[發(fā)明專利]一種從含磷廢水中回收藍鐵礦的系統(tǒng)及其工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011375231.2
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112645447B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設計）人: 潘楊;周建;黃勇;倪敏;李大鵬;馮鑫
• 申請（專利權）人: 蘇州科技大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/34;C02F3/02;C02F3/28;C02F9/00;C01B25/37;C02F101/10;C02F1/58;C02F1/66
• 代理公司: 蘇州友佳知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 32351
• 代理人: 龔心怡

本發(fā)明提供了一種從含磷廢水中回收藍鐵礦的系統(tǒng)及其工藝，該系統(tǒng)包括升流式反應器、第一氣體輸入裝置、第一溶液輸入裝置、第二溶液投加裝置、回流裝置、監(jiān)測裝置、收料裝置和排水裝置，其中，升流式反應器的頂部為液封結構，第一氣體輸入裝置用于向升流式反應器提供惰性氣體，收料裝置包括以液封形式進行存儲的儲料容器。本發(fā)明的藍鐵礦回收系統(tǒng)及其工藝，通過惰性氣體在升流式反應器的內(nèi)部創(chuàng)建厭氧環(huán)境，使得亞鐵離子溶液與富磷溶液在升流式反應器內(nèi)，在較低的氧化還原電位的條件下進行混合，不僅能夠促進磷酸亞鐵晶種的形成，而且能夠得到高純度的磷酸亞鐵晶體，以此大大提高了磷回收產(chǎn)物的經(jīng)濟價值。

技術領域

本發(fā)明涉及水處理技術領域，尤其涉及一種從含磷廢水中回收藍鐵礦的系統(tǒng)及其工藝。

背景技術

城市污水和工業(yè)廢水中含有大量的磷，磷資源作為一種重要的資源，由于其不可再生性，其回收技術的開發(fā)是未來城市污水廠或者工廠面臨的主要任務。我們將這種含大量的磷的污水或者廢水，統(tǒng)稱為含磷廢水，所含的磷通常以磷酸根離子的形式存在，而磷濃度則為污廢水的處理指標之一。

目前，從含磷廢水中回收磷產(chǎn)品的方法有化學沉淀法，結晶法，吸附/解吸，生物法以及離子交換法。在這些方法中，結晶法被廣泛應用，其中采用鳥糞石法回收含磷廢水中的磷，這種方法技術成熟、應用廣泛。目前，鳥糞石法的回收效率并不高，并且，由于含磷廢水成分的復雜性導致其回收產(chǎn)品使用范圍受到限制，再者回收產(chǎn)品的價值也不高。

因藍鐵礦具有較高的經(jīng)濟價值，目前從含磷廢水中回收藍鐵礦為本技術領域內(nèi)科研人員研究的一個方向。藍鐵礦（Fe₃（PO₄）₂.8H₂O）是一種非常穩(wěn)定的磷鐵化合物，單位重量磷（P）的經(jīng)濟價值不菲，并且，較高純度的藍鐵礦能用于高能量密度儲能材料-磷酸亞鐵鋰的合成，是動力鋰離子電池的主要合成原料之一。大顆粒高純度的藍鐵礦晶體本身還具有較高的收藏價值。藍鐵礦雖然性質(zhì)穩(wěn)定，但是在有氧條件下會被慢慢氧化，現(xiàn)有技術中，尚未見一種有效的方法，使得能通過結晶法得到高純度的藍鐵礦。

有鑒于此，有必要對現(xiàn)有技術中的藍鐵礦結晶法予以改進，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于公開一種從含磷廢水中回收藍鐵礦的系統(tǒng)及其工藝，對含磷廢水進行處理，以高純度的藍鐵礦進行回收。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種從含磷廢水中回收藍鐵礦的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括升流式反應器、第一氣體輸入裝置、第一溶液輸入裝置、第二溶液投加裝置、回流裝置、監(jiān)測裝置、收料裝置和排水裝置，升流式反應器的頂部為液封結構，

第一氣體輸入裝置與升流式反應器連通，第一氣體輸入裝置用于向升流式反應器提供惰性氣體，

第一溶液輸入裝置與所述升流式反應器連通，第一溶液輸入裝置用于向所述升流式反應器提供富磷溶液，

第二溶液投加裝置與升流式反應器連通，第二溶液投加裝置用于向升流式反應器投加堿性溶液、酸性溶液和亞鐵離子溶液，

回流裝置與升流式反應器連通，且形成一個可控的循環(huán)流動系統(tǒng)，

監(jiān)測裝置包括監(jiān)測端，監(jiān)測端插入升流式反應器內(nèi)，監(jiān)測裝置用于監(jiān)測的數(shù)據(jù)包括pH值，

收料裝置連接于升流式反應器的底部，收料裝置包括以液封形式進行存儲的儲料容器。

作為本發(fā)明的進一步改進，富磷溶液的磷濃度不小于50mg/L。

作為本發(fā)明的進一步改進，升流式反應器的頂部為液封結構，液封結構包括設置在升流式反應器頂部的蓋子，及設置在升流式反應器的上端部分外圍的水池結構，水池結構內(nèi)的液面高于蓋子的頂面。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種從含磷廢水中回收藍鐵礦的工藝，采用上述任一項的系統(tǒng)進行回收，包括以下步驟：