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会刊速递 | 《生态产业科学与磷氟工程》2025年第8期
2025-09-174

生态产业科学与磷氟工程

2025年 第40卷 第8期

总第283期



本 期 目 录 






简评与要讯

·擦亮磷化工业绿色发展底色 推动磷氟资源高值高效利用——祝贺《生态产业科学与磷氟工程》杂志创刊

——王江平(刊首页)



新质生产力与产业态势

·2024年我国磷复肥行业运行情况及未来趋势

——王莹 方俊文 高鹏



研究开发与生态设计

·半水法湿法磷酸过程源头除杂工艺研究

——周俊生 朱干宇 李会泉 孟子衡 张文娟

·可膨胀石墨与哌嗪改性聚磷酸铵协效阻燃改性天然橡胶研究

——秦文 梅玉立 谢于辉 吴枫 谢德龙 梅毅

·磷矿粉成球性能实验研究

——王春林 师本敬 张峰 岑玉龙 江祥红 雷卓为



磷及关联产业工艺创新

· 大型磷酸二铵装置双管式反应器工艺技术的应用研究

——杜建波 李贵聪 龙文恒 周山 何勇 朱境 张和麒

·湿法磷酸澄清研究进展与展望

——龙钟艳

·氨法脱硫系统硫酸铵结晶影响因素分析及解决措施

——李辉



提质增效产品创制技术

·微生物类脂生物刺激剂产品的应用研究及前景分析

——刘健

·复合肥料各类转鼓造粒工艺的特点及适用场景

——叶坤国 高璐阳 钟振 张建 张汉卿

王小蒙 曾锐 郭武松

·萃取法磷酸二氢钾副产磷钾肥应用研究

——周华波



磷氟产业耦合与高端材料创制

· 磷化工体系中氟资源回收工艺的系统协同与集成优化研究综述

——黄忠 何宾宾 张险峰 罗鸣坤 戴元华

· 氟硅酸钠生产中合成工序各因素对氟、钠收率的影响研究

——张恒 杨先 舒艺周 黄照昊



减污降碳协同与资源全元素高效利用

·典型企业尿素碳足迹核算及降碳潜力分析

——李素玉 李航 王婷 刘绿怡 李艳丽 王莉

·云南某磷石膏工艺矿物学特征及浮选制备高纯石膏研究

——张华 杨稳权 李海兵 何海涛 王姝然

·300 kt/a湿法磷酸生产节能减排措施

——刘正东 李建闻 朱桂华



健康保育与环境修复

·复合钝化剂修复重金属土壤效果研究

——石晓丽 张霞 李林记 曹宁宁 张凯 张兆鑫

·硅钙镁土壤调理剂改良酸性土壤及甘蔗增效研究

——杨敬之 兰珊 王凤霞 刘飞 谢如林 黄鸿

·残留于中药材中拟除虫菊酯类农药的风险评估

——闫研 秦斌 梁雪 王炳志 连少敏 殷果



产业赋能与业态融合

·先进过程控制技术在湿法磷酸生产中的应用与挑战

——郭震



设备、控制与安全生产

·振动筛板塔阻力降和塔板主轴荷载计算

——程希晨 李海昆




文章摘要



2024年我国磷复肥行业运行情况及未来趋势

王莹  方俊文  高鹏

(中国磷复肥工业协会)

【摘要】阐述2024年我国磷复肥行业运行情况:磷肥产量连续3年增长,2024年同比增幅达到10.4%;产量继续集中在资源地,鄂云贵川4省产量之和占总产量82.3%,同比下降1.4百分点;生产仍集中在资源优势、技术优势和市场优势明显的企业,前10名磷肥企业总产量占磷肥总产量65%,同比下降2.4百分点。国际磷肥需求持续反弹,我国磷肥出口下降2%;地缘冲突持续,经济下行压力增加,国内外原材料价格较上年波动增加,磷铵成本控制难度加大。行业整体盈利能力仍保持较好水平,营收和利润均好于上年,2024年磷复肥行业主营业务利润率升至6.6%,同比提升1.2百分点。分析2025年磷复肥行业发展趋势。


半水法湿法磷酸过程源头除杂工艺研究

周俊生1,2  朱干宇1  李会泉1,2  孟子衡1  张文娟1

(1. 中国科学院过程工程研究所 中国科学院绿色过程与工程重点实验室 战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心,2. 中国科学院大学 化学工程学院)

【摘要】半水法湿法磷酸酸解过程中杂质影响半水石膏结晶,导致半水石膏磷、氟含量高,杂质脱除及后端利用难。针对上述问题,笔者提出半水法湿法磷酸耦合矿浆萃取新工艺,在湿法磷酸酸解过程实现杂质的原位脱除。研究结果表明:C3萃取剂可有效将半水石膏中二氧化硅、五氧化二磷杂质质量分数从5.89%、4.80%降低至1.08%、1.22%,杂质总脱除率达78.00%,同时萃取剂具有良好的循环性能;10 kg级扩大实验结果表明,磷综合收率可达98.71%,硅、铝、铁杂质脱除率分别为53.00%、58.97%、33.91%。该工艺的进一步应用可为磷化工产业的可持续发展和绿色生产提供新方法和途径。


可膨胀石墨与哌嗪改性聚磷酸铵协效阻燃改性天然橡胶研究

秦 文1,2  梅玉立1,2  谢于辉1,2  吴 枫1,2  谢德龙1,2  梅 毅1,2

(1. 昆明理工大学 化学工程学院,2. 云南省磷化工节能与新材料重点实验室)

【摘要】通过复配哌嗪改性聚磷酸铵(Pa-APP)与可膨胀石墨(EG)开发了高性能阻燃天然橡胶复合材料。结果表明:30%Pa-APP单一阻燃剂体系使复合材料热释放速率峰值降低66.2%(由788.8 kW/m2降至266.5 kW/m2),极限氧指数提升至31.2%,但UL-94仅达V-2级。引入EG后形成协同阻燃效应,15%EG-15%Pa-APP复配体系实现UL-94 V-0等级,总产烟量降低60.4%(由13.00 m2降至5.39 m2),燃烧峰半高宽增加62%,显著延缓火势蔓延。该体系同时平衡力学性能,拉伸强度达12.81 MPa(较纯胶升高41.5%),断裂伸长率保持544%,硫化交联密度提升使永久变形率降低25%。微观分析证实15%EG-15%Pa-APP形成致密膨胀炭层(层间距3.2 nm),兼具物理屏障与化学催化阻燃作用。本研究为开发低烟、自熄型橡胶材料提供了新策略。


磷矿粉成球性能实验研究

王春林1  师本敬1  张 峰2  岑玉龙2  江祥红2  雷卓为2

(1. 中冶长天国际工程有限责任公司,2. 贵州大学 材料与冶金学院)

【摘要】以硅钙质磷矿粉和硅质磷矿粉为研究对象,系统研究两种不同类型磷矿粉的物理性能以及生球性能。实验结果如下:硅钙质磷矿石主要脉石矿物是白云石,矿石颗粒呈薄片状,颗粒表面光滑致密,吸水性差,成球性较差。在适宜条件下,硅钙质磷矿粉生球落下强度为3.5次/(0.5 m),抗压强度为12.8 N/个,爆裂温度为333 ℃,生球落下强度不满足生产要求。硅质磷矿石主要脉石矿物是石英,矿石颗粒呈不规则颗粒状,颗粒表面粗糙,吸水性好,成球性能好。在适宜条件下,硅质磷矿粉生球落下强度7.5次/(0.5 m),抗压强度17.1 N/个,爆裂温度479 ℃,生球强度完全满足生产要求。通过将成球性能优秀的硅质磷矿粉配加到硅钙质磷矿中,调节混合料酸度在0.75~0.90范围内可提高生球强度。随着生球酸度增加,生球落下强度和抗压强度提高,但是爆裂温度下降。添加膨润土可有效提高硅钙质磷矿粉的生球强度和爆裂温度。


大型磷酸二铵装置双管式反应器工艺技术的应用研究

杜建波  李贵聪  龙文恒  周山  何勇  朱境  张和麒

(云南云天化股份有限公司)

【摘要】介绍云南某公司一期600 kt/a磷酸二铵装置采用“管式反应器+预中和反应器”混合工艺生产技术存在的问题。针对一期600 kt/a磷酸二铵装置存在的问题进行分析,并模拟双管式反应器工艺进行实验分析,得出实施的可行性。最后实施双管式反应器技术改造,并对实施改造后的生产稳定性、消耗、产品质量、产量等进行分析,改造达到了预期目的,产生直接经济效益591.714万元。


湿法磷酸澄清研究进展与展望

龙钟艳

(贵州开磷集团股份有限公司矿肥公司)

【摘要】磷矿石品位下降导致湿法磷酸固含量上升,造成湿法磷酸运输管道堵塞和下游磷复肥养分下降的问题,磷酸的澄清沉降工艺是解决这些问题的有效途径之一。阐述磷酸澄清沉降的研究现状,总结现有磷酸澄清药剂和磷酸澄清装置改造研究进展,并展望未来磷酸澄清沉降研究方向和内容,为提高磷酸高效利用率和磷化工产品高质量发展提供参考。


氨法脱硫系统硫酸铵结晶影响因素分析及解决措施

李辉

(云南云天化石化有限公司 工艺部)

【摘要】针对石化动力站氨法脱硫系统硫酸铵结晶不良、离心机无法分离的问题,结合装置运行实况,从锅炉烟气杂质(烟尘富集导致Fe3+升高)、系统补水水质(w(F-)富集至25.46×10-6)、溶液pH(超4.5引发晶体针状畸变)及烟气温度(46~50 ℃)方面展开机制分析。研究表明,烟尘携带Fe2O3生成Fe(OH)3胶体阻碍晶体生长,补水F-与Fe3+络合覆盖晶面活性位点,pH超限改变结晶形态,三者协同导致结晶恶化。通过实施补水水源更换(脱盐水替代生产水)、pH精准调控(2.5~3.5)、运行周期缩短至3个月及烟尘源头管控等措施,成功恢复硫酸铵正常结晶与出料,为同类装置提供可复用的工程解决方案。


微生物类脂生物刺激剂产品的应用研究及前景分析

刘健

(中国无机盐工业协会生物刺激剂专业委员会(CBPC))

【摘要】微生物类脂生物刺激剂作为农业领域的创新技术,通过刺激植物免疫、增强植物抗逆、抑制病害、优化养分吸收、提升农作物品质和改善土壤微生态,正在推动可持续农业的转型。重点阐述生物糖脂、脂肽和聚羟基脂肪酸酯(PHA)三类主要微生物类脂生物刺激剂产品和技术的应用现状,分析其功效机制的研究进展及未来发展前景。


复合肥料各类转鼓造粒工艺的特点及适用场景

叶坤国  高璐阳  钟振  张建  张汉卿  王小蒙  曾锐  郭武松

(新洋丰农业科技股份有限公司)

【摘要】综述复合肥料转鼓造粒工艺的技术演进、特点及适用场景,重点分析水基造粒、蒸汽造粒、尿熔造粒、氨酸造粒、半料浆氨酸造粒和低温共熔造粒6种工艺。基于新洋丰农业科技股份有限公司的运行数据,通过定量比较(如原料成本、燃料单耗、成球率)揭示半料浆氨酸造粒和低温共熔造粒工艺的显著优势:半料浆氨酸造粒工艺较蒸汽造粒工艺原料成本降低118.2元/t,燃料单耗仅0.018 t/t,成球率达84.6% ~ 91.8%;低温共熔造粒工艺无需危险化学品,适合中小企业,实现洗涤水零排放。研究指出,半料浆氨酸造粒工艺适用于具备液氨储存能力的大型企业,而低温共熔造粒工艺可提升中小企业竞争力。最后,讨论当前工艺的关键瓶颈(如料浆黏度控制)和改进方向,强调工艺升级对质量提升和节能降耗的必要性。


萃取法磷酸二氢钾副产磷钾肥应用研究

周华波

(云南云天化红磷化工有限公司)

【摘要】针对萃取法制备磷酸二氢钾工艺中副产磷钾肥的积压问题,通过优化工艺参数及开发副产物综合利用技术,提出以湿磷钾肥调浆生产低养分磷铵产品的解决方案。通过增设调浆工序、优化酸渣比和固含量控制,成功将副产磷钾肥应用于60%磷酸一铵(MAP)和56%磷酸二铵(DAP)产品的工业化生产。技术改造后,副产磷钾肥利用率显著提升,2024年累计使用磷钾肥10 349 t,新增经济效益712.43万元,同时降低干燥能耗并改善生产环境。研究表明,该技术有效解决了副产物资源化难题,增强了企业市场竞争力,为磷化工行业可持续发展提供了示范案例。


磷化工体系中氟资源回收工艺的系统协同与集成优化研究综述

黄忠1,2  何宾宾3  张险峰1,2  罗鸣坤1,2  戴元华1,2

(1. 湖北天宜磷氟科技研究有限公司,2. 广州天赐高新材料股份有限公司,3. 昆明理工大学 环境科学与工程学院)

【摘要】从氟在磷化工典型工艺过程中的迁移路径与赋存形态出发,分析其在气相、液相及固相介质中的分布特征,梳理氟回收的主流技术手段,包括干法冷凝、吸附,湿法沉淀、萃取,以及磷石膏脱氟与新兴分离方法等。探讨在多源氟污染背景下,如何通过“源控—中段调节—末端回收”的流程重构实现回收效率、运行能耗与资源化利用之间的整体平衡。提出未来在工艺模块化设计、多污染协同处理与回收产品资源路径构建等方面的研究重点,旨在为氟回收从“环节优化”迈向“系统协同”提供理论支持与集成化路径参考。


氟硅酸钠生产中合成工序各因素对氟、钠收率的影响研究

张恒  杨先  舒艺周  黄照昊

(云南云天化以化磷业研究技术有限公司)

【摘要】为提升磷肥副产氟硅酸法生产氟硅酸钠时的氟收率,以减少氟资源浪费,针对氟硅酸钠生产中合成工序中的各个影响因素进行正交实验和单因素实验研究。结合生产实际得出较优的实验条件为:氟硅酸质量分数12.0%,硫酸钠溶液质量分数25.5%,盐过量率113%,反应温度45 ℃,反应时间45 min。在最佳条件下所得产品满足GB/T 23938-2018中优等品要求,氟收率提升至86%以上。


典型企业尿素碳足迹核算及降碳潜力分析

李素玉1,2  李航3,4  王婷1,2  刘绿怡1,2  李艳丽1,2  王莉3,4

(1. 河南省生态环境技术中心,2. 河南省生态环境损害鉴定评估与修复工程技术研究中心,3. 郑州大学 生态与环境学院,4. 河南省减污降碳协同工程技术研究中心)

【摘要】在“双碳”目标的背景下,尿素工业的碳减排工作具有重大意义。以典型尿素企业生产数据为基础,采用生命周期法进行碳足迹核算,并对减排措施降碳潜力进行分析,结果表明煤制尿素的碳足迹为CO2 3 426 kg/t,低温甲醇洗过程排放量最大,占总排放的79%。应用绿氢和CCS(二氧化碳捕获与封存)技术后碳足迹可以分别降低48.99%和44.64%,绿氢技术的降碳潜力略高于CCS技术。


云南某磷石膏工艺矿物学特征及浮选制备高纯石膏研究

张华1,2  杨稳权1,2  李海兵1,2  何海涛1,2  王姝然1

(1. 云南磷化集团有限公司,2. 国家磷资源开发利用工程技术研究中心)

【摘要】为了探究云南某磷石膏的除杂方法,提高磷石膏的纯度和白度,采用体视镜、矿物解离分析仪(MLA)、扫描电子显微镜、X-射线荧光光谱仪分析云南某磷石膏的工艺矿物学特征,研究获得该磷石膏的化学组成、矿物组成、主要矿物的矿物学特征、主要矿物解离情况及连生关系等。根据该磷石膏工艺矿物特征,进行浮选试验研究,采用一粗一精一扫,中矿合并再磨后返回的闭路浮选工艺,可以获得白度为82.40%、w(SiO2)0.36%、w(CaSO4·2H2O)为97.63%的高纯磷石膏。


300 kt/a湿法磷酸生产节能减排措施

刘正东1  李建闻1  朱桂华2

(1.云南磷化集团有限公司,2.云南磷化集团有限公司磷资源开发利用工程技术研究分公司)

【摘要】针对云南磷化集团有限公司300 kt/a湿法磷酸生产中存在的高温尾气余热未利用、循环水泵能耗过高及冷凝水热值浪费等问题,提出系统性节能减排措施。通过回收反应闪冷尾气(78℃)、浓缩冷凝液(105℃)和脱氟尾气余热,年回收热能达6.37×1011kJ,减少蒸汽消耗28.97万t;采用永磁调速技术对循环水泵进行节能改造,实现节电率42.7%;优化蒸汽冷凝水回用系统,年回收高温冷凝水79.2万t。实施后年节约标煤2.47万t,减少碳排放1.65万t。研究证明,通过工艺优化、热集成利用和设备节能改造的协同实施,可显著提升湿法磷酸生产的能源利用效率,为磷化工行业绿色低碳发展提供实践范例。


复合钝化剂修复重金属土壤效果研究

石晓丽1  张霞1  李林记1,2,3  曹宁宁1  张凯1,4  张兆鑫1,2,3

(1. 河南省地质研究院,2. 自然资源部黄河流域中下游水土资源保护与修复重点实验室,3.河南省自然资源科技创新中心(水土生态修复治理研究),4. 郑州大学 生态与环境学院)

【摘要】以受重金属(铅、镉、铜)污染的农用地为研究对象,采用将堆肥与各类无机、有机钝化材料复合的策略,制备6种复合钝化剂。通过对比修复前后土壤理化性质、重金属赋存状态、植株(大蒜)生长状况及体内重金属富集系数等方面进行综合修复效果评价。结果表明,复合钝化剂优于单一堆肥的钝化效果,其中堆肥+生物炭复合钝化剂(高含量)(CBH)和堆肥+钙镁磷肥复合钝化剂(CF)钝化土壤中重金属效果较好。该复合钝化剂具有制备简单、成本低、经济环保、变废为宝、钝化效率高等优势,同时可实现对土壤的增肥保育。


硅钙镁土壤调理剂改良酸性土壤及甘蔗增效研究

杨敬之1,2  兰 珊1,2  王凤霞1,2  刘 飞1,2  谢如林3  黄 鸿1,2

(1. 瓮福(集团)有限责任公司,2. 中低品位磷矿及其共伴生资源高效利用国家重点实验室,3. 广西农业科学院 农业资源与环境研究所)

【摘要】广西甘蔗种植面积广,但长期不科学施肥导致土壤酸化严重。针对广西酸性蔗地,探究硅钙镁土壤调理剂的应用效果。结果表明:施用硅钙镁土壤调理剂可显著提高甘蔗产量;有效促进植株生长,使株高、茎粗、有效茎均显著增加;同时可起到改良土壤酸性、提高土壤pH、降低交换性酸含量的作用;并探明当土壤pH≤3.5时,每667m2土壤调理剂的最佳施用量为375kg。综上,硅钙镁土壤调理剂在酸性蔗地改良和甘蔗增产方面效果显著,可在土壤条件类似地区推广使用。


残留于中药材中拟除虫菊酯类农药的风险评估

闫 研1  秦 斌1  梁 雪1  王炳志2  连少敏1  殷 果1

(1. 深圳市药品检验研究院 国家药品监督管理局中药质量研究与评价重点实验室,2. 深圳市易瑞生物技术股份有限公司)

【摘要】对6种中药材中残留的拟除虫菊酯类农药进行污染分析和风险评估。农残污染程度分析以检出率、超标率为指标;农残风险评估采用慢性和急性膳食风险暴露评估。以拟除虫菊酯类农药合计,农药残留检出涉及6种中药材共计115批次,占比43.73%,其中金银花的农残总检出率高达88.89%;农药残留超标涉及3种中药材共计14批次,占比5.32%,其中金银花的总超标率高达55.00%。各拟除虫菊酯类农药在6种中药材中的暴露评估在可接受范围内。农残超标率较高的中药材应列为重点监管对象,以防其他种类农药残留的累积风险加重影响中药材质量,亟待开发农残检测有效技术手段,以不断提升监管力度。


先进过程控制技术在湿法磷酸生产中的应用与挑战

郭震

(云南三环中化化肥有限公司)

【摘要】探讨先进过程控制技术(APC)在湿法磷酸生产中的应用与挑战。以云南三环中化化肥有限公司2×30万t/a磷酸装置为例,介绍先进过程控制技术在浓密工段、反应工段和浓缩工段的应用,包括各工段的控制策略、操作方法及注意事项。分析先进过程控制技术在湿法磷酸生产中的应用效果,如提高生产稳定性、降低操作频次、提高自控率和先控投用率等。同时,指出先进过程控制技术在应用过程中面临的挑战,包括设备故障和异常工况、组态错误和技改未完成等。最后,对先进过程控制技术在湿法磷酸生产中的应用进行总结和展望。


振动筛板塔阻力降和塔板主轴荷载计算

程希晨  李海昆

(云南化工设计院有限公司)

【摘要】振动筛板塔是一种用于液-液萃取工艺过程的塔器设备,广泛应用于石油化工、湿法冶金工业中的液-液萃取过程。振动筛板塔操作弹性大,传质效率高,适用于处理容易乳化和含有固体颗粒的体系。以往的文献中对于板式精馏塔的干板阻力降、总阻力降计算已有完整详细的阐述,但缺乏用于液-液萃取过程的振动筛板塔阻力降和荷载的计算方法。将各类文献中的阻力降计算方法用于振动筛板塔阻力降计算,并结合试验数据,给出一种振动筛板塔阻力降的计算方法,同时给出振动筛板塔主轴荷载的计算方法。


END

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