为落实投资公司“十五五”规划的重要举措,实现以技术创新驱动资源高效利用、助推年度重点工作的战略使命,湖南有色金属投资有限公司(以下简称“湖南有色投资”)现通过“揭榜挂帅”机制,公开征集“氟石膏制酸预处理技术研究”项目方案。邀请国内在氟化工或固废资源化领域具有科研实力和工程化能力的单位、团队与湖南有色投资合作开展科技攻关,携手推进行业技术发展。
一、技术需求
本项目聚焦于氟石膏制酸的关键瓶颈,旨在开发一套高效、经济的氟石膏预处理工艺,核心任务是选择性脱除氟石膏中的氟化钙(CaF₂)与残余硫酸(H₂SO₄),使预处理后的氟石膏满足现有成熟磷石膏制酸工艺的入窑要求。
二、技术现状
当前市面上磷石膏制酸联产水泥的工艺路线已经十分成熟,但由于氟石膏成分的特殊性,其中的氟元素会对设备产生腐蚀。在日趋严峻的环保压力和硫资源供需矛盾日益突出的背景下,亟需开发一种针对氟石膏的高效预处理技术,脱除氟石膏中的CaF₂和残余H₂SO₄,使其能够对接现有成熟磷石膏制酸工艺,实现氟石膏的资源化利用。
三、待解决的关键技术问题
CaSO₄对CaF₂的物理包裹机制及破裹机理:氟石膏中CaF₂以微细颗粒形式被CaSO₄晶体物理包裹,两者难以通过常规方法(水洗、直接浮选)分离。现有表征手段难以精确检测包裹状态下CaF₂的真实含量与分布,需研究分析其包裹机制及破裹机理,为后续分离技术提供研究基础。
CaSO₄与CaF₂的高效选择性分离:两种物质均为钙盐,物理化学性质相近,选择性分离难度大。需开发选择性分离/脱除CaF₂的工艺,提高分离/脱除效率,实现“高效脱氟”与“低钙损失”的平衡。
预处理工艺的经济性与可放大性:氟石膏年排放量大,预处理工艺必须满足低成本、可规模化要求。机械活化能耗较高、浮选/化学法存在药剂成本,如何在保证效果的前提下控制综合处理成本,实现经济可行,是工程化应用的关键。
四 主要研究内容
通过开展氟石膏物相分析、脱氟脱酸工艺条件优化等研究,具体包括:氟石膏原料物性表征与杂质赋存形态研究,氟石膏机械活化技术,选择性分离/脱除CaF₂工艺开发,残余硫酸中和处理等研究方向,最终实现氟石膏预处理关键技术突破,形成完整的小试制备工艺及预处理操作规范。项目预期形成氟石膏预处理中试工艺包,并构建自主知识产权体系,为公司氟石膏资源化处置提供一条“预处理+对接成熟制酸工艺”的低成本、可落地的技术路线。
五、预期研究成果
关键技术指标:预处理后产品氟含量降低到0.35%以下;硫酸含量降到0.1%以下;
完成氟石膏预处理成套中试工艺包编制;
申请发明专利1—2项。
六、研究周期及阶段划分
项目总周期18个月(自合同签订日起),分为三个阶段:
第一阶段(前期数据分析,2个月):完成项目的基础数据分析,核心任务是对氟石膏原料进行全面系统的物性表征,并完成预处理技术路线的选择与实验方案设计。
第二阶段(小试及机理研究,4个月):完成氟石膏原料物性表征与杂质赋存形态研究,结合文献资料,制定小试实验方案,开展小试实验,形成小试总结报告。
第三阶段(工艺优化及知识产权布局,11个月):优化小试工艺条件,形成中试工艺包;将预处理后的氟石膏送外制酸单位,以确认其技术可行性;完成相关专利编制及发布。
最终验收(1个月):项目总结、材料归档、财务决算,形成项目验收报告。
七、揭榜方资格要求
揭榜方应为中华人民共和国境内依法注册的企事业单位、科研院所、高校或具有独立承担民事责任能力的自然人/团队,具有良好的科研诚信及履约能力。
在氟化工或固废资源化领域具备深厚研究基础,拥有氟石膏/磷石膏制酸工艺产业化经验者优先。
项目负责人应具有高级职称或博士学位,承担过国家级/省部级重点研发项目经历,能够投入足够精力保障项目按期完成。
允许高校、研究院所与工程公司等多家单位组成联合体揭榜,须明确牵头单位及分工方案。
具有良好的商业信誉,无知识产权纠纷,承诺项目成果按约定共享或转让。
八、发榜文件获取
有意向的单位、团队请于8月15日之前提交揭榜方案,揭榜方需提交加盖单位公章的营业执照扫描件及揭榜人身份证复印件扫描件,发送至发榜人邮箱,邮件主题请注明“[单位名称]—[项目名称]揭榜文件”。发榜人审核通过后,将向符合条件的揭榜单位发送“揭榜挂帅”项目揭榜申报书电子版。
九、联系方式
联系人:梁亚娟
电话:0731-85392378
17375794605
邮箱:liangyj8@minmetals.com
来源:中国有色金属杂志
编辑:杨美欣
审核:赵娇、张欢