朱庆山团队流态化煅烧新工艺实现磷石膏资源化利用

baozhang

日前，过程工程所与云南云天化环保科技有限公司合作研发的磷石膏综合利用示范项目（一期）顺利建成并成功产出II型无水石膏和β-半水石膏产品。该示范项目预计消纳磷石膏45万吨/年，是目前国内单套产能最大的磷石膏煅烧装置，也是首套采用磷石膏生产两种产品的工业装置。
　　磷石膏作为磷肥生产过程的固体废弃物，大量堆存带来的环境风险和资源浪费是制约磷化工、磷复肥行业可持续健康发展的重大问题。目前，常用的处理方法为将磷石膏煅烧脱水后转化为半水石膏建材产品，但产品质量不稳定，且一套装置只能生产一种产品。
　　过程工程所朱庆山团队以多年流态化理论和工程应用研究为基础，在磷石膏煅烧反应调控机制、反应的传热传质过程强化、设备大型化和多功能化等方面研究取得重要进展，形成磷石膏多功能柔性流态化煅烧集成新工艺。该工艺使气体与磷石膏直接接触，让物料预热、煅烧和冷却过程始终处于悬浮或流化状态，传热传质效率高，物料受热均匀；产品均一性、稳定性较高；充分回收利用工艺过程余热，降低能耗。此外，该工艺突破了常规炒锅工艺只能生产β-半水石膏的限制，可实现灵活调控，单套装置即可生产β-半水石膏和II型无水石膏两种产品，其中，II型无水石膏为磷石膏转化利用的新产品，可应用于自流平和填料领域。

　

　45万吨/年磷石膏流态化煅烧装置

　　该工艺已应用于云天化磷石膏综合利用示范项目（一期），云天化总经理张晖介绍到，“（新工艺）比国内的常规炒锅工艺，能耗有所下降，目前按照可研的数据来看可以节约能耗5%。”该项目扩大了磷石膏综合利用产品的种类和应用范围，有效推动了磷石膏资源化利用的低能耗、低成本、规模化及产业化，为我国磷石膏的绿色低碳综合利用提供了关键技术支撑和工业示范。


       文章来源：过程所
       朱庆山,1969年5月生，工学博士，中国科学院过程工程研究所研究员，博士生导师，中国科学院“百人计划”（2001年）、科技部“中青年科技创新领军人才”（2014年）、国家百千万人才工程（2014年）和中组部“万人计划”（2016年）入选者，2013年获得国家杰出青年基金，现任中国科学院过程工程研究所副所长。主要从事矿产资源高效利用、流化床反应器放大规律、流态化过程强化、纳微粉体结构调控与规模化制备、全陶瓷牙科材料等方面的研究工作。在国际主流学术期刊发表SCI论文100多篇，SCI他引1900多次；国内学术期刊发表论文50多篇，申请中国发明专利59项，其中33项已授权，申请国际专利11项。
　　兼任中国颗粒学会副理事长，中国颗粒学会流态化专业委员会主任，中国化工学会储能工程专业委员会主任，钒钛资源综合利用产业技术创新战略联盟副秘书长，四川钒钛产业技术研究院专家委员会主任，四川省攀枝花市决策咨询委员会专家等职。担任Particuology，Journal of Crystallization Physics and Chemisty 及 International Review of Chemical Engineering 编委，《过程工程学报》和《中国粉体技术》副主编，《钢铁钒钛》编委。2008年获中国颗粒学会第五届青年颗粒学奖，2012年获中国石油与化学工业联合会科技进步一等奖。主持完成了千吨级多钒酸铵流化床还原、10万吨难选铁矿流态化磁化焙烧和20万吨软锰矿流态化还原产业化示范项目3项，完成万吨级攀枝花钛精矿流态化氧化-流态化还原焙烧和千吨级钒钛磁铁矿直接还原-熔分中试项目2项。