威尼斯网站

科惠行动2020云推荐:武汉工程大学化工专场

2020-06-05 14:04:06点击:[]

利用副产酸碱联合处理磷尾矿和磷石膏技术

本项目是在与企业合作进行低品位胶磷矿浮选技术开发过程中发现,在获得磷精矿的同时会产生大量的磷尾矿。而目前这些磷尾矿大量的是作为废弃物存放在尾矿库中,这些尾矿不仅造成环境污染、占据土地,而且浪费资源。其中包括磷资源含4~8%P2O5、镁资源含15~18%MgO、钙资源含28~35%CaO。另外在磷酸及其盐生产过程中产生大量的磷石膏废弃物(生产1吨磷酸产生5吨以上的磷石膏)。浪费大量的硫资源。

在湖北省技术创新专项重大项目(2018ACA154)的支撑下,进行了高镁尾矿生产氯化镁和石膏晶须关键技术的研究,可以成功地回收磷、镁和钙资源。同时开展了磷石膏提纯生产路基材料、a-半水石膏()a-半水石膏()、石膏晶须等产品。为了减少或消除在分别处理尾矿和磷石膏的过程中产生二次污染和降低各自处理的生产成本,产生了利用副产酸碱联合处理磷尾矿和磷石膏技术思路,通过研究获得了小试和实验室放大的阶段性成果。

成果的目的和意义

在磷化工行业中,一般有配套生产硫酸钾、合成氨等产品,会产生大量的盐酸、稀氨水和CO2。另外磷石膏和尾矿的大量堆存造成的环境污染越来越受到社会的重视。本项目在解决了磷化工副产盐酸和稀氨水的出路问题的同时,也解决了磷石膏堆存造成环境污染和消耗问题,突破了磷化工发展的技术瓶颈,畅通了磷矿资源循环利用的生产链。能解决以上的痛点和难点,并充分利用了磷尾矿中的磷、钙、镁和碳资源,生产附加值高的基础化工产品,生产工艺流畅。利用生产低档a-半水石膏()和碳酸钙()大量消耗磷石膏和尾矿的基础上,生产高档建筑材料a-半水石膏()、轻质碳酸钙()和基础化工原料和缓释肥料。

生产低档a-半水石膏()可以用于建筑材料比b-半水石膏的强度大大提高,也可以做抹灰石膏。碳酸钙()可用于水泥生料大量消耗。 a-半水石膏()可以用于填料、模具材料和3D打印技术。逐级分离得到高品质的轻质碳酸钙可用于橡胶、塑料、纤维的填料;磷酸铵镁是高浓度的缓释肥料和复合肥包裹剂;氯化铵是基础的化工原料;碳酸镁可用于防火耐温材料,销售前景好。

产品和技术的市场竞争优势

技术性能比较

晶体类型

杂质含量

机械强度

耐介质性

应用范围

煅烧磷石膏

b-半水石膏

干闷磷石膏

a-半水石膏

较高

本项目处理1吨磷尾矿和8吨磷石膏,产出产品有按目前的销售价格3332元,原料消耗(包括蒸汽)1693元,有较大的盈利空间。同时可以消耗盐酸和磷尾矿,这些原料均为负成本,按此计算,盈利空间更大。

项目寻求中试支持,希望合作单位磷化工企业,能提供中试场地,有磷尾矿和磷石膏资源,能提供相关测试服务。中试成功后,建设生产装置,大约需要8000千万元的投入。

成果估值估值5000万元。

石膏晶须图片

氯化铵产品

氮镁磷复合肥

中试装置照片

  

  

系列化水性环氧树脂及固化剂产业化

水性聚氨酯是一种高性能的水性树脂,闫福安教授团队对该课题进行研究,开发了系列化产品,广泛应用于水性木器漆及水性胶黏剂。研制的磺酸盐型高固体份水性聚氨酯可以替代进口产品用于水性鞋胶,售价为进口品的60%;植物油改性水性聚氨酯具有自主知识产权,TDI型植物油改性水性聚氨酯为国内独创,性价比高,可用于水性木器漆和轻防腐水性金属漆紫外光固化水性聚氨酯可用于高端水性木器漆和3C产品水性漆。

水性丙烯酸树脂在水性树脂中占有重要地位,闫教授团队开发的核壳结构丙烯酸酯树脂乳液,0.5h可以打磨,极大提高了水性木器漆的施工效率;开发的水性丙烯酸树脂二级分散体同水性多异氰酸酯固化剂配伍的水性2K PU涂料性能可以与油性2K PU涂料媲美。率先在国内提出了水性杂化体系列化树脂的概念,并对水性聚氨酯-丙烯酸树脂杂化体、水性醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体、水性环氧酯-丙烯酸树脂杂化体、水性聚酯-丙烯酸树脂杂化体进行研究,大部分产品已经产业化。

环氧树脂是金属重防腐涂层用的重要成膜树脂;它对金属非金属材料具有优异的粘接强度收缩率低,硬度高,柔韧性较好,对酸、碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作涂料粘接剂、浇注、浸渍、层压料等用途。闫教授从2008年开始攻关,经过十余年的辛勤工作,成功实现溶剂型环氧树脂的水性化,同自主开发的水性环氧固化剂组成的双组份水性环氧涂料的耐水、耐酸、耐碱、耐盐雾等防腐性能指标已经达到国际先进水平。开发的阳离子型水性环氧固化剂配制的水性地坪漆光泽高、装饰性好,居国内领先水平。项目包括中低分子量环氧乳液技术和系列水性环氧固化剂技术。该项技术生产条件温和、固定资产投资较低,且市场容量大,复合行业发展方向,团队能紧跟行业技术进步且具备产品优化、升级能力,欢迎有关大中型化工企业洽谈合作。

成果估值800万元,具体可以根据生产规模适当调整。

撞击流振动膜分离技术及装备

撞击流(Impinging Streams)技术是一种特殊的流态化过程,已被证明是强化相间热质传递最有效的途径之一。武汉工程大学作为国内该领域研究的开拓者,先后获得两项国家自然科学基金项目(No2927626020176043)资助,申请相关专利20余项,出版中英文学术专著2部,分别获得湖北省科技进步奖二等奖、中国石油化学联合会科技进步奖二等奖2项。

     

1 奖励证书

   

2 学术专著

撞击流振动膜分离技术由武汉工程大学袁军教授课题组将传承的撞击流技术和膜分离有效结合,该膜分离组件的设计利用撞击流的基本原理使流体产生涡流的同时又产生振动,固体颗粒在分离过程时始终处于运动状态,远离膜,缓解了其在膜孔中的堵塞。由于装置设计了固体颗粒物通道,在重力作用下,固体颗粒物累积会沉降到组件下端,从排渣口排除

l <![endif]>比较优势

允许用<0.45MPa的压缩空气反冲。

易反冲、不怕堵,其表面流速为0.5m/s,吨水电耗小于0.5度。

高含固液体可以一次性完成过滤与脱水。

l <![endif]>产品特点

u <![endif]>基膜孔径分布1.0~60μm分十个等级,外径Φ10mm、内径Φ5mm

u <![endif]>镶嵌式锚型膜结构制成PVDF/UHMW-PE有机复合膜;

u <![endif]>独特的操作系统,彻底解决了微滤膜的堵塞难题,保证长期稳定运行;

u <![endif]>组合式脉冲反冲洗系统:采用压缩空气爆破式反冲(反冲压力≤0.45MPa),每次反冲耗时仅为5s

u <![endif]>微泡加强洗。每15-20个正常的清洗周期后,进行微泡”+“强洗”15 min,可较好恢复膜通量,最大限度的减少化学清洗;

l <![endif]>

应用实例

3 玻璃粉的分离                                 图4 洗煤废水的分离

本成果估价1000万元。

上一条:关于转发《省科技厅关于组织开展2020-2021年度省级科技特派员选派工作的通知》的通知 下一条:科惠行动2020云推荐:武汉工程大学新材料专场

关闭