一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法及应用与流程

    专利查询2025-04-03  68


    本发明属于污泥灰渣再利用,具体涉及一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法及应用。


    背景技术:

    1、近年来,污水污泥的回收和再利用越来越受到人们的重视。在许多大型污水厂中,通常的做法是在焚烧炉中燃烧脱水污泥。但污泥经焚烧后会产生灰渣,经分析,灰渣中含有sio2,al2o3,fe2o3,p等元素,其组成成分基本可以与磷矿石类似。

    2、目前,传统磷酸的生产工艺通常包括热法和湿法两大类,其中热法磷酸生产是将磷矿石、‌硅石和焦炭在电炉中将磷矿石中的磷还原为元素磷, 然后在空气中燃烧得到五氧化二磷, 五氧化二磷在雨水反应得到磷酸, 这种工艺 虽然对磷矿石品位要求不高, 但磷矿石生产成本高。因此,人们大多采用成本较低的‌湿法磷酸生产工艺,它是通过磷矿石与无机酸(‌如硫酸、‌硝酸、‌盐酸)‌分解,‌先制得肥料用粗磷酸,‌再经过净化除杂、‌浓缩制成纯度与热法工艺相当的工业级磷酸。

    3、结合磷酸生产工艺,如何能更好的利用污泥灰渣以达到最大化的资源利用,成为了目前大热的议题。


    技术实现思路

    1、为了解决现有技术的不足,本发明提出了一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法,本发明可以有效的从污泥灰渣中提取磷酸,大大降低了磷酸制备成本,且使得污泥灰渣得到了再利用,更有利于环境保护。

    2、本发明的目的通过以下技术方案来实现:

    3、一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法,包括如下步骤:s1、原料预处理,将含磷的污泥焚烧灰渣进行破碎,并加入酸进行酸解;

    4、s2、过滤分离获取粗磷酸;

    5、s3、萃取,将s2获得的粗磷酸与萃取剂进行萃取;

    6、s4、在萃取后的有机相中加入酸进行酸洗;

    7、s5、通过真空分子蒸馏的方式将经过s4酸洗后的有机相进行酸洗并蒸发浓缩、除杂获得所需的磷酸,经蒸发后的有机相再次返回至s3中进行循环萃取,蒸馏出的酸则进入s1中进行酸解循环使用,获得的磷酸浓度质量百分比>75%。

    8、优选地,所述s1包括如下步骤:

    9、s11、将污泥焚烧灰渣粉碎至粒径小于100目;

    10、s12、加入酸进行酸解,使含磷的污泥焚烧灰渣中的磷、铁进行分离。

    11、优选地,所述s2包括如下步骤:

    12、s21、在经过酸解后的溶液中加入絮凝剂进行絮凝,并进行过滤获得粗磷酸。

    13、优选地,所述s3中的萃取剂为磷酸三丁酯及煤油的混合溶剂,其混合比例为(3~5):1。

    14、优选地,所述s3中的萃取剂为磷酸三丁酯及煤油的混合溶剂,其混合比例为4:1。

    15、优选地,所述酸为盐酸或硝酸。

    16、优选地,应用以上任意一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法获取的磷酸进行非晶态磷酸铁的制备。

    17、本发明的有益效果体现在:本发明利用真空分子蒸馏设备进行污泥焚烧灰渣中磷酸的提取大幅度的节省了采用现有技术进行不断反萃取步骤的复杂度,同时也避免了在过程中各种设备的昂贵投资,且可以有效提高产品磷酸的浓度。大大降低了磷酸制备成本,使得污泥灰渣得到了再利用,更有利于环境保护。



    技术特征:

    1.一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法,其特征在于:包括如下步骤:s1、原料预处理,将含磷污泥焚烧灰渣进行破碎,并加入酸进行酸解;

    2.如权利要求1所述的一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法,其特征在于:所述s1包括如下步骤:

    3.如权利要求1所述的一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法,其特征在于:所述s2包括如下步骤:

    4.如权利要求3所述的一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法,其特征在于:所述s3中的萃取剂为磷酸三丁酯及煤油的混合溶剂,其混合比例为(3~5):1。

    5.如权利要求4所述的一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法,其特征在于:所述s3中的萃取剂为磷酸三丁酯及煤油的混合溶剂,其混合比例为4:1。

    6.如权利要求5所述的一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法,其特征在于:所述酸为盐酸或硝酸。

    7.应用如权利要求1-6中任意一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法获取的磷酸进行非晶态磷酸铁的制备。


    技术总结
    本发明提供了一种从污泥烧灰渣中提取磷酸的方法,其将含磷的污泥焚烧灰渣进行破碎,并加入酸进行酸解并过滤分离获取粗磷酸;对获得的粗磷酸进行萃取;在萃取后的有机相中加入酸进行酸洗;通过真空分子蒸馏的方式将经过酸洗后的有机相进行酸洗并蒸发浓缩、除杂获得磷酸,经蒸发后的有机相再次返回至萃取环节进行循环萃取,蒸馏出的酸则进入最初的酸解步骤中进行酸解循环使用。本发明利用真空分子蒸馏设备进行污泥焚烧灰渣中磷酸的提取大幅度的节省了采用现有技术进行不断反萃取步骤的复杂度,同时也避免了在过程中各种设备的昂贵投资,且可以有效提高产品磷酸的浓度。大大降低了磷酸制备成本,使得污泥灰渣得到了再利用,更有利于环境保护。

    技术研发人员:翁祖增,王玉龙,周颖,王虎,王亚飞
    受保护的技术使用者:江苏绿威环保科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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