磷肥工业废气中氟资源的综合利用
摘要:世界上90%以上的氟资源都伴生在磷矿石中,磷矿中含有2%~4%的氟,合理利用磷肥生产中逸出的含氟废气,具有防治污染和节约资源的双重效益。本文从磷矿中氟回收的可能性和氟化工面临的资源压力加以分析,结合磷肥行业氟的利用现状,提出改进氟吸收工艺、调整产品结构,以此提高污染物控制水平和副产氟化物的经济效益。
关键词:磷肥工业,废气,氟资源
我国是世界上磷肥的主要生产国和消费国，目前磷肥年产量近 1000 万吨(折纯 P2O5)，约 80%都是酸法加工磷矿生产。磷矿中含有 2%~4%的氟，采用酸法加工时，其中的一部分氟以废气逸出。长期以来，对这类含氟废气的治理一直是磷肥行业污染物控制的重要内容。
我国年产的 30 万吨氟化盐产品中，有 88%的氟来自萤石，只有 12%来自磷肥工业。世界萤石(CaF2)储量约为 6.23 亿吨，我国储量约为 1.4 亿吨。2003年我国萤石产量为 250 万吨。萤石作为一种重要的战略资源，因蕴藏量有限，特别是酸级萤石已面临枯竭，世界各国都非常重视对萤石资源的保护，甚至采取大量进口萤石的政策进行储备。我国 2003 年也出台政策不再发放新的萤石开采许可证以及采取提高关税限制萤石出口，并对萤石加工产品氢氟酸(HF)实行出口管制，同时，积极寻找新的氟源[1,7]。
1、磷矿是重要的氟资源
世界上 90%以上的氟资源都伴生在磷矿石中，因此，磷矿是最有利用价值的氟资源。世界磷矿石储量约 600 亿吨，我国磷矿资源储量约 150亿吨。近年来，随着我国磷肥工业的迅速发展，每年仅生产湿法磷酸就需消耗磷矿2000万吨以上[2,3]。中国磷矿有三大类型：岩浆岩型磷灰石，沉积岩型磷块岩，沉积变质岩型磷灰岩。其中岩浆岩型磷灰石贮量只占总贮量的 7%，沉积变质岩型磷灰岩贮量占总贮量的 23%，沉积岩型磷块岩是世界各国中的主要类型，我国此类型矿石贮量占总贮量的 70%。磷块岩中主要含磷矿物为碳氟磷灰石，我国磷矿主要属碳氟磷灰石系列，其化学组成如表 1 所示
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