[發明專利]被處理水中的磷的回收系統、被處理水中的磷的回收方法、肥料及肥料原料以及黃磷原料

在審

• 申請號: 202111374240.4
• 申請日: 2016-06-10
• 公開（公告）號: CN114014423A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 大竹久夫;內藤朗;金田文香
• 申請（專利權）人: 大竹久夫;新日鐵住金工程技術株式會社
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C01B25/047;C05B11/12;C02F101/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

一種被處理水中的磷的回收系統，其具備：鈣溶出反應裝置(1)、對所述鈣溶出反應裝置(1)供給鋼鐵爐渣的鋼鐵爐渣供給裝置(3)、對所述鈣溶出反應裝置(1)供給酸的酸供給裝置(4)、通過來自所述鈣溶出反應裝置(1)的鋼鐵爐渣漿料從包含磷的被處理水中回收磷的磷回收反應裝置(2)、對所述磷回收反應裝置(1)供給包含磷的被處理水的被處理水供給裝置(5)、用于對通過被處理水供給后的攪拌混合后的靜置而凝聚沉降在所述磷回收反應裝置(1)內的固態物質進行脫水的脫水裝置(6)、將在所述磷回收反應裝置(1)內反應的上清液送出到外部的處理水取出裝置(7)、和將脫水后的脫水物進行干燥的干燥裝置(8)。

本申請是申請日為2016年6月10日的PCT/JP2016/067383進入中國國家階段的中國專利申請No.201680033222.0的分案申請。

技術領域

本發明涉及被處理水中的磷的回收系統、被處理水中的磷的回收方法、肥料及肥料原料以及黃磷原料。

本申請基于2015年6月11日在日本申請的特愿2015-118263號主張優先權，并將其內容援引于此。

背景技術

磷是對一切生物而言不可缺少的元素。另外，是植物的三大營養素之一，是農作物肥料的重要原料。最近，磷資源的枯竭令人擔憂，要求磷資源的回收。另外，磷是導致在海洋、湖泊等中富營養化的原因物質之一，例如大量包含于從一般家庭等排出的生活排水中。另外，有時從企業所排出的產業排水中也包含磷。因此，要求從這些排水中將磷有效地回收。

作為從包含磷的被處理水中回收磷的技術，有以結晶性硅酸鈣水合物作為晶種而使磷晶析的HAP(羥磷灰石)晶析法、從包含磷和氨的排水中使磷酸鎂銨晶析的MAP法、使用了氫氧化鈣、氯化鈣的凝聚沉淀法。但是，這些方法具有以下各種課題：反應速度、晶析速度、凝聚沉降速度低；需要使用了各種藥品的復雜的反應控制；在MAP法這樣的晶析法中經常發生在配管等中的MAP的析出閉塞等故障等。因此，低成本且簡潔的磷回收方法的技術確立成為了課題。

最近，如專利文獻1、2、非專利文獻1中所示的那樣，提出了使用非晶質硅酸鈣作為磷吸附劑的磷回收技術。但是，專利文獻1、2中記載的磷吸附劑是例如將硅酸原料和石灰原料制成水性漿料并添加氫氧化堿進行水熱反應而得到的物質、在硅酸鈉水溶液中加入Ca(OH)₂而生成的由非晶質硅酸鈣水合物與未反應的Ca(OH)₂的凝聚體形成的物質、將向將易溶解性二氧化硅原料中的堿溶性二氧化硅用NaOH進行溶解而成的二氧化硅溶解液中加入消石灰并進行水熱合成而得到的非晶質硅酸鈣水合物與Ca(OH)₂的凝聚體回收而成的物質，磷吸附劑的制備繁雜，處于處理成本的降低沒有進展的狀況。另外，對于非專利文獻1中記載的非晶質硅酸鈣，其制備也繁雜，處于處理成本的降低沒有進展的狀況。另外，這些技術不是使用了鋼鐵爐渣的磷回收技術，也不是將鋼鐵爐渣再利用于肥料的技術。

另一方面，如專利文獻3、4中所示的那樣，作為用于回收水中的金屬離子、磷的材料，利用了鋼鐵系的爐渣。但是，專利文獻3中記載的磷的回收方法是如下方法：將爐渣表面利用堿劑活化而制成吸附劑后，將這些吸附劑混入被處理水中來吸附金屬離子、磷，然后，使吸附的磷溶出來進行回收，該方法工序極為繁雜，而且，存在金屬離子、磷的回收效率低的問題。

另外，在專利文獻4中記載了一種吸附劑，其是在從煉鐵廠排出的爐渣中混合煤灰等，進一步配合別的爐渣，進一步加入無機酸而使其凝膠化，然后，添加堿而使其凝聚沉淀，進一步混合煤灰等而成的。但是，專利文獻4中記載的吸附劑只不過是記載了作為沸石的替代品來使用。

再有，專利文獻5中記載的發明是關于從鋼鐵爐渣中回收磷的方法的發明，而不是回收排水中的磷的方法。

另外，關于從鋼鐵爐渣中的磷回收，雖然有非專利文獻2、3、4、5中記載的技術，但其是大量使用能量、藥劑的技術，沒有達到實用化。另外，這些技術不是回收排水中的磷的方法。

現有技術文獻