[發明專利]一種從城市垃圾焚燒飛灰中回收磷的方法

有效

• 申請號: 201710178115.3
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106882779B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 李進平;伍亮;甘金華;胡潔瓊;徐瓊
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發明公開了一種從城市垃圾焚燒飛灰中回收磷化合物的方法，其步驟：a.從城市垃圾焚燒發電廠取來垃圾焚燒飛灰，用低濃度鹽酸對飛灰進行改性，去除部分重金屬，將改性后的飛灰進行過濾，取濾渣烘干；b.用鹽酸對步驟a中烘干的濾渣進行淋溶浸出，得磷元素以正磷酸根離子的形式釋放到上清液中；c.對步驟b中的濾液，用氫氧化鈉調節pH，用氯化鈣進行結晶，磷酸根離子以磷酸鈣的形式沉淀下來；d.將沉淀產物漂洗烘干得到固體沉淀，最后分析確定沉淀產物為磷酸鈣。方法易行，操作簡便，能回收垃圾焚燒飛灰中的磷化合物，建立自然界人工磷循環通道。為垃圾焚燒飛灰的資源化利用提供了一條新途徑，有利于進一步研究垃圾焚燒飛灰的資源循環利用。

技術領域

本發明屬于環保技術領域，更具體涉及一種從城市垃圾焚燒飛灰中回收磷化合物的方法，它適用于城市垃圾焚燒飛灰的資源化利用及化學磷回收。

背景技術

磷是生命活動中不可缺少的營養元素之一，它在細胞的生命活動中起著不可替代的作用。在生物圈內，大部分的磷只是單向流動，沒有有效循環。磷酸鹽資源也因而成為一種不能再生的資源，現存量越來越少，特別是隨著工業的發展而大量開采磷礦加速了這種損失。磷在參與環境(包括巖石、土壤和水)、生物和人體循環的過程中，它同時又成為造成環境污染的一種重要成分。隨著生活垃圾的產量日益增多和對生活垃圾處置要求的提高，焚燒法在未來會成為主流處理方式，這不可避免的會產生大量的垃圾焚燒飛灰。垃圾焚燒飛灰中的磷(以P₂O₅計)含量可以達到5％，是一種潛在的磷資源。垃圾焚燒飛灰中含有大量的重金屬，各個國家都將其看作危險廢棄物，使得垃圾焚燒飛灰的處理處置成為了一大難題。因此從中回收磷并建立人工的磷循環，在未來會成為一個合理利用垃圾焚燒飛灰的一個重要方向。

近些年來，隨著國內外研究學者對廢水中的磷回收進行的一系列研究，目前用于從廢水中回收磷的工藝主要有沉淀法，吸附法，生物法等。飛灰之中含有大量的重金屬，使得從中回收磷的方法比較單一，沉淀法是最佳選擇。回收的磷酸鈣可以作為化肥廠生產磷肥的重要磷源。

發明內容

本發明目的是在于提供了一種從城市垃圾焚燒飛灰中回收磷化合物的方法，原料易得，方法易行，操作簡便，能回收垃圾焚燒飛灰中的磷化合物，建立自然界人工磷循環通道。該處理為垃圾焚燒飛灰的資源化利用提供了一條新途徑，有利于進一步研究垃圾焚燒飛灰的資源循環利用。

為了實現上述的目的，本發明采用以下技術措施：

一種從城市垃圾焚燒飛灰中回收磷化合物的方法，其步驟是：

A、飛灰預處理：對取得的飛灰進行研磨過篩(180－210目的篩網)，得到顆粒均勻的飛灰，采用鹽酸進行浸泡改性，pH為4.5－5.5，固液比為1:5，浸泡10－14小時，獲得一種飛灰A；

B、過濾：將預處理后的飛灰A進行過濾，將濾渣在118－122℃條件下烘干，再次進行研磨過篩(180－210目的篩網)，得到顆粒均勻的改性飛灰B；

C、淋溶：取一定量(3—8g)飛灰B進行淋溶，加入2mol/L的鹽酸，控制固液比1:5，溫度控制在室溫(20－25℃，以下同)，攪拌速度50-200r/min，攪拌時間1.5－2.5h，使得預處理后的飛灰B與酸溶液充分反應；

D、過濾：采用循環水式真空泵對充分反應后的溶液進行過濾，得到上清液C；

E、加堿調節：取上清液C，用氫氧化鈉調節pH，pH為8.5－10.5，最佳pH為9.5，在這一步中要嚴格控制pH，結晶時的pH對產物的回收影響最大；

F、加氯化鈣結晶：調節好pH后，pH為8.5－10.5，加入氯化鈣進行結晶，氯化鈣的加入比例為每1千克飛灰B加入85－95g氯化鈣進行結晶，溫度控制在23－27℃，最佳的控制溫度為25℃，攪拌時間為13－17分鐘；