用石膏制硫酸在许多国家都有生产。波兰、德国、英国、法国、奥地利、南非等国有十几个生产厂家,形成的总生产能力为298.7万吨,大多是采用天然石膏和磷石膏     

硫酸酸浸法除磷石膏中杂质氟的研究

以H2SO4为浸取剂对磷石膏进行热浸取,考察磷石膏中杂质氟的去除情况,为磷石膏综合利用提供基础数据。研究在均匀设计实验的基础上,进一步考察了温度、时间、硫酸质量分数、含固量(质量浓度)、粒度5个因素对杂质氟去除率的影响规律。结果表明:温度、时间、硫酸是影响氟去除率的主要因素,而含固量、粒度对结果影响较小。较理想的除氟条件为浸取温度88℃,浸取时间45 min,H2SO4质量分数30%,含固量0.43 g/mL,在优化实验条件下杂质氟的去除率可以达到84.50%,处理后的磷石膏含氟仅为0.036%。采用硫酸酸浸处理磷石膏,杂质氟去除效果好,且提高了净化磷石膏的白度。     

离子选择电极法测定磷石膏中全氟含量

磷石膏中的氟限制了磷石膏在水泥和建材等领域的应用,因此了解磷石膏中的氟含量非常重要.对磷石膏中的氟含量的测定方法进行了探讨.通过实验提出了用碳酸钠熔融磷石膏样品,用柠檬酸钠-冰醋酸作为总离子强度调节缓冲溶液,采用离子选择电极法测定磷石膏中的全氟含量.该方法氟离子质量浓度检出限为0.34 mg/L,氟离子回收率为88.5%～90.3%,氟离子质量浓度线性范围为0～5 mg/L,线性相关系数R2=0.999 1,相对标准偏差为1.2%(n=7).该方法是一种简便、快捷、灵敏度较高的测定磷石膏中全氟含量的方法.     

磷石膏、钾长石复合焙烧样的浸取条件研究

采用因素轮换法较系统地研究了温度、时间、液固比、浸取介质、焙烧样细度等对磷石膏、钾长石复合焙烧样钾溶出率的影响。实验结果表明,当焙烧样在浸取温度为70℃、浸取时间为2 h、液固比为4/1、浸取介质选用NH3.H2O且用量为焙烧样质量的2.0%、固样颗粒在0.064～0.074 mm时,焙烧样能达到较好的浸取效果。     

Agitation leaching of rare earth elements from phosphogypsum by weak sulfuric solutions

It has been shown that the processes of the recovering rare earth elements from phosphogypsum using agitation leaching by solutions that contain 2–10 wt % H₂SO₄ have poor economic prospects.     

磷石膏利用存在问题及解决新方法

介绍磷石膏的主要性质及利用途径。结合目前国内磷石膏开发现状,对综合利用磷石膏存在问题进行分析,指出磷石膏利用区域发展不平衡,磷石膏品质不稳定,磷石膏制品标准体系不完善,缺乏先进的关键技术。提出新型磷酸-高品质石膏联产新技术,能够从源头上根本改变磷石膏利用困境,实现经济上可行的清洁生产工艺技术。     

湿法磷酸脱氟渣中磷和氟的浸取回收

脱氟渣是湿法磷酸在脱氟过程中产生的废渣,其中含有价值的磷、氟。为回收脱氟渣的磷,研究了浸取法分离脱氟渣中磷、氟的工艺。分别以水、碳酸钠溶液作为浸取剂,考察了不同的浸取时间、pH值、温度、液固比及2级浸取条件下,脱氟渣中P_2O_5、F的浸出率和浸出液的磷氟比(P_2O_5/F)。结果表明:在水浸取体系,适宜的条件是浸取时间为30 min、液固比为2∶1、温度为30℃,P_2O_5和F的浸出率分别为92.38%、11.56%,浸出液的P_2O_5/F为9.54;在碱浸取体系,适宜的条件是浸取时间为30 min,液固比为3∶1、pH值为3.8、温度为25℃,P_2O_5和F的浸出率分别为75.68%、1.49%,P_2O_5/F为61.36;二级浸取能减少浸取剂的用量,并有效地降低F的浸出率。将水浸出液浓缩能有效地提高P_2O_5/F,可以得到饲料级MCP生产所需的磷酸。     

磷石膏制硫酸铵的反应机理与动力学实验研究

研究了磷石膏制取硫酸铵的反应机理与本征动力学速率方程,通过理论研究与实验论证发现,上述反应是在磷石膏与碳酸铵的固液界面上进行的,符合缩芯模型。在动力学速率方程参数的测定中,由于磷石膏微溶于水,反应速率近似地认为只与碳酸铵的浓度有关,实验是在低温、低碳酸铵浓度、高搅拌速率以及磷石膏过量的条件下进行的,实验得到了温度为0,5,10℃时的速率常数,同时将不同温度的速率常数进行拟合得到了磷石膏与碳酸铵反应的活化能为37 246.64 J/mol,指前因子为77 033.83 min-1。     

离子色谱法测定废旧锂电池湿法浸出液中氟和氯

建立了离子色谱法同时测定废旧锂电池湿法浸出液中氟和氯含量的方法。以高沸点硫酸为蒸馏介质,在160~180 ℃下以水蒸气蒸馏法分离富集浸出液中氟化物和氯化物并被氢氧化钠吸收液吸收,可消除浸出液中有机物及大量共存金属离子对测定的干扰。吸收液经0.22 μm微孔滤膜过滤,并用4.5 mmol/L 碳酸钠-1.0 mmol/L 碳酸氢钠混合溶液淋洗,高容量AS23型阴离子分析柱分离,电导检测器对其检测。实验表明,氟和氯离子质量浓度在0.1~10.0 mg/L与其对应的峰面积呈良好的线性关系,线性相关系数分别为0.999 8和0.999 6。方法用于废旧锂电池湿法浸出液中氟和氯的测定,加标回收率分别为95.47%和96.29%,相对标准偏差（RSD, n=10）分别为2.9%和3.7%,结果满意。     

磷石膏脱硫钙渣浸取液中杂质对碳酸钙晶型的影响

磷石膏脱硫钙渣是磷石膏化学分解后产生的以氧化钙为主要成分的尾渣。以氯化铵溶液浸取磷石膏脱硫钙渣并碳化浸取液以制备轻质碳酸钙是一种有效利用磷石膏脱硫钙渣中钙资源的方法。本文分析了该方法在不同氯化铵浓度下浸取液的组成、钙浸出率及pH,同时为了研究浸取液中NH₄⁺、铁、铝、镁等对产品碳酸钙晶型的影响,配制了含有杂质离子的NH₄Cl-NH₃·H₂O溶液,比较了其碳化产品与相同条件下脱硫钙渣碳化产品的晶型差异。结果表明,随氯化铵浓度升高,浸取液pH降低,铝含量降低,铁、镁含量升高。在氯化铵浓度范围内,NH₄⁺对球霰石形成有促进作用,而铁、镁杂质对方解石形成有促进作用,由于铝离子存在形态不同,铝在1mol/L时对形成球霰石有促进作用,在大于1mol/L时对形成方解石有促进作用。当氯化铵浓度小于4mol/L时,各种杂质相互作用形成球霰石晶型,氯化铵浓度等于4mol/L时,各种杂质相互作用形成球霰石和方解石混合晶型。