公布日：2024.12.10
申请日：2024.09.02
分类号：C01B25/45(2006.01)I;C05B7/00(2006.01)I
摘要
本发明涉及污泥资源化利用技术领域，具体涉及一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法。在本发明方法中对污泥气化渣进行酸浸处理，过程中采用稀硫酸溶液对污泥气化渣进行酸浸，在提取磷元素的同时，能够有效的避免其它杂质的溶出，提取效率高，同时可有效的保证所得产物鸟粪石的纯度。本发明方法工艺简单，对设备要求低，在较低的成本下即可实现污泥气化渣中磷的提取，具有很高的经济效益；同时，所得鸟粪石纯度高，可用于磷肥生产的原材料或缓释肥料，提高固废资源化利用和环保经济效益，对污泥减量化、无害化、稳定化以及资源化具有积极的意义。
权利要求书
1.一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取预处理后污泥气化渣并采用稀硫酸溶液对其进行酸浸处理；S2、取S1酸浸处理后上清液，向其中加入镁源与铵源；S3、取S2混合液，调节pH至碱性，固液分离，即可得到鸟粪石晶体。
2.根据权利要求1所述的一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，其特征在于：所述的S1中，预处理的方法包括磨矿、磁选以及筛分，预处理后所得污泥气化渣的粒径为300～800目。
3.根据权利要求1所述的一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，其特征在于：所述的S1中，稀硫酸溶液的浓度为0.1～0.3mol/L，污泥气化渣与稀硫酸溶液的固液比为1:5～10。
4.根据权利要求1所述的一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，其特征在于：所述的S1中，酸浸处理时的搅拌强度为60～120r/min，温度为室温，时间为6～12h；酸浸处理完成后静置分离，得上清液，静置的时间为1～3h。
5.根据权利要求1所述的一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，其特征在于：所述的S2中，以上清液中PO43-含量的等摩尔量配入Mg2+与NH4+；镁源为氯化镁溶液，铵源为氯化铵溶液。
6.根据权利要求1所述的一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，其特征在于：所述的S3中，调节混合液的pH为10。
7.根据权利要求6所述的一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，其特征在于：所述的pH采用NaOH溶液与硫酸溶液联合调节，先通过NaOH溶液调节至pH略大于10，而后采用硫酸溶液反调节至pH为10。
8.根据权利要求1所述的一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，其特征在于：所述的S3中，pH调节至碱性后，继续常温下反应12～24h，反应过程中搅拌强度为60～120r/min。
9.根据权利要求8所述的一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，其特征在于：所述的反应结束后，过滤、洗涤、烘干，即可得到鸟粪石晶体。
10.根据权利要求9所述的一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，其特征在于：所述的烘干温度为55～65℃，烘干的时间为12～24h。
发明内容
本发明的目的是提供一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，以解决现有的方法普遍存在的成本高、处理过程复杂、处理时间长、吸附容量有限以及难以大规模推广应用的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种污泥气化渣中磷元素回收利用的方法，包括以下步骤：
S1、取预处理后污泥气化渣并采用稀硫酸溶液对其进行酸浸处理；
S2、取S1酸浸处理后上清液，向其中加入镁源与铵源；
S3、取S2混合液，调节pH至碱性，固液分离，即可得到鸟粪石晶体。
进一步地，所述的S1中，在污泥气化渣酸浸前对其进行预处理，预处理的方法包括磨矿、磁选以及筛分，预处理后所得污泥气化渣的粒径为300～800目。
进一步地，所述的S1中，稀硫酸溶液的浓度为0.1～0.3mol/L，污泥气化渣与稀硫酸溶液的固液比为1:5～10。
进一步地，所述的S1中，酸浸处理时的搅拌强度为60～120r/min，温度为室温，时间为6～12h；酸浸处理完成后静置分离，得上清液，静置的时间为1～3h。
进一步地，所述的S2中，以上清液中PO43-含量的等摩尔量配入Mg2+与NH4+；镁源为氯化镁溶液，铵源为氯化铵溶液。
进一步地，所述的S3中，调节混合液的pH为10。
进一步地，所述的pH采用NaOH溶液与硫酸溶液联合调节，先通过NaOH溶液调节至pH略大于10，而后采用硫酸溶液反调节至pH为10。
进一步地，所述的S3中，pH调节至碱性后，继续常温下反应12～24h，反应过程中搅拌强度为60～120r/min。
进一步地，所述的反应结束后，过滤、洗涤、烘干，即可得到鸟粪石晶体。
进一步地，所述的烘干温度为55～65℃，烘干的时间为12～24h。
本发明的有益效果：
1、本发明方法提取磷元素简单易行、晶型可控，对设备要求低，投资成本低，同时能耗小，反应效率高，可以有效节约资源、保护环境、提高经济效益；
2、本发明方法工艺条件可控，可以选择性地溶解磷酸盐，避免溶解其它杂质，从而提高提取纯度；
3、本发明方法实现了气化渣固废的处理，同时得到的鸟粪石可作为磷肥生产的原材料或缓释肥料，具有显著的经济和环保效益，同时也具有广泛的应用前景，对污泥减量化、无害化、稳定化以及资源化具有积极的意义。
（发明人：谭云飞;杨华明;高爱华;王东岳;包海花;祁雨涛;王棣;董雄波;徐宇鹏）
