[發明專利]磷回收材料、磷回收材料的制造方法和磷回收方法

有效

• 申請號: 201380027128.0
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN104364204A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 明戶剛;天本優作;美濃和信孝;中村寬;西村靖正
• 申請（專利權）人: 太平洋水泥株式會社;小野田化學工業株式會社
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58;C01B25/00;C01B33/24;C05B7/00;C05F7/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;孟偉青

技術領域

本發明涉及能夠高效地從包含碳酸的含磷水中回收磷的磷回收材料、其制造方法和磷回收方法。

背景技術

以往，已知以硅酸鈣為主要成分的脫磷材料(磷回收材料)。該脫磷材料為如下物質：脫磷材料中的硅酸鈣與水中的磷反應而生成磷酸鈣，從而起到將水中的磷固定并除去的效果。作為脫磷材料，例如，在專利文獻1中記載了一種水處理劑，其是將以CaO/SiO₂摩爾比為1.5～5的無定形硅酸鈣水合物為主要成分的物質加熱至50℃～700℃而得到的。另外，在專利文獻2中記載了一種由無定形硅酸鈣水合物構成的污水的脫磷材料，該無定形硅酸鈣水合物是使原料在高壓高溫下進行水熱反應而得到的，該原料是在以硅酸質原料和石灰質原料為主要成分的水漿料中添加氣泡劑而得到的。此外，在專利文獻3中記載了一種脫磷材料，其以無定形硅酸鈣水合物為主要成分并成型為直徑幾毫米左右的球狀或中空狀。另外，在專利文獻4中記載了一種使用了硅灰石的脫磷方法。

但是，現有的以硅酸鈣為主要成分的脫磷材料雖然能夠以某種程度避免回收物的脫水性及有機物混入的問題，但是與磷反應的反應速度慢，因此為了提高回收物的磷濃度而需要延長反應時間。另外，由于回收物中的磷的含量少，因此無法有效地作為磷酸肥料進行利用。此外，還存在下述問題：含磷水中的碳酸與硅酸鈣中的鈣發生反應，原本應當用于與磷反應的鈣被用于碳酸鈣的生成而被消耗；等等。

作為解決這些問題的磷回收物資(磷回收材料)，提出了下述磷回收物資：由作為平均粒徑(中值粒徑)為150μm以下的微粉的、細孔容積為0.3cm³/g以上的多孔質無定形硅酸鈣水合物構成的磷回收物資(專利文獻5)；由平均粒徑(中值粒徑)為10μm以上～150μm以下、BET比表面積為80m²/g以上、細孔容積為0.5cm³/g以上的多孔質無定形硅酸鈣水合物構成的磷回收物資(專利文獻6)。

專利文獻5和專利文獻6中記載的磷回收物資具有下述優點：與磷的反應性高，可以生成羥基磷灰石，可以急劇地降低排水中的磷濃度，與消石灰等其它石灰質材料相比，磷的回收率也高。但是，對于包含碳酸的含磷水，上述磷回收物資的磷的固定性能還不能說是充分的。

因此，提出了包含碳酸的含磷水的磷處理方法及脫磷方法。

例如，在專利文獻7中提出了一種含磷酸排水的處理方法，該方法在含有碳酸的含磷酸排水中在鈣離子的存在下添加堿，使磷酸作為不溶物析出，固液分離成包含該磷酸不溶物的污泥和處理水，在該處理方法中，向含有碳酸的含磷酸排水中添加酸，使pH為5以下，并進行曝氣處理，進行脫碳酸。

另外，在專利文獻8中提出了一種含磷水的脫磷方法，該方法使包含磷的原水流通至反應槽，從而利用晶析反應由該原水進行脫磷，該反應槽填充或流動有以作為籽晶的硅酸鈣水合物為主體的脫磷材料，在該脫磷方法中，向原水中滴加硫酸而將pH調整為4～5，進行脫碳酸。

但是，在上述脫碳酸的方法中，向包含碳酸的含磷水中添加酸而調整pH，因此不僅試劑成本高，而且需要用于進行脫碳酸的處理工序和設備，處理的時間及設備成本也增大。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭61-263636號公報

專利文獻2：日本特公平02-020315號公報

專利文獻3：日本特開平10-235344號公報

專利文獻4：日本特開2000-135493號公報

專利文獻5：日本特開2009-285635號公報

專利文獻6：日本特開2009-285636號公報

專利文獻7：日本特開2004-174386號公報

專利文獻8：日本專利第3569086號公報

發明內容

發明要解決的課題

因此，本發明提供一種磷回收材料，其具有上述磷回收物資的優點，并且不對包含碳酸的含磷水進行脫碳酸處理而使磷的固定性能及固定磷后的沉降性優異；提供該磷回收材料的制造方法和磷回收方法。

用于解決課題的方案

本發明涉及具有下述構成的磷回收材料等。

[1]一種磷回收材料，其由無定形硅酸鈣水合物單一物質構成或由無定形硅酸鈣水合物與Ca(OH)₂的復合物構成，該無定形硅酸鈣水合物是在非加熱條件下將硅酸鈉水溶液和石灰混合而生成的，該水合物單一物質或該復合物的Ca/Si摩爾比為0.8～1.5。