磷肥工業廢氣中氟資源的綜合利用
摘要:世界上90%以上的氟資源都伴生在磷礦石中,磷礦中含有2%~4%的氟,合理利用磷肥生產中逸出的含氟廢氣,具有防治污染和節約資源的雙重效益。本文從磷礦中氟回收的可能性和氟化工面臨的資源壓力加以分析,結合磷肥行業氟的利用現狀,提出改進氟吸收工藝、調整產品結構,以此提高污染物控制水平和副產氟化物的經濟效益。
關鍵詞:磷肥工業,廢氣,氟資源
我國是世界上磷肥的主要生產國和消費國，目前磷肥年產量近 1000 萬噸(折純 P2O5)，約 80%都是酸法加工磷礦生產。磷礦中含有 2%~4%的氟，采用酸法加工時，其中的一部分氟以廢氣逸出。長期以來，對這類含氟廢氣的治理一直是磷肥行業污染物控制的重要內容。
我國年產的 30 萬噸氟化鹽產品中，有 88%的氟來自螢石，只有 12%來自磷肥工業。世界螢石(CaF2)儲量約為 6.23 億噸，我國儲量約為 1.4 億噸。2003年我國螢石產量為 250 萬噸。螢石作為一種重要的戰略資源，因蘊藏量有限，特別是酸級螢石已面臨枯竭，世界各國都非常重視對螢石資源的保護，甚至采取大量進口螢石的政策進行儲備。我國 2003 年也出臺政策不再發放新的螢石開采許可證以及采取提高關稅限制螢石出口，并對螢石加工產品氫氟酸(HF)實行出口管制，同時，積極尋找新的氟源[1,7]。
1、磷礦是重要的氟資源
世界上 90%以上的氟資源都伴生在磷礦石中，因此，磷礦是最有利用價值的氟資源。世界磷礦石儲量約 600 億噸，我國磷礦資源儲量約 150億噸。近年來，隨著我國磷肥工業的迅速發展，每年僅生產濕法磷酸就需消耗磷礦2000萬噸以上[2,3]。中國磷礦有三大類型：巖漿巖型磷灰石，沉積巖型磷塊巖，沉積變質巖型磷灰巖。其中巖漿巖型磷灰石貯量只占總貯量的 7%，沉積變質巖型磷灰巖貯量占總貯量的 23%，沉積巖型磷塊巖是世界各國中的主要類型，我國此類型礦石貯量占總貯量的 70%。磷塊巖中主要含磷礦物為碳氟磷灰石，我國磷礦主要屬碳氟磷灰石系列，其化學組成如表 1 所示
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