【摘 要】
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磷石膏是湿法磷酸工业生产过程中排放的副产废渣[1],每生产1 吨P2O5,约副产5 吨磷石膏[2].到2011 年为止,我国磷石膏累计产生量超过3 亿吨,存量已超过2.5 亿吨,这不仅占
【机 构】
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中国科学院过程工程研究所,绿色过程与工程重点实验室,湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室,北京 100190
【出 处】
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第九届全国循环经济与生态工业学术研讨会暨中国生态经济学会工业生态经济与技术专业委员会2014年年会
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磷石膏是湿法磷酸工业生产过程中排放的副产废渣[1],每生产1 吨P2O5,约副产5 吨磷石膏[2].到2011 年为止,我国磷石膏累计产生量超过3 亿吨,存量已超过2.5 亿吨,这不仅占据了大量土地,而且还存在巨大的环境风险[3].用磷石膏矿化固定CO2 不仅可以解决磷石膏的堆放和污染问题,而且可以极大地减轻由于CO2 引起的温室效应, 尤其是对于磷肥生产企业,在合成氨过程中排放大量的高浓度CO2 气体,同时磷酸生产过程又产生大量的磷石膏,用本地的磷石膏矿化吸收本地的二氧化碳不仅可以实现以废治废,更重要的是可以实现二氧化碳的原位固定,极大地降低二氧化碳的减排成本,最终实现磷肥企业的绿色可持续发展.然而,在常压下,磷石膏的碳化反应速率太慢[4],本文在CO2 加压条件下[5],进行了强化磷石膏矿物碳酸化的实验研究,并对许多影响因素包括：反应时间、CO2 分压、起始温度、搅拌转速、氨过量系数、液固比,进行了系统的考察.磷石膏原料和碳化产物的组成、晶型、粒径和杂质的分布情况也被详细地进行了检测.结果显示,在加压条件,5 分钟可以实现97%的磷石膏高转化率.碳化产物硫酸铵是重要的肥料,纯度高达99%,可以直接作为商品销售.产物碳酸钙可用作水泥原料,也可作为涂料,油漆的添加剂[6],晶型为热力学最稳定的方解石,粒径约18μ m 小于磷石膏原料47μ m 的粒径.该工艺具有高原料利用率,高产品附加值,具有较好的利润空间和工业可行性.
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