近日，我校杜冬云教授課題組在化工和環(huán)境工程領(lǐng)域權(quán)威期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院一區(qū) TOP，IF=13.4)上發(fā)表了題為《From hazardous waste to backfill materials: deep stabilization of soluble fluoro-phosphorus in phosphogypsum flotation tailings via mechanochemical-geopolymer coupling technology》的最新研究成果。該研究針對(duì)磷石膏反浮選提質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的磷石膏浮選尾渣（PFT）內(nèi)可溶性磷、氟遷移風(fēng)險(xiǎn)高的問(wèn)題，提出了一種基于堿-機(jī)械協(xié)同作用耦合地質(zhì)聚合技術(shù)的協(xié)同處理方法，為實(shí)現(xiàn)PFT從危險(xiǎn)固廢向穩(wěn)定回填材料的低碳資源化轉(zhuǎn)變提供了新路徑。本研究我校資環(huán)學(xué)院碩士研究生陳小紅為論文第一作者，葉恒朋教授和陳紹華副教授為論文的共同通訊作者，中南民族大學(xué)為唯一通訊單位。

隨著全球“雙碳”戰(zhàn)略的推進(jìn)和新能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，濕法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)的磷石膏年產(chǎn)量持續(xù)增加，全球堆存量已超過(guò)70億噸，而綜合利用率仍低于30%。反浮選技術(shù)因其多雜質(zhì)協(xié)同去除、環(huán)境負(fù)荷低及經(jīng)濟(jì)性好，被廣泛應(yīng)用于磷石膏的深度凈化和提質(zhì)，但該過(guò)程不可避免地會(huì)產(chǎn)生15-25%磷石膏浮選尾渣（PFT），其富集了有機(jī)質(zhì)、可溶性磷和氟等雜質(zhì)，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)顯著高于原磷石膏。

目前常用的水泥固化技術(shù)存在高碳排放、固化效率低等問(wèn)題，難以滿(mǎn)足綠色發(fā)展需求。該研究整合了機(jī)械化學(xué)與地質(zhì)聚合物技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以電石渣和赤泥兩類(lèi)工業(yè)固廢作為固化劑，構(gòu)建了“以廢治廢”的協(xié)同固化體系。通過(guò)機(jī)械化學(xué)手段在無(wú)溶劑條件下直接驅(qū)動(dòng)固-固反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)可溶性磷、氟的高效預(yù)固化；再通過(guò)地質(zhì)聚合過(guò)程將預(yù)固化渣制備成礦坑回填材料，不僅實(shí)現(xiàn)了可溶性磷、氟的深度固化，同時(shí)賦予了材料良好的力學(xué)性能。研究結(jié)果表明，該技術(shù)可有效控制PFT中可溶性磷、氟的遷移風(fēng)險(xiǎn)，并實(shí)現(xiàn)固廢的大規(guī)模資源化利用。生命周期評(píng)估（LCA）顯示該技術(shù)具有較好的環(huán)境可持續(xù)性，契合綠色低碳發(fā)展要求。該研究為解決磷石膏浮選尾渣的污染問(wèn)題與資源化利用提供了新思路，對(duì)推動(dòng)工業(yè)固廢低碳高值利用、服務(wù)國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略具有重要意義。

該項(xiàng)研究得到了湖北省科技重大專(zhuān)項(xiàng)子課題的資助。

葉恒朋教授長(zhǎng)期致力于砷環(huán)境地球化學(xué)、重金屬污染防治以及固廢資源化利用等方面的研究工作。近年來(lái)在《Water Research》、《Chemical Engineering Journal》《Construction and Building Materials》等國(guó)際期刊上發(fā)表了一系列相關(guān)研究成果。

陳紹華副教授長(zhǎng)期致力于重金屬?gòu)U水治理新技術(shù)、鐵基納米材料設(shè)計(jì)及應(yīng)用的研究工作。

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