一种利用剩余污泥焚烧灰制备N-P复合肥的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用剩余污泥焚烧灰制备N

【技术实现步骤摘要】
[0010](3)将混合液置于恒温搅拌仪中充分搅拌反应，随后尽快将混合液离心以避免形成胶体，然后得到富磷上清液与污泥焚烧灰残渣；
[0011](4)用质量分数为15～25％的氨水将富磷上清液的pH值调节至6
‑
8，之后在搅拌条件下充分反应得到白色混浊液，将该白色浑浊液体尽快离心以避免形成胶体，然后得到白色沉淀物；
[0012]Ca(NO3)2+H3PO4+2NH3·
H2O
→
CaHPO4·
2H2O
↓
+2NH4NO3[0013]Al(NO3)3+H3PO4+3NH3·
H2O
→
AlPO4↓
+3NH4NO3+3H2O
[0014]本专利技术通过采用特定质量分数的氨水进行pH调节，能够使磷转入到沉淀物中，以提高沉淀物中磷的回收率，若氨水浓度过低，大部分磷仍保留在上清液中，会导致收率降低；
[0015](5)将所得白色沉淀物干燥后粉碎过100目筛，得到N
‑
P复合肥。
[0016]进一步地，所述步骤(1)中烘干温度为90℃
‑
110℃。
[0017]进一步地，所述步骤(2)中硝酸溶液的浓度为3.0
‑
7.0mol/L，所述硝酸溶液的温度为20℃
‑
45℃。
[0018]进一步地，所述步骤(2)中硝酸溶液与污泥焚烧灰的液固比为2.5
‑
5.0mL/g。
[0019]进一步地，所述步骤(3)中搅拌温度为20℃
‑
45℃，搅拌速率为200
‑
400rpm，反应时间为10
‑
30min。
[0020]进一步地，所述步骤(3)中离心速率为5000
‑
6500rpm，离心时间为5
‑
10min。
[0021]进一步地，所述步骤(4)中反应温度为25℃
‑
55℃，搅拌速率为300
‑
600rpm，反应时间为25
‑
60min。
[0022]进一步地，所述步骤(4)中离心速率为5000
‑
6500rpm，离心时间为5
‑
10min。
[0023]进一步地，所述步骤(4)中干燥温度为90℃
‑
110℃，干燥时间为6
‑
10h。
[0024]本专利技术还提供了一种根据上述方法制备而成的N
‑
P复合肥。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0026](1)本专利技术以污水处理厂剩余污泥焚烧灰作为原材料，能够作为磷矿产磷的有益补充，减少磷矿的开采以及随之而来的环境问题，同时有效解决了污泥处置问题，实现了污水处理厂剩余污泥的资源化利用，一举多得；
[0027](2)本专利技术开发了一套完整的利用剩余污泥焚烧灰制备N
‑
P复合肥的工艺流程体系，有效解决了污泥焚烧灰的再利用问题，获得具有市场前景的N
‑
P复合肥，能够应用于农业领域；
[0028](3)本专利技术克服了现有湿化学法中硫酸或盐酸提取的不足，利用硝酸作为提取剂提取污泥焚烧灰中的磷，适应我国硝酸产能过剩，供大于求的国情，利用硝酸提取降低生产成本并消化一部分硝酸以拉动内需；
[0029](4)本专利技术利用高浓度硝酸在低液固比下提取磷，不仅能够有效浸出磷，同时也伴随着其他元素的浸出，整个溶液体系中包含着多种元素，如Ca
2+
、Al
3+
、 Fe
2+
、Fe
3+
等；
[0030](5)本专利技术通过向富磷提取液中加入氨水，调节pH并产生N
‑
P复合肥沉淀，其中大部分金属以磷酸盐的形式沉淀至N
‑
P复合肥中，同时伴随着大量硝酸铵的产生，所以本专利技术的N
‑
P复合肥中不仅有大量的氮和磷，也存在着多种微量元素(如K、Ca、Mg等)，能够为植物提供多重养分；
[0031](6)本专利技术操作流程简单、操作条件简易、产生废物较少，操作成本得到有效控制，能够在目前的硝酸磷肥生产车间中应用，具备实际应用的条件。
附图说明
[0032]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0033]图1本专利技术所述利用剩余污泥焚烧灰制备N
‑
P复合肥的方法工艺流程图。
具体实施方式
[0034]本专利技术提供了一种操作流程简单、成本低、回收率高的利用剩余污泥焚烧灰制备N
‑
P复合肥的方法，具体包括以下步骤：
[0035](1)称取污泥焚烧灰，将其置于烘箱中烘至恒重，并在密闭条件下冷却；
[0036](2)将硝酸溶液加热后与污泥焚烧灰混合，得到混合液；
[0037](3)将混合液置于恒温搅拌仪中充分搅拌反应，随后尽快将混合液离心以避免形成胶体，然后得到富磷上清液与污泥焚烧灰残渣；
[0038](4)用质量分数为15～25％的氨水将富磷上清液的pH值调节至6
‑
8，之后在搅拌条件下充分反应得到白色混浊液，将该白色浑浊液体尽快离心以避免形成胶体，然后得到白色沉淀物；
[0039](5)将所得白色沉淀物干燥后粉碎过100目筛，得到N
‑
P复合肥。
[0040]在一个实施例中，所述步骤(1)中烘干温度为90℃
‑
110℃。
[0041]在一个实施例中，所述步骤(2)中硝酸溶液的浓度为3.0
‑
7.0mol/L，所述硝酸溶液的温度为20℃
‑
45℃。
[0042]在一个实施例中，所述步骤(2)中硝酸溶液与污泥焚烧灰的液固比为2.5
‑
5.0 mL/g。
[0043]在一个实施例中，所述步骤(3)中搅拌温度为20℃
‑
45℃，搅拌速率为200
‑
400 rpm，反应时间为10
‑
30min。
[0044]在一个实施例中，所述步骤(3)中离心速率为5000
‑
6500rpm，离心时间为5
‑
10min。
[0045]在一个实施例中，所述步骤(4)中反应温度为25℃
‑
55℃，搅拌速率为300
‑
600 rpm，反应时间为25
‑
60min。
[0046]在一个实施例中，所述步骤(4)中离心速率为5000
‑
6500rpm，离心时间为5
‑
10min。
[0047]在一个实施例中，所述步骤(4)中干燥温度为90℃
‑
110℃，干燥时间为6
‑
10 h。
[0048]一种N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用剩余污泥焚烧灰制备N
‑
P复合肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取污泥焚烧灰，将其置于烘箱中烘至恒重，并在密闭条件下冷却；(2)将硝酸溶液加热后与污泥焚烧灰混合，得到混合液；(3)将混合液置于恒温搅拌仪中充分搅拌反应，随后尽快将混合液离心以避免形成胶体，然后得到富磷上清液与污泥焚烧灰残渣；(4)用质量分数为15～25％的氨水将富磷上清液的pH值调节至6
‑
8，之后在搅拌条件下充分反应得到白色混浊液，将该白色浑浊液体尽快离心以避免形成胶体，然后得到白色沉淀物；(5)将所得白色沉淀物干燥后粉碎过100目筛，得到N
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P复合肥。2.根据权利要求1所述的一种利用剩余污泥焚烧灰制备N
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P复合肥的方法，其特征在于，所述步骤(1)中烘干温度为90℃
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110℃。3.根据权利要求1所述的一种利用剩余污泥焚烧灰制备N
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P复合肥的方法，其特征在于，所述步骤(2)中硝酸溶液的浓度为3.0
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7.0mol/L，所述硝酸溶液的温度为20℃
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45℃。4.根据权利要求1所述的一种利用剩余污泥焚烧灰制备N
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P复合肥的方法，其特征在于，所述步骤(2)中硝酸溶液与污泥焚烧灰的液固比为2.5
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5.0mL/g。5.根据权利要求1所述的一种利用剩余污泥焚烧灰制备N
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P复合肥...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，陈滢，洪合，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
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