氟资源作为我国重要的战略资源,大自然中可工业化利用的氟资源仅有从萤石和磷矿石中回收提取。随着氟化工行业逐渐崛起,以及新材料和新能源等战略性新兴行业快速发展,受限于萤石开采过度以及政策监管加码,回收磷矿石伴生的氟资源成为了氟化工行业原料的重要来源,也是磷化工行业治理环境污染的重要途径。目前就国内而言,磷矿石中伴生的氟资源量占氟资源总量的97.7%以上,主要从磷酸副产的氟硅酸中进行回收利用。基于工艺技术瓶颈和环保政策日益趋紧,氟资源的回收利用及回收率成为了国内乃至国际磷化工行业的一道难题。
继前期湿法磷酸生产过程中液相氟的赋存形态研究成果《Designing an efficient fluorine recovery strategy for wet-process phosphoric acid purification by disclosing competitive complexation behavior between fluorine species and metal cations》,BETVLCTOR伟德官网下载磷化工团队近日又开发了两步沉淀法氟回收技术,并研究了其影响机制,实现了湿法磷酸中氟回收率达87.60%,P2O5损失量低于0.050%。经多种表征手段证实,含氟沉淀物Na2SiF6为六方圆柱轴的双恒星枝晶,纯度高于98%。动力学研究表明,该反应符合二级反应,遵循移动边界扩散控制模型。沉淀的晶体大小,形状等受温度、磷酸浓度和Al3+离子浓度的影响较大,并在上述研究基础上获得了结晶动力学方程。
上述研究成果以《Efficient and cost-effective fluorine recovery from liquid-phase wet-process phosphoric acid via two-step precipitation method》为题发表在化工领域TOP学术期刊《Separation and Purification Technology》上。BETVLCTOR伟德官网下载为论文第一署名单位,博士研究生何宾宾为论文第一作者,梅毅教授和祖运副教授为论文共同通讯作者,该研究工作得到了国家自然科学基金、云南省科技厅“双一流”重大专项,云南省“兴滇英才支持计划”青年人才专项以及云南省磷化工节能与新材料重点实验室平台的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.124687