[发明专利]用于生产磷酸钙反应物的方法、所获得的反应物以及其在纯化液体排出物中的用途

说明书

本申请涉及一种用于生产磷酸钙反应物的方法，根据该方法：‑在第一步中，以被调节为获得在0.5与1.6之间的Ca/P摩尔比的摩尔比率在水中使用钙源和磷酸根离子源，并且在2与8之间的pH下使该钙源与磷酸根离子反应以获得磷酸钙的悬浮液(A)，并且·‑在第二步中，向该悬浮液(A)中加入包含氢氧根离子的碱性化合物以设定大于8的pH，以及另外的钙源以获具有超过1.6的Ca/P摩尔比的磷酸钙反应物的悬浮液(B)。此外，本申请涉及一种用通过这种方法可获得的磷酸钙反应物纯化包含金属元素和或非金属元素的液体排出物的方法。

技术领域

本申请要求于2014年5月16日提交的法国申请号1454383的优先权，出于所有目的将所述申请的全部内容通过援引方式并入本申请。

本发明涉及一种用于生产磷酸钙反应物的方法。本发明还涉及所获得的反应物以及其用于处理液体排出物或用于处理被重金属污染的物质的用途。

背景技术

由重金属的影响所引起的环境问题是众所周知的。许多工业方法释放出高度负载重金属(特别是重金属可溶性盐，如阳离子形式盐)的液体或气态排出物。根据普遍公认的定义(在废水和污泥处理方法中的重金属(Heavy Metals in Wastewater and SludgeTreatment Processes)第I卷，CRC出版社，1987年，第2页)，表述“重金属”应理解为是指其密度是至少等于5g/cm³的金属，以及还有铍、砷、硒和锑。铅或镉由于其对人体的有害影响是特别重要的例子。镍由于其过敏作用是重金属的另一个实例。

因此，具有能够吸收并且保留大量重金属的反应物用于处理工业液体排出物或源自于处理厂的废水(在其释放到自然环境中之前)或者甚至处理其中一些天然负载有重金属的天然含水层水是有用的。

与重金属关联的问题的另一个实例是废物、尤其是家庭废物的燃烧，其产生重金属的蒸发，这些蒸气被夹带于燃烧烟气中。为了避免污染环境，必需提供能够对重金属进行有效清除的烟气处理方法。当烟气被纯化时，发现从其中去除的有毒物质在残余物中，这一残余物本身必须经常在被增值或排出前进行处理。的确，包含从烟气中去除的重金属的这种残余物在当排放时经受例如呈酸性的雨的作用时，它时常将其所含的一些重金属释放到环境中。然后这可能引起心土的污染。因此，将重金属固定在残余物中是必需的。

FR2912396，描述了一种用于生产磷酸钙反应物的方法，根据该方法，在5与10之间、优选在7与8之间的pH下在受控的搅拌下将碳酸钙源和磷酸根离子源在水中以被控制以便获得在1.4与1.8之间的Ca/P摩尔比的重量比进行反应以产生具有至少200厘泊(mPa.s)的粘度的磷酸钙凝胶出现。通过这种方法获得的磷酸钙盐反应物是处于具有约130m²/g的高BET比表面积的颗粒的形式。

然而，这种反应物的颗粒具有的缺点是特别精细，具有小于10μm的重均直径，这造成在液体排出物的污泥床处理中的使用问题，因为这些颗粒甚至在倾析器中排出物的低流速下易于被夹带出反应器，这可能产生反应物损失。此外，这些颗粒在其使用期间释放出大量的磷酸盐，因为磷是促进藻类生长的天然肥料，这必须避免以便限制河道的富营养化的风险。

DE10330689披露了具有在1和5mm之间的粒径的羟基磷灰石的颗粒。这篇文献未提及这些颗粒的BET比表面。该文献披露了一种用于纯化包含氟或镍的液体排出物的方法，其中将所述颗粒与所述液体排出物在柱中在一段足以使得这些颗粒吸附至少一部分的氟或镍的时间期间接触。然而，此类颗粒的粒径对于在混合反应器中或在污泥床倾析器中正确使用是很重要的。

发明概述

本发明旨在提出一种用于生产磷酸钙反应物的改进的方法，该方法使得有可能获得对于特别在污泥床排出物处理装置中固定重金属有效的反应物，并且在该反应物生产期间以及用于固定重金属的反应物的使用期间都限制磷酸盐的排放。

因此，本发明涉及一种用于生产磷酸钙反应物的方法，根据该方法：