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技术与应用

磷矿碘回收技术

简介:

瓮福自2004年开始着手研究从磷矿中提碘的研究,2005年建成5吨/年中式装置,于2006年生产出粗碘,2007年5月开始建设第一套50吨/年碘装置,于同年8月竣工,在2007年11月生产出粗碘产品。通过两年的生产改造,解决了材料不耐腐蚀问题,解决了生产过程中的瓶颈问题,使碘的生产成本大幅度降低,产生了非常好的经济效益和社会效应。2009年底建设第二套50吨/年碘回收装置,2010年1月投产,运行正常。2012年在四川达州、甘肃金昌、福建上杭分别建立了三套50吨/年碘回收装置,现在运行正常。瓮福现在已经掌握了磷矿碘生产的核心技术,是世界上第一个把磷矿伴生微量碘资源工业化生产的企业,使贵州从极度缺碘的碘缺乏病高危地区一跃成为我国碘资源大省,对医药、食品以及磷化工行业产生了深远的影响。


瓮福(集团)磷矿伴生碘资源综合利用项目发展历程:


磷矿提碘研究是瓮福(集团)重点研究项目,瓮福(集团)于开始从工作,并取得成果。

Ø 2004年:磷矿中提取碘的基础研究

Ø 2005年:建5吨/年中试装置 

Ø 2006年:中试装置生产出粗碘

Ø 2007年:建成50吨/年碘回收工业化装置,历时一年多整改优化,装置运行正常

Ø 2009年:10月建第二套50吨/年装置,2010年2月建成,现生产正常


装置生产能力


n 目前为止,瓮福(集团)共建成5套碘回收装置,其生产能力如下: 

n 瓮福磷肥厂年产碘:2 × 50吨 

n 达州公司年产碘:50吨 

n 紫金公司年产碘:50吨 

n 金昌公司年产碘:50吨


磷矿伴生碘资源综合利用意义

磷矿伴生碘资源综合利用回收以“资源再利用、废物资源化”为原则,以低消耗、低排放、无害化为基本特征,是一项具有战略意义,经济效益与社会效益并存的可持续发展的新开发项目。项目的成功为开发世界碘工业发展找到了新的生产工艺,使过去被废弃的低含量碘废弃物成为了新的碘工业生产资源。


碘的用途

碘是重要的战略物资,是生产碘盐的必备原料,在国防工业上有重要的用途。碘是人体和动植物必不可少的营养元素,在医药、农业、染料、冶金、合成橡胶、国防及尖端技术等方面有着广泛用途。

世界年产碘在18000吨左右,主要由日本、智利、土库曼斯坦、美国等国家生产。世界上年需要碘量在20000吨以上,随着人们生活水平的不断提高,碘的消费量以每年5%的速度递增。碘的提取主要来自硝石、地下卤水以及海藻。


磷矿碘提取技术先进性:

目前世界上碘的生产方法主要有:(1)离子交换树脂法;(2) 从矿石中的碘酸盐制碘;(3)铜盐回收法;(4)含碘磷酸回收碘等方法。
大多数生产工业碘厂家均以高品位含碘化物的盐卤、卤水、或海带浸泡液(碘含量:200-300mg/l)作原料生产工业碘,采用的工艺大都是离子交换树脂法,即将高品位含碘化物的盐卤、卤水、或海带浸泡液加酸酸化后,通入氯气,使碘游离析出,再通过聚苯乙烯型离子交换树脂进行吸附。脱附的方法有两种:一种是用亚硫酸盐溶液洗脱.再用氯酸钾使碘析出,离心分离,粗碘经硫酸熔融精制;另一种是用氢氧化钠溶液洗脱,生成NaI等碘化物,在反应器中用硫酸酸化使碘游离沉淀,过滤和离心分离,再精制。该工艺较成熟,用于海带浸泡液提碘后的尾液可循环使用(返回海产品洗涤系统),是目前提碘采用的主要方法。但该方法主要存在两大问题:一是生产运行成本高,二是生产工艺对原料(含碘化物的盐卤、卤水、或海带浸泡液)含碘量要求高。

美国、摩洛哥、前苏联等大型磷矿在上世纪四五十年代开始研究磷矿提碘生产研究,但因为工艺复杂,生产成本高,一直都没能实现工业化生产。中国在上世纪70年代开始磷矿中提碘研究,1973年四川磷肥厂成功从磷矿中分离出碘来,但因为工艺流程长,成本高一直未能实现工业化生产。瓮福(集团)发明的磷矿提碘生产工艺是目前世界上最先进的技术。现有采用的生产工艺对磷矿、磷酸、磷肥生产没有任何影响,提碘装置工艺流程简单,项目投资低,生产装置运行成本低,人工成本低,装置无废水废渣排放,废气排放达到国际、国内环境标准。

产品标准

 

项目

级别

一级

二级

三级

碘%

≥99.5

≥98.5

≥97.5

氮化物及溴化物%

≤0.03

≤0.05

≤0.07

硫酸盐%

<0.02

<0.04

<0.06

不挥发物%

≤0.10

≤0.20

≤0.30