[发明专利]一种从城市垃圾焚烧飞灰中回收磷的方法

说明书

本发明公开了一种从城市垃圾焚烧飞灰中回收磷化合物的方法，其步骤：a.从城市垃圾焚烧发电厂取来垃圾焚烧飞灰，用低浓度盐酸对飞灰进行改性，去除部分重金属，将改性后的飞灰进行过滤，取滤渣烘干；b.用盐酸对步骤a中烘干的滤渣进行淋溶浸出，得磷元素以正磷酸根离子的形式释放到上清液中；c.对步骤b中的滤液，用氢氧化钠调节pH，用氯化钙进行结晶，磷酸根离子以磷酸钙的形式沉淀下来；d.将沉淀产物漂洗烘干得到固体沉淀，最后分析确定沉淀产物为磷酸钙。方法易行，操作简便，能回收垃圾焚烧飞灰中的磷化合物，建立自然界人工磷循环通道。为垃圾焚烧飞灰的资源化利用提供了一条新途径，有利于进一步研究垃圾焚烧飞灰的资源循环利用。

技术领域

本发明属于环保技术领域，更具体涉及一种从城市垃圾焚烧飞灰中回收磷化合物的方法，它适用于城市垃圾焚烧飞灰的资源化利用及化学磷回收。

背景技术

磷是生命活动中不可缺少的营养元素之一，它在细胞的生命活动中起着不可替代的作用。在生物圈内，大部分的磷只是单向流动，没有有效循环。磷酸盐资源也因而成为一种不能再生的资源，现存量越来越少，特别是随着工业的发展而大量开采磷矿加速了这种损失。磷在参与环境(包括岩石、土壤和水)、生物和人体循环的过程中，它同时又成为造成环境污染的一种重要成分。随着生活垃圾的产量日益增多和对生活垃圾处置要求的提高，焚烧法在未来会成为主流处理方式，这不可避免的会产生大量的垃圾焚烧飞灰。垃圾焚烧飞灰中的磷(以P₂O₅计)含量可以达到5％，是一种潜在的磷资源。垃圾焚烧飞灰中含有大量的重金属，各个国家都将其看作危险废弃物，使得垃圾焚烧飞灰的处理处置成为了一大难题。因此从中回收磷并建立人工的磷循环，在未来会成为一个合理利用垃圾焚烧飞灰的一个重要方向。

近些年来，随着国内外研究学者对废水中的磷回收进行的一系列研究，目前用于从废水中回收磷的工艺主要有沉淀法，吸附法，生物法等。飞灰之中含有大量的重金属，使得从中回收磷的方法比较单一，沉淀法是最佳选择。回收的磷酸钙可以作为化肥厂生产磷肥的重要磷源。

发明内容

本发明目的是在于提供了一种从城市垃圾焚烧飞灰中回收磷化合物的方法，原料易得，方法易行，操作简便，能回收垃圾焚烧飞灰中的磷化合物，建立自然界人工磷循环通道。该处理为垃圾焚烧飞灰的资源化利用提供了一条新途径，有利于进一步研究垃圾焚烧飞灰的资源循环利用。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种从城市垃圾焚烧飞灰中回收磷化合物的方法，其步骤是：

A、飞灰预处理：对取得的飞灰进行研磨过筛(180－210目的筛网)，得到颗粒均匀的飞灰，采用盐酸进行浸泡改性，pH为4.5－5.5，固液比为1:5，浸泡10－14小时，获得一种飞灰A；

B、过滤：将预处理后的飞灰A进行过滤，将滤渣在118－122℃条件下烘干，再次进行研磨过筛(180－210目的筛网)，得到颗粒均匀的改性飞灰B；

C、淋溶：取一定量(3—8g)飞灰B进行淋溶，加入2mol/L的盐酸，控制固液比1:5，温度控制在室温(20－25℃，以下同)，搅拌速度50-200r/min，搅拌时间1.5－2.5h，使得预处理后的飞灰B与酸溶液充分反应；

D、过滤：采用循环水式真空泵对充分反应后的溶液进行过滤，得到上清液C；

E、加碱调节：取上清液C，用氢氧化钠调节pH，pH为8.5－10.5，最佳pH为9.5，在这一步中要严格控制pH，结晶时的pH对产物的回收影响最大；

F、加氯化钙结晶：调节好pH后，pH为8.5－10.5，加入氯化钙进行结晶，氯化钙的加入比例为每1千克飞灰B加入85－95g氯化钙进行结晶，温度控制在23－27℃，最佳的控制温度为25℃，搅拌时间为13－17分钟；