磷的回收制造技术

在净化剂的再生（２３０）过程中，通过吸附净化剂中的磷离子并通过将磷离子释放到洗出液中来从溶液中提取（２１０）磷离子。通过氨进行再生（２３０）。当引入（２６０）过量的氨时，以磷酸三铵的形式沉淀（２６２）磷酸盐阴离子。重新使用（２６６）在磷酸三铵沉淀之后剩余溶液中的氨来再生净化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及离子的回收，且尤其涉及通过使用离子交换技术和沉 淀技术的磷的回收。背景磷是重要的元素，并且对生命而言是确实必不可少的。然而，磷释放 到地表水及其随之促成富氧化作用引起越来越多的对水质的关注。因此， 全世界都实施对策，通过施行从家庭废水和工业废水中去除磷的技术来降 低进入地表水中的磷的水平。磷资源是有限的，并且，如果通过目前认为经济的方法进行开采的话，磷资源将维持约100年。这一知识激起了对有利于存在于例如农业废产品中的磷的回收和有益的重新利用的技术的兴趣。由于下水道污泥含有重金属和有机污染物，所以越来越多的国家正在 逐渐禁止用其进行施肥。焚烧被认为是降低处置过的下水道污泥的体积的 一种解决办法。焚烧的下水道污泥的灰包含约8 wt% -14wt°/U々P,这类似于磷酸盐 岩中的P的浓度(如，13wt。/。的P)。灰通常包含存在于下水道中的超过 90%的P。焚烧的MBM (肉骨粉)的灰包含高达18%的P。焚烧的家禽 废料的灰包含约10%的P，并且，气化的猪粪的灰中的磷含量报道为13 。/o的P。由于与钙、铁或铝结合，存在于灰中的磷是不溶于水的。因此， 灰的P肥效值低。而且，重金属富集在灰中并限制灰再循环到耕地。现今 通常堆积灰。通过用酸或碱溶解可以将磷从灰中提取到水相中。4总之，在各种工业过程中且通过溶解灰和矿物形成了 一些含磷的流出 物。流出物通常是稀的且被金属污染。存在从这样的流出物中回收磷的需要。回收磷的目的在于其应该用于耕种。已开发出几种技术来从家庭流出物和工业流出物中以及乂人灰浸出液 中提取磷。这些技术主要^于磷沉淀为不同的化合物。然而，大多数这 样的沉淀化合物具有非常低的溶解度且其肥效值低。然而，在如美国专利第2,850,358号、美国专利第1，879,204号、美国 专利第1,835,441号、英国专利第410,731号或苏联专利第1450266号的摘 要的翻译中，知道磷酸三铵或多或少地不溶于浓缩氨水中。那么，过量的 氨可以用于将磷沉淀为磷酸三铵，而磷酸三铵可以容易地加工成高质量的肥料。然而，为了用过量的氨来有效地沉淀磷，初始磷浓度通常必须高。而 且，需要大大过量的氨。因此，磷酸三铵沉淀之后剩余的溶液包含大量的 氨，这些氨必须例如通过氨汽提进行处理。因此，不可能以有成本效益的方式通过磷酸三铵沉淀来从稀的^^磷溶 液中回收磷。在另 一种方法中，通过使用排除金属阳离子的阴离子交换可以将磷与 金属分离。公开的PCT专利申请WO 00/50343描述了用于使用离子交换 从灰浸出溶液中回收磷的方法。公开内容WO 00/50343中提供的方法具有许多严重的不足。总效率有 限，工艺控制复杂，以及所使用的再生溶液(盐酸)没有给最终的磷产物 带来附加值。使用WO 00/50343中提议的离子交换技术的主要局限之处在于，再生 过程中回收的溶液仍具有远低于溶度积的相对低的浓度。浓缩的再生溶液 只占据了离子交换床的小体积，并且因而被存在于离子交换床中的溶液稀 释。将再生溶液移出离子交换床需要另一种溶液，由此这另一种溶液再一 次稀释洗出液。因而，尽管再生溶液的初始浓度高，但是所获得的最大洗出液浓度通常仍极其低而没有商业价值。美国专利第3,579,322号描述了使用连续离子交换(CIX )来从在磷酸 岩的工业处理过程中形成的废流出物中回收磷。CIX可以获得的洗出液浓 度比可能用固定床离子交换的高。然而，CIX是复杂的工艺，在此工艺中， 树脂的移动导致树脂磨蚀，这缩短了树脂寿命。而且，用此技术可以获得 的最大磷浓度是有限的。概迷本专利技术的一般目的是提供用于磷的回收的资源有效的方法和设备。本 专利技术的进一步的目的是提供一种用于回收没有被金属污染的磷的方法。本离子。通过根据所附专利权利要求的方法和设备实现了上述目的。 一般来说， 通过在对磷酸盐离子有亲和力的净化剂中吸附磷离子并通过在净化剂的 再生过程中将磷离子释放到洗出液中来从溶液中提取磷离子。通过氨进行 再生。当引入过量的氨时，以磷酸三铵的形式沉淀磷酸盐阴离子。重新使 用在磷酸三铵沉淀之后剩余在溶液中的氨来再生净化剂。本专利技术提供了用于以环境友好的且有成本效益的方式，来从工艺流中 提取以诸如含NP肥料的高质量产物的形式的磷。根据本专利技术，可以将磷 回收成浓缩的、水溶性的、高质量的(即对植物/动物来说，高的磷利用度)、 较少的重金属污染物的无机产物和余量的营养组合物。本专利技术还适用于从 矿物和工业流出物中提取溶解的磷。本专利技术的另 一个优势在于其能够重新 使用在磷酸三铵沉淀之后剩余在溶液中的氨，而不会另外需要诸如氨汽提 的处理。附图简述通过参考下面结合附图的描述可以更好地理解本专利技术连同其进一步 的目的和优势，附图中6附图说明图1是离子交换装置的一个实施方案的主要部件的示意性图示；图2是离子交换工艺的一个实施方案的主要步骤的流程图3是离子交换装置的另一个实施方案的主要部件的示意性图示；图4是离子交换工艺的另 一个实施方案的主要步骤的流程图5是总的离子交换装置的一个实施方案的示意性框图6是根据本专利技术的方法的一个实施方案的主要步骤的流程图；以及图7是在本专利技术的一个实施方案中使用的沉淀装置的一个实施方案的 主要部件的示意性图示。详细描述为了合适地理解本专利技术的优势，本专利技术的公开内容将以简要介绍一些 离子交换原理开始。本公开内容中的一些经常使用的术语解释如下A遂 一水或溶液向上流过离子交换床以去除异物、重新分类床以及 减轻床的收缩。净化游一通过离子締合或溶剂化机理对溶质物质例如吸附离子的材 料具有亲和力的材料。此术语包括不同种类的离子交换树脂以及包含在溶 剂中的提取剂。,f it^^t^一在离子交换工艺中、通常是在离子交换柱中使用的离 子交换材料。漆身一液相，通常是有机的，其优先溶解可从水溶液中提取的溶质物质。炎承教一使得能够进行提取的溶剂中的 一种活性组分，通常是有机的。——种液体，通常是有机的，提取剂和改性剂溶解在其中以形成溶剂。^#浙一一种物质，其被添加到溶剂中以增大提取剂、提取剂的盐、 或由提取或汽提得到的离子物质的溶解度。其还被添加以抑制乳液形成。("遂傳濕伴爽承J 一通过在不混溶相之间进行质量转移而将 一种或多种溶质与混合物分离，其中至少一相通常是有机液体。遂A遂一作为从离子净化剂去除离子的结果，在再生过程中从洗提工 艺得到的溶液。為冬一当净化剂完全负载了从被处理的液体中去除的离子时，净化剂 被认为是耗尽的。谬》4子化W净化W—具有弱酸性或弱碱性官能性的净化剂。一从净化剂转移由工艺溶液中去除的离子以使净化剂准备好用 于工作循环。^炎一通过再生溶液从离子净化剂去除离子的工艺，形成了洗出液。 在负载溶剂的情况下包括"汽提"。/《炎一从负载的溶剂洗提。存jt溶濕 一 用于从净化剂转移由工艺溶液中去除的离子的溶液。 遂f在汽提之前，选择性地从负载溶剂中去除杂质。 Y遂一溶液(水)通过离子交换树脂床以冲掉再生溶液。 工斧顏,f运/f y> —通过离子交换从进料溶液去除离子的步骤。 迷 漆濕一通过离子交换床进行处理的液体。 提余濕一 已经通过提取从其中去除了溶质的 一种水相。 ^汽炎一从水溶液中去除氨。本专利技术中界定的离子交换包括固体离子交换以及分为溶剂提本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于回收磷的方法，其包括以下步骤：　提供（２１２）含磷酸盐离子的进料溶液（２０）；　使对磷酸盐离子有亲和力的净化剂暴露（２１４；２１５）于所述进料溶液（２１），由此将所述磷酸盐离子吸收到所述净化剂中；以及　通过具有碱性ｐＨ 的再生溶液（３０）再生（２３０）所述净化剂，由此将所述磷酸盐离子洗脱到由所述再生溶液形成的洗出液（３６）中，其特征在于进一步的步骤：　向所述洗出液（３６）中添加（２６０）铵离子以超过磷酸三铵的溶解度浓度；　从所述洗出液（３６）沉 淀（２６２）磷酸三铵晶体；　从所述洗出液（３６）中提取（２６４）所述磷酸三铵晶体；以及　将沉淀之后的剩余的洗出液溶液（８９）的至少一部分回收（２６６）为用于随后的再生步骤的所述再生溶液（３０）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y科亨，
申请(专利权)人：易开采瑞典有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]