專利名稱：磷的回收的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及離子的回收，且尤其涉及通過使用離子交換技術(shù)和沉 淀技術(shù)的磷的回收。
背景
磷是重要的元素，并且對(duì)生命而言是確實(shí)必不可少的。然而，磷釋放 到地表水及其隨之促成富氧化作用引起越來越多的對(duì)水質(zhì)的關(guān)注。因此， 全世界都實(shí)施對(duì)策，通過施行從家庭廢水和工業(yè)廢水中去除磷的技術(shù)來降 低進(jìn)入地表水中的磷的水平。
磷資源是有限的，并且，如果通過目前認(rèn)為經(jīng)濟(jì)的方法進(jìn)行開采的話，
磷資源將維持約100年。這一知識(shí)激起了對(duì)有利于存在于例如農(nóng)業(yè)廢產(chǎn)品
中的磷的回收和有益的重新利用的技術(shù)的興趣。
由于下水道污泥含有重金屬和有機(jī)污染物，所以越來越多的國(guó)家正在 逐漸禁止用其進(jìn)行施肥。焚燒被認(rèn)為是降低處置過的下水道污泥的體積的 一種解決辦法。
焚燒的下水道污泥的灰包含約8 wt% -14wt°/U々P,這類似于磷酸鹽 巖中的P的濃度(如，13wt。/。的P)?；彝ǔ０嬖谟谙滤乐械某^ 90%的P。焚燒的MBM (肉骨粉)的灰包含高達(dá)18%的P。焚燒的家禽 廢料的灰包含約10%的P，并且，氣化的豬糞的灰中的磷含量報(bào)道為13 。/o的P。由于與鈣、鐵或鋁結(jié)合，存在于灰中的磷是不溶于水的。因此， 灰的P肥效值低。而且，重金屬富集在灰中并限制灰再循環(huán)到耕地?，F(xiàn)今 通常堆積灰。
通過用酸或堿溶解可以將磷從灰中提取到水相中。
4總之，在各種工業(yè)過程中且通過溶解灰和礦物形成了 一些含磷的流出 物。流出物通常是稀的且被金屬污染。
存在從這樣的流出物中回收磷的需要?；厥樟椎哪康脑谟谄鋺?yīng)該用于耕種。
已開發(fā)出幾種技術(shù)來從家庭流出物和工業(yè)流出物中以及乂人灰浸出液 中提取磷。這些技術(shù)主要^于磷沉淀為不同的化合物。然而，大多數(shù)這 樣的沉淀化合物具有非常低的溶解度且其肥效值低。
然而，在如美國(guó)專利第2,850,358號(hào)、美國(guó)專利第1，879,204號(hào)、美國(guó) 專利第1,835,441號(hào)、英國(guó)專利第410,731號(hào)或蘇聯(lián)專利第1450266號(hào)的摘 要的翻譯中，知道磷酸三銨或多或少地不溶于濃縮氨水中。那么，過量的 氨可以用于將磷沉淀為磷酸三銨，而磷酸三銨可以容易地加工成高質(zhì)量的肥料。
然而，為了用過量的氨來有效地沉淀磷，初始磷濃度通常必須高。而 且，需要大大過量的氨。因此，磷酸三銨沉淀之后剩余的溶液包含大量的 氨，這些氨必須例如通過氨汽提進(jìn)行處理。
因此，不可能以有成本效益的方式通過磷酸三銨沉淀來從稀的^^磷溶 液中回收磷。
在另 一種方法中，通過使用排除金屬陽(yáng)離子的陰離子交換可以將磷與 金屬分離。公開的PCT專利申請(qǐng)WO 00/50343描述了用于使用離子交換 從灰浸出溶液中回收磷的方法。
公開內(nèi)容WO 00/50343中提供的方法具有許多嚴(yán)重的不足?？傂视?限，工藝控制復(fù)雜，以及所使用的再生溶液(鹽酸)沒有給最終的磷產(chǎn)物 帶來附加值。
使用WO 00/50343中提議的離子交換技術(shù)的主要局限之處在于，再生 過程中回收的溶液仍具有遠(yuǎn)低于溶度積的相對(duì)低的濃度。濃縮的再生溶液 只占據(jù)了離子交換床的小體積，并且因而被存在于離子交換床中的溶液稀 釋。將再生溶液移出離子交換床需要另一種溶液，由此這另一種溶液再一 次稀釋洗出液。因而，盡管再生溶液的初始濃度高，但是所獲得的最大洗出液濃度通常仍極其低而沒有商業(yè)價(jià)值。
美國(guó)專利第3,579,322號(hào)描述了使用連續(xù)離子交換(CIX )來從在磷酸 巖的工業(yè)處理過程中形成的廢流出物中回收磷。CIX可以獲得的洗出液濃 度比可能用固定床離子交換的高。然而，CIX是復(fù)雜的工藝，在此工藝中， 樹脂的移動(dòng)導(dǎo)致樹脂磨蝕，這縮短了樹脂壽命。而且，用此技術(shù)可以獲得 的最大磷濃度是有限的。
概迷
本發(fā)明的一般目的是提供用于磷的回收的資源有效的方法和設(shè)備。本 發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種用于回收沒有被金屬污染的磷的方法。本離子。
通過根據(jù)所附專利權(quán)利要求的方法和設(shè)備實(shí)現(xiàn)了上述目的。 一般來說， 通過在對(duì)磷酸鹽離子有親和力的凈化劑中吸附磷離子并通過在凈化劑的 再生過程中將磷離子釋放到洗出液中來從溶液中提取磷離子。通過氨進(jìn)行 再生。當(dāng)引入過量的氨時(shí)，以磷酸三銨的形式沉淀磷酸鹽陰離子。重新使 用在磷酸三銨沉淀之后剩余在溶液中的氨來再生凈化劑。
本發(fā)明提供了用于以環(huán)境友好的且有成本效益的方式，來從工藝流中 提取以諸如含NP肥料的高質(zhì)量產(chǎn)物的形式的磷。根據(jù)本發(fā)明，可以將磷 回收成濃縮的、水溶性的、高質(zhì)量的(即對(duì)植物/動(dòng)物來說，高的磷利用度)、 較少的重金屬污染物的無機(jī)產(chǎn)物和余量的營(yíng)養(yǎng)組合物。本發(fā)明還適用于從 礦物和工業(yè)流出物中提取溶解的磷。本發(fā)明的另 一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其能夠重新 使用在磷酸三銨沉淀之后剩余在溶液中的氨，而不會(huì)另外需要諸如氨汽提 的處理。
附圖簡(jiǎn)述
通過參考下面結(jié)合附圖的描述可以更好地理解本發(fā)明連同其進(jìn)一步 的目的和優(yōu)勢(shì)，附圖中
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圖1是離子交換裝置的一個(gè)實(shí)施方案的主要部件的示意性圖示；
圖2是離子交換工藝的一個(gè)實(shí)施方案的主要步驟的流程圖3是離子交換裝置的另一個(gè)實(shí)施方案的主要部件的示意性圖示；
圖4是離子交換工藝的另 一個(gè)實(shí)施方案的主要步驟的流程圖5是總的離子交換裝置的一個(gè)實(shí)施方案的示意性框圖6是根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方案的主要步驟的流程圖；以及
圖7是在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中使用的沉淀裝置的一個(gè)實(shí)施方案的 主要部件的示意性圖示。
詳細(xì)描述
為了合適地理解本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)，本發(fā)明的公開內(nèi)容將以簡(jiǎn)要介紹一些 離子交換原理開始。
本公開內(nèi)容中的一些經(jīng)常使用的術(shù)語(yǔ)解釋如下
A遂 一水或溶液向上流過離子交換床以去除異物、重新分類床以及 減輕床的收縮。
凈化游一通過離子締合或溶劑化機(jī)理對(duì)溶質(zhì)物質(zhì)例如吸附離子的材 料具有親和力的材料。此術(shù)語(yǔ)包括不同種類的離子交換樹脂以及包含在溶 劑中的提取劑。
,f it^^t^一在離子交換工藝中、通常是在離子交換柱中使用的離 子交換材料。
漆身一液相，通常是有機(jī)的，其優(yōu)先溶解可從水溶液中提取的溶質(zhì)物質(zhì)。
炎承教一使得能夠進(jìn)行提取的溶劑中的 一種活性組分，通常是有機(jī)的。
——種液體，通常是有機(jī)的，提取劑和改性劑溶解在其中以形
成溶劑。^#浙一一種物質(zhì)，其被添加到溶劑中以增大提取劑、提取劑的鹽、 或由提取或汽提得到的離子物質(zhì)的溶解度。其還被添加以抑制乳液形成。
("遂傳濕伴爽承J 一通過在不混溶相之間進(jìn)行質(zhì)量轉(zhuǎn)移而將 一種或多種溶質(zhì)與混合物分離，其中至少一相通常是有機(jī)液體。
遂A遂一作為從離子凈化劑去除離子的結(jié)果，在再生過程中從洗提工 藝得到的溶液。
為冬一當(dāng)凈化劑完全負(fù)載了從被處理的液體中去除的離子時(shí)，凈化劑 被認(rèn)為是耗盡的。
謬》4子化W凈化W—具有弱酸性或弱堿性官能性的凈化劑。
一從凈化劑轉(zhuǎn)移由工藝溶液中去除的離子以使凈化劑準(zhǔn)備好用 于工作循環(huán)。
^炎一通過再生溶液從離子凈化劑去除離子的工藝，形成了洗出液。 在負(fù)載溶劑的情況下包括"汽提"。
/《炎一從負(fù)載的溶劑洗提。
存jt溶濕 一 用于從凈化劑轉(zhuǎn)移由工藝溶液中去除的離子的溶液。 遂f在汽提之前，選擇性地從負(fù)載溶劑中去除雜質(zhì)。 Y遂一溶液(水)通過離子交換樹脂床以沖掉再生溶液。 工斧顏,f運(yùn)/f y> —通過離子交換從進(jìn)料溶液去除離子的步驟。 迷 漆濕一通過離子交換床進(jìn)行處理的液體。 提余濕一 已經(jīng)通過提取從其中去除了溶質(zhì)的 一種水相。 ^汽炎一從水溶液中去除氨。
本發(fā)明中界定的離子交換包括固體離子交換以及分為溶劑提取或液
體液體提取(liquid liquid extraction )的液體離子交換。下面簡(jiǎn)要介紹固體 離子交換和液體離子交換的原理。
固體離子交換是可逆反應(yīng)，其中溶液中的離子與附著到靜止的固體顆 粒上的同樣電荷的離子進(jìn)行交換。固體離子交換材料是天然存在的無機(jī)礦物，如沸石，或合成產(chǎn)生的有機(jī)樹脂?，F(xiàn)在主要使用合成的有機(jī)樹脂，這 是因?yàn)橹T如高容量和高化學(xué)穩(wěn)定性的優(yōu)良特征。合成的有機(jī)離子交換樹脂 包括具有可以與周圍介質(zhì)交換離子的正或負(fù)官能團(tuán)的高分子量聚合電解 質(zhì)。通常使用烴聚合網(wǎng)，如苯乙烯-二乙烯基苯、丙烯酸二乙烯基苯等。
離子交換樹脂被分成交換帶正電荷的離子的陽(yáng)離子交換劑和交換帶 負(fù)電荷的離子的陰離子交換劑。陰離子樹脂和陽(yáng)離子樹脂都是由相同的堿 性有機(jī)聚合物產(chǎn)生的。連接到這些聚合物上的官能團(tuán)決定了樹脂的化學(xué)行 為。從廣義上說，可將樹脂分成強(qiáng)酸性或弱酸性陽(yáng)離子交換劑，或者強(qiáng)堿 性或弱^4性陰離子交4灸劑。
強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換劑和強(qiáng)堿性陰離子交換劑是高度離子化的。容易獲 得用于在寬pH范圍內(nèi)進(jìn)行交換的可交換離子，即強(qiáng)酸性樹脂和強(qiáng)堿性樹
脂的交換容量幾乎與溶液的pH無關(guān)。強(qiáng)酸性官能團(tuán)的示例是磺酸，而強(qiáng) 堿性官能團(tuán)的示例是季胺。
相比之下，弱酸性樹脂和弱堿性樹脂的離解極大地受到了溶液PH的 影響。典型的弱酸性樹脂在pH低于6時(shí)具有有限的容量，而弱堿性樹脂 在pH高于8時(shí)具有有限的容量。弱酸性官能團(tuán)的示例是羧酸，而弱堿性 官能團(tuán)的示例是伯胺、仲胺和叔胺。
圖l闡釋了典型的固體離子交換裝置10。柱12包含離子交換樹脂14。 離子交換的大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用因固定床柱系統(tǒng)的筒單性且成本低而將其用 作離子交換樹脂14的容器。然而，用于容納離子交換樹脂14的其他容器 也是可以的。柱設(shè)計(jì)必須包含離子交換樹脂14且通常具有用于支撐樹脂 床的裝置ll。此外，存在用于均勻分布通過樹脂床的主流和再生流的裝置 15并提供空間以在反洗過程中使樹脂流動(dòng)。大多數(shù)離子交換設(shè)備M于圓 柱形鋼制容器的，但是也使用鋼筋混凝土、玻璃和塑料。
在所闡釋的實(shí)施方案中，離子交換裝置10包括用于進(jìn)料溶液20的進(jìn) 料入口 (feed inlet) 16。進(jìn)料入口 16受到閥裝置18的控制。在離子交換 操作之前，通常通過在過濾器裝置19中進(jìn)行過濾來對(duì)進(jìn)料溶液20進(jìn)行預(yù) 處理以去除懸浮固體以及不同的溶解組分，以便增加樹脂壽命。設(shè)置了進(jìn) 料出口 22以收集在柱12中被處理的溶液26，以便輸送到存儲(chǔ)器和/或管理(manage )處理過的溶液26。流受到閥裝置24的控制。
在再生過程中，柱12在許多情形下通過將洗滌液40輸送通過受閥42 控制的洗滌入口 44以及將洗滌液49提取通過受閥48控制的出口 46而被 反洗或排空。在洗滌之后，發(fā)生了實(shí)際的再生。通過受閥裝置32控制的 再生入口 28將再生溶液30提供到柱12。使從進(jìn)料溶液中去除的離子移到 再生溶液中以形成洗出液36。通過受閥裝置38控制的再生出口 34收集洗 出液36,用于進(jìn)一步處理和/或存儲(chǔ)。
圖2的流程圖闡釋了典型的通過使用固體離子交換樹脂的一般的離子 交換過程。此工藝以步驟200開始。步驟210是處理步驟，其中將進(jìn)料溶 液中的離子交換至離子交換樹脂處的可獲得的離子。步驟210是所描述的 兩個(gè)子步驟的示例。在步驟212中，提供了進(jìn)料溶液。此步驟可以包括對(duì) 進(jìn)料溶液進(jìn)行的任何預(yù)處理，如溶解離子、過濾等。在步驟214中，發(fā)生 了離子交換樹脂對(duì)進(jìn)料溶液的實(shí)際的暴露。所得到的流出物溶液在步驟 220中受到管理。這種管理的示例可以是存儲(chǔ)流出物、進(jìn)一步處理流出物、 分配流出物等。
在已經(jīng)通過樹脂將進(jìn)料溶液處理到這樣的程度以致樹脂變成耗盡的 且不能完成任何進(jìn)一步的離子交換之后，必須再生樹脂。這發(fā)生在再生步 驟230中。在目前的實(shí)例中，再生步驟230又釆用了許多分步驟。在步驟 232中，用溶液反洗柱以去除在工作循環(huán)過程中由床收集的懸浮固體以及 消除在此循環(huán)過程中可能已經(jīng)形成的通道。在步驟234中，使樹脂床與再 生溶液接觸，再生溶液通常是用于陽(yáng)離子交換的酸和用于陰離子交換的 堿。在步驟236中，沖洗樹脂床以去除再生溶液。由再生步驟230得到的 洗出液在步驟240中受到管理。這種管理可以包括存儲(chǔ)、進(jìn)一步的處理、 分配等。
然后，將柱重新恢復(fù)到工作態(tài)，即再一次通過柱來處理進(jìn)料溶液。這 由箭頭250來闡釋。此過程以步驟299結(jié)束。
很清楚，根據(jù)本發(fā)明的原理，適合于進(jìn)行固體離子交換操作的各種工 程技術(shù)和裝備都可以用于進(jìn)行上述回收工藝。固體離子交換的可能的技術(shù) 方案的一些示例包括但不限于，填充(固定)床、流化床、膨脹床、順流
10再生、逆流再生，諸如移動(dòng)床的連續(xù)操作，依據(jù)多柱技術(shù)的模擬移動(dòng)床、 連續(xù)柱(級(jí)聯(lián))等。
液體離子交換包括在不混溶相之間，通常是在水相與包含液體離子交 換材料的有機(jī)相之間選擇性地轉(zhuǎn)移溶質(zhì)。先將這兩種不混溶相充分混合以 便促進(jìn)溶質(zhì)的轉(zhuǎn)移，并且然后將它們分離。與固體離子交換類似，液體離 子交換材料，即液體離子凈化劑的官能性可以被分成強(qiáng)酸性和弱酸性材料 或強(qiáng)堿性和弱堿性材料。弱堿性液體提取劑通常是伯胺、仲胺和叔胺。這 些提取劑具有低的水溶解度和與低成本溶劑的良好的混溶性。液體離子交 換系統(tǒng)內(nèi)的交換速率極其高。此工藝?yán)硐氲剡m合于可適應(yīng)多種工程4支術(shù)和 裝備的連續(xù)的逆流操作。
磷酸鹽凈化劑材料可以是許多類型，有機(jī)的和非有機(jī)的。目前，有機(jī) 材料被優(yōu)選用于依據(jù)離子締合或溶劑化機(jī)理從溶液中吸收磷酸鹽。示例是 醇和磷酸三丁酯，它們是可以使用的非弱堿性凈化劑。弱堿性凈化劑的示
例是胺、具有胺官能度的苯乙烯-二乙烯基苯以及具有胺官能度的丙烯酸 二乙歸基笨。
關(guān)于用于離子交換的提取劑的使用，通常選擇具有連接到通常含有超 過七個(gè)脂肪族碳原子或芳族碳原子的有機(jī)大分子上的氮原子的弱堿性有 機(jī)胺。有機(jī)胺在有機(jī)溶劑(稀釋劑)中是高度溶解的，而在水中幾乎不溶。 與含酸的溶液接觸后，胺堿與酸反應(yīng)形成與酸的陰離子締合的質(zhì)子化正電荷。
此外，有機(jī)胺通過中性酸物種的溶劑化提取的酸比每官能團(tuán)的酸的化 學(xué)計(jì)量比多。惰性稀釋劑中的高濃度的胺可以聚合形成第三、不需要的、 分離的相。然而，可以通過向稀釋劑中添加改性劑，通常是另一種強(qiáng)路易 斯堿(如，辛醇、異十二醇、磷酸三丁酯)來避免此形成。
因而，使用用于酸提取的胺提取劑比常規(guī)的溶劑提取更有效，溶劑提 取只基于酸的溶劑化。液體離子交換中涉及的分配系數(shù)高于常規(guī)的溶劑提 取中遇到的分配系數(shù)，這意味著獲得相同程度的提取所需要的步驟的數(shù)目 通常較少。而且，惰性稀釋劑(含有合適的改性劑)中的胺提取劑的酸負(fù)
載(acid loading )通常高于諸如磷酸三丁酯的純的其他酸提取劑的酸負(fù)載。
ii因而，胺提取劑適于從高度濃縮的磷酸流中以及從高度稀釋的磷酸流中提 取磷酸鹽。此外，胺提取劑對(duì)陰離子是選擇性的且不會(huì)結(jié)合帶正電荷的金 屬，這意味著金屬污染物通過保留在水溶液中而與提取的酸分離開。
為了回收磷酸鹽離子，可以使用液體/液體提取工藝，其中包含磷酸鹽 離子的進(jìn)料水溶液暴露于有機(jī)相。由此，將磷酸鹽離子提取到有機(jī)相中。
也正如下面討論的，發(fā)現(xiàn)弱堿性液體離子交換具有能夠通過離子締合 從稀釋的水溶液中去除磷酸鹽陰離子的特別的優(yōu)勢(shì)。之后，用含氨的溶液 汽提磷酸鹽陰離子，由此通過包括電荷中和在內(nèi)的反應(yīng)將磷酸鹽從有機(jī)相 轉(zhuǎn)移至水相。
利用上述原理，可以獲得具有高濃度磷酸銨的水溶液。
圖3闡釋了典型的液體離子交換裝置10。與圖1相比，功能類似的部
件未必重新描述。提取單元(extraction unit) 17包括混合體積27，在其內(nèi) 混合進(jìn)料溶液20與液體離子凈化劑29。相互不混溶的相進(jìn)入提取單元17 的不同部件中。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，再生的凈化劑25在底部進(jìn)入， 而進(jìn)料溶液20在頂部進(jìn)入。徹底混合各相且離子(在此特定的應(yīng)用中是 磷酸鹽離子)結(jié)合到凈化劑29。設(shè)置了進(jìn)料出口 22以收集在提取單元17 中^L處理的溶液26，以便輸送到存儲(chǔ)器和/或管理處理過的溶液26。從提 取單元17的頂部提取完全或部分耗盡的凈化劑23以便進(jìn)一步再生。
再生(在液體凈化劑的情形下，也表示為汽提)發(fā)生在汽提單元21 中。而且此處，在混合體積27內(nèi)混合兩個(gè)不混溶的相，在此情形中是至 少部分耗盡的凈化劑23與再生溶液30?，F(xiàn)在，將最初從進(jìn)料溶液中去除 的離子移至再生溶液中以形成洗出液36。通過受閥裝置38控制的再生出 口 34收集洗出液36，用于進(jìn)一步處理和/或存儲(chǔ)。從汽提單元17的頂部 提取再生的凈化劑25，以便進(jìn)一步用于提取過程中。
圖4通過流程圖闡釋了典型的通過使用液體凈化劑的一般的離子交換 過程。與圖2闡釋的工藝一樣的工藝步驟沒有再次描述。此處理步驟210 是所描述的三個(gè)子步驟的示例。步驟212類似于圖2中的。在步驟215中， 發(fā)生了凈化劑對(duì)進(jìn)料溶液的實(shí)際的暴露，以及在步驟217中，凈化劑與流出物^皮分離開。
在再生步驟230中，在分步驟233中，將部分或完全耗盡的凈化劑提 供至汽提單元，以及接著是步驟234。在再生之后，在步驟237中分離洗 出液與再生的凈化劑。
為了回收磷酸鹽離子，可以采用固體或液體的離子交換工藝，其中使 含有磷酸鹽離子的進(jìn)料溶液暴露于離子交換凈化劑。由此，磷酸鹽離子被 吸收到離子交換凈化劑中。當(dāng)凈化劑耗盡時(shí)，即完全負(fù)載磷酸鹽離子時(shí)， 由再生溶液來處理離子交換凈化劑。由此，將磷酸鹽離子洗出到洗出液中， 并管理洗出液。
發(fā)現(xiàn)弱堿離子交換工藝呈現(xiàn)出特別的優(yōu)勢(shì)。上述優(yōu)勢(shì)背后的原理是使 用弱堿性陰離子交換凈化劑從進(jìn)料溶液中去除磷酸鹽陰離子和相伴的陰 離子。離子交換凈化劑是部分離子化的離子交換凈化劑，這意味著凈化劑 內(nèi)的離子交換工藝M于電荷中和反應(yīng)的。 + H3P04 — [R-H^PCV (1)
與離子交換反應(yīng)([R+]A' + B- ^ [R+B- + A-)相反，這些反應(yīng)并不 受平衡控制且吸附基本上持續(xù)至完成。
之后，用包括氨的再生溶液再生凈化劑，因而形成含磷酸鹽的洗出液。 再生溶液具有堿性pH，用于驅(qū)動(dòng)如下的電荷中和反應(yīng)
[R-H^PCV + NH4OH — [R〗+ NH4H2P04 + H20 (2 )
此反應(yīng)也不受平衡控制且基本上持續(xù)至完成。
這些措施提供了洗出液，其與離子濃縮過程結(jié)合使用的可能性高。而 且，洗出液可以用作肥料。洗出液已經(jīng)具有固有吸引力的低重金屬含量的 植物營(yíng)養(yǎng)組合物。此外，氨是便宜的化學(xué)品，且其最終直接變成肥料產(chǎn)品 的一部分，因而增大了肥料產(chǎn)品的價(jià)值。
本發(fā)明優(yōu)選使用弱堿性凈化劑，其中洗出液中的交換離子并不會(huì)反吸 附到凈化劑上?，F(xiàn)有技術(shù)的強(qiáng)堿性樹脂通常降低了再生容量，這是因?yàn)樵?生過程是基于離子交換平衡的，該平衡并不能容易地通過將添加劑添加到 再生溶液中來調(diào)整。通過電荷中和反應(yīng)而不是離子交換反應(yīng)來進(jìn)行弱堿性凈化劑的再生。
凈化劑的容量是依賴pH的。可以容易地對(duì)pH進(jìn)行化學(xué)調(diào)節(jié)，使得凈化劑 可以釋放其電荷，且因而釋放吸附的離子。那樣，離子靜電反吸附到凈化
劑上是非常受限制的。
而且，這還開發(fā)了在進(jìn)一步的再生循環(huán)中以有效的方式重新使用先前 回收的洗出液。然而，這需要調(diào)節(jié)先前回收的洗出液的pH。
以下，詳細(xì)描述了用于從焚燒的下水道污泥的灰中回收磷的離子交換 工藝的實(shí)施方案。然而，本發(fā)明并不限于從焚燒的下水道污泥中回收磷酸 鹽，而是在提供磷酸鹽離子的許多不同的系統(tǒng)內(nèi)都是適用的?？梢允褂蒙?微改動(dòng)的類似的工藝，如用于從礦物、富P的尾礦、其他諸如焚燒的動(dòng)物 副產(chǎn)物的灰、污水處理廠內(nèi)的富P的流、工業(yè)流出物等中提取磷。
通過在溶解器裝置中將焚燒的下水道污泥的灰溶解在酸中來制備溶 液。優(yōu)選的酸是硫酸，這是因?yàn)槠涑杀镜颓乙詽饪s的形式被提供。在灰溶 解過程中，發(fā)現(xiàn)硫酸的最佳濃度是約52 gH2S04升"。較高的濃度導(dǎo)致降 低的磷溶解的效率，這主要是因?yàn)樵诨夜橇现車芙饬肆硗獾慕饘傺趸?并形成石膏，而較低的濃度導(dǎo)致降低的磷溶解的效率。將灰溶解在酸中的 優(yōu)選方式是先將灰與水混合以獲得約l:6的固體/液體比，且然后通過以受 控的方式連續(xù)添加濃硫酸來維持低pH (pH ^ 2)。在本實(shí)施方案中，磷酸 鹽溶解的反應(yīng)時(shí)間是在室溫下，在30- 120分鐘之間。在溶解過程中，所 要求的pH水平是灰組成的函數(shù)且對(duì)每一種灰來說是特定的。獲得了約0.75 eq升—1的磷酸鹽陰離子濃度和約0.45 eq升"的硫酸鹽陰離子濃度。在陽(yáng)離 子中，主要是鋁和H+，以及少量貢獻(xiàn)的Na2+、 Mg2+、 K+、 Ca2+和Fe3、通 過沉降、過濾或離心去除了灰的不溶性部分，主要是硅酸鹽、不溶解的金 屬氧化物和石膏。
在可選擇的實(shí)施方案中，通過溶解其他包含磷的材料來制備浸出液。 這種材料的非唯一的示例是，除了上述焚燒的下水道污泥的灰之外，如焚 燒的動(dòng)物副產(chǎn)物的灰、尾礦、工業(yè)污泥和礦石。
之后，在固定床離子交換設(shè)備中處理含磷的浸出液，根據(jù)本發(fā)明來設(shè) 置該設(shè)備的陰離子去除部分。
14使由上述工藝獲得的溶液穿過離子交換裝置。使此溶液穿過包含強(qiáng)酸
陽(yáng)離子交換樹脂的柱，如來自Dow的Dowex Marathon C或其他等同物， 交換金屬陽(yáng)離子與質(zhì)子。來自強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換單元的流出物由磷酸和硫酸 的混合物組成。對(duì)使用的下水道污泥焚燒器灰(來自Mora, Sweden)來說， 獲得了約1的硫/磷比。 一般而言，硫/磷比應(yīng)該優(yōu)選低于5，即至少17% 的磷酸鹽離子。如果獲得了較高的比，那么應(yīng)該通過在低pH水平下，用 4丐沉淀硫酸鹽來降低硫酸鹽含量以防止磷酸鹽沉淀。
強(qiáng)陽(yáng)離子交換樹脂用鹽酸或硫酸來再生。再生水平是約每升40 g H2S04或HC1。所獲得的洗出液主要由與硫酸鹽或氯化物陰離子締合的鋁 或鐵陽(yáng)離子組成。通過將重金屬沉淀成金屬硫化物而使其與洗出液分離。 如果洗出液主要由石克酸鋁或氯化鋁組成，那么將^/f匕鈉或碌"匕氫添加到洗 出液存儲(chǔ)物中。重金屬沉淀成辟"匕物，而鋁留在溶液中。在洗出液主要由 硫酸鐵或氯化鐵組成的情形中，在洗提過程中將重金屬與鐵的主要部分分 離，并將洗出液分成兩部分。接著，由一種洗出液部分將重金屬沉淀成石克 化物。通過在過濾單元中進(jìn)行過濾/離心來去除重金屬沉淀物后，處理過的 洗出液可以在污水處理廠中用作磷沉淀試劑且處置重金屬。
整個(gè)強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換裝置可以被看作為用于將含磷酸鹽的進(jìn)料溶液 提供至弱堿陽(yáng)離子交換工藝而進(jìn)行的預(yù)處理。
由磷酸和硫酸的混合物組成的來自強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換單元的流出物因 而根據(jù)本發(fā)明作為進(jìn)料溶液進(jìn)入弱堿陰離子交換裝置中。柱內(nèi)的弱堿性陰 離子交換樹脂在本發(fā)明的實(shí)施方案中呈自由堿的形式，如來自Purolite的 Purolite A 835或其他等同物，吸附磷酸鹽和硫酸鹽作為主要的一價(jià)陰離子。
來自弱堿性陰離子交換樹脂的流出物是去離子水且可以通過將其重 新使用在工藝中而被管理。
用氨，優(yōu)選氨水來再生弱堿性陰離子交換樹脂，形成了由磷酸銨和硫 酸銨的混合物組成的洗出液。如對(duì)于來自Mom， Sweden的灰獲得的這種洗 出液的組成如下N:P:S為15:18:16,以％干重計(jì)。
由管理裝置管理洗出液。正如稍后在本公開內(nèi)容中描述的，將磷沉淀成固體的磷酸三銨并從溶液中提取。通過循環(huán)連接件，將剩余的洗出液溶 液的至少一部分提供為用于隨后的再生的再生溶液。
在分離磷酸鹽之后，剩余的溶解的硫酸鹽可以通過將氨壓入到溶液中
來回收。已知硫酸銨的溶解度從水中的700 g kg-降低至濃氨水(29 wt % ) 中的115gkg-1。在50psi氨時(shí)，溶解度進(jìn)一步降低至39gkg—、在分離硫 酸銨晶體之后，剩余的氨可以被重新使用在此工藝中。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，由于此工藝是去離子工藝且可以通過測(cè)量傳 導(dǎo)率來控制，所以此工藝控制是簡(jiǎn)單的。質(zhì)量平衡計(jì)算顯示出在根據(jù)本發(fā) 明的方法中，每噸灰的化學(xué)品需要量小于，如根據(jù)WO 00/50343所需要的 量。每噸灰的化學(xué)品的成本也是低的。而且，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，存 在用于使樹脂再生的氨的成本收益，因?yàn)榘笔欠柿铣煞植⒃龃罅朔柿袭a(chǎn)品 的價(jià)值。根據(jù)本發(fā)明的方法是去離子工藝，形成了作為流出物的去離子水。 在此工藝中也重新使用水。
下面，詳細(xì)描述用于從磷灰石礦物中回收磷的工藝。
根據(jù)已知的方法，用^1酸來對(duì)通過開采的磷酸鹽巖的選礦獲得的磷灰 石濃縮物進(jìn)行消化。優(yōu)選的工藝方案包括半水合物重結(jié)晶工藝和半二水合 物工藝(hemi-dihydrate process )。
在半水合物重結(jié)晶工藝或半二水合物單步驟過濾工藝中，在石膏沉淀 為半水合物的條件下操作第一反應(yīng)器。在有利于半水合物石膏再水合成二 水合物石膏的條件下操作隨后的反應(yīng)器。在再水合或重結(jié)晶之后，將石膏 與酸分離并徹底洗滌石膏。可以共混過濾后的磷酸和石膏洗滌水，從而將 稀磷酸進(jìn)料提供至下述離子交換法。
可選擇地，可以應(yīng)用半二水合物工藝，并且可以直接產(chǎn)生濃磷酸，而 并不要求通過水蒸發(fā)來濃縮。在此工藝中，在石膏沉淀成半水合物的條件 下發(fā)生此反應(yīng)。在重結(jié)晶成二水合物石膏之前，通過過濾來分離半水合物 石膏和產(chǎn)物酸。之后，將半水合物石膏重結(jié)晶成二水合物形式，以及將其 過濾并徹底洗滌。將來自二水合物石膏的過濾和洗滌的溶液作為進(jìn)料提供 至上述離子交換法。半水合物工藝在消化過程中釋放了來源于磷灰石的大部分氟化物，并 使用現(xiàn)有方法來捕集氟。
上述酸消化和石膏處理可以;故看作將稀磷酸進(jìn)料提供至，如液體/液體 提取工藝而進(jìn)行的預(yù)處理。
如果使用有機(jī)提取劑來應(yīng)用液體/液體提取，那么可以使用諸如叔胺， 如由Henkel制造的Aamine 336的弱堿性離子交換劑。可能的稀釋劑是煤 油且可能的改性劑是異癸醇。根據(jù)進(jìn)料磷酸和提取系統(tǒng)的特征來選擇提取 劑、稀釋劑和改性劑的濃度。對(duì)高磷酸濃度來說，高達(dá)50o/。的體積可以是 Alamine 336，而25 %的體積是異癸醇。
至于稀磷酸，將酸供給到以上述有機(jī)相為特征的液體/液體提取工藝 中。當(dāng)混合含水的磷酸與有機(jī)相時(shí)，將磷酸從水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相中。
通過弱堿離子交換從水相中去除磷酸增大了 pH并導(dǎo)致金屬雜質(zhì)的沉淀。
之后，分離水相與有機(jī)相。
殘液中的磷酸鹽耗盡，進(jìn)一步處理殘液以去除金屬沉淀物。殘液隨后 可以用于磷灰石溶解或石膏洗滌。
任選地，洗滌負(fù)載磷的有機(jī)相以去除共提取的雜質(zhì)，且之后用含氨的 溶液汽提。
用于從有機(jī)相中去除磷酸鹽的汽提溶液優(yōu)選是具有在5重量百分比和 25重量百分比之間的濃度的氨的氨水。此溶液優(yōu)選通過將氣態(tài)氨溶解在水 中來形成。
當(dāng)負(fù)栽P的有機(jī)相與汽提溶液混合時(shí)，從提取劑中去除磷酸鹽且主要 形成磷酸二氬一銨。氨與酸之間的中和是導(dǎo)致熱產(chǎn)生的放熱反應(yīng)。然而， 使用稀氨水能夠在低于溶劑沸點(diǎn)的溫度下，將磷酸鹽從有機(jī)相轉(zhuǎn)移至水 相。一般而言，所得到的主要含有磷酸一銨的水相的pH應(yīng)祐:控制在低于7。 可以控制并優(yōu)化N/P摩爾比、有機(jī)/水體積比、氨濃度、溫度等，以便獲得 濃縮含水磷溶液而不會(huì)形成沉淀物，這使得容易、連續(xù)的操作汽提過程。在汽提過程中，形成了兩個(gè)相貧磷的有機(jī)相和含磷酸鹽的水相。將 這兩個(gè)相分離。
連續(xù)循環(huán)汽提過的有機(jī)相，以便從進(jìn)料溶液中提取磷酸。
進(jìn)一步處理含磷酸銨的水相。在下面的處理過程中，將優(yōu)選呈氣體或 含水形式的氨添加到水溶液中，由此主要形成磷酸三銨。由于在氨過量中 磷酸三銨的溶解度迅速降低，所以磷酸三銨晶體沉淀。磷酸三銨的沉淀是 選擇性的且形成純磷酸鹽。借助于過濾、沉降、離心等使沉淀物與溶液分 離開。
去除了磷酸三銨之后的剩余的水溶液具有高的氨含量。如果需要的 話，處理溶液以去除雜質(zhì)。隨后，循環(huán)處理過的溶液以從負(fù)載的有機(jī)相中 汽提更多的磷酸鹽。
可以容易地用最低程度的處理將磷酸三銨沉淀轉(zhuǎn)化成高質(zhì)量產(chǎn)物。該 化合物可以通過干燥來穩(wěn)定、通過添加酸或在熱溶液中分解來穩(wěn)定，且可 以重新使用釋放的氨。由此，產(chǎn)生穩(wěn)定的純磷酸氬二銨和/或磷酸一銨。
從上面兩個(gè)實(shí)施例看，很明顯，固體離子交換和液體離子交換都可以 根據(jù)本發(fā)明的原理用于許多應(yīng)用。本發(fā)明并不限于此公開內(nèi)容概括的實(shí) 例，而是適合于含有磷酸鹽離子的許多不同的系統(tǒng)?？梢允褂幂^少改動(dòng)的 類似過程，如用于從礦物、含P的尾礦、鐵礦石、來自焚燒的動(dòng)物副產(chǎn)物 的灰、污水處理廠內(nèi)的含P的流、工業(yè)流出物等中提取磷。
圖5顯示了 一般的闡釋。將原材料52提供到消化單元60中。提供溶 解液體例如酸58，以便向離子交換裝置10提供進(jìn)料溶液20。此裝置可以 利用固體離子交換或液體離子交換。離子交換裝置10返回流出物26，流 出物26通常在流出物管理器56中受到管理，且流出物的部分54例如水 成分可以在消化工藝中再次被重新使用。離子交換裝置10輸出洗出液36, 洗出液36在管理裝置69中受到管理。正如下面進(jìn)一步描述的，經(jīng)由輸出 設(shè)備91提供磷酸三銨晶體，而剩余的洗出液89的至少一部分被循環(huán)且連 同額外的新鮮再生溶液31 —起被用作再生溶液30。
使用現(xiàn)有技術(shù)的基于離子交換的磷離子交換技術(shù)的一個(gè)重要的局限
18技術(shù)中可以利用許多用于增大一般離子交換洗出液的濃度的方法。來自弱 堿性陰離子交換凈化劑的洗出液優(yōu)選是濃縮的。通過與弱堿性陰離子交換 樹脂相容的任何現(xiàn)有技術(shù)都可以進(jìn)行這樣的離子濃縮。
利用上述原理，可以提供高濃度的磷離子溶液。在本發(fā)明中，進(jìn)一步 處理來自離子交換工藝的洗出液。在此處理中，氨用作pH調(diào)節(jié)劑。過量 地添加氨以洗提由含磷酸銨的溶液組成的部分。
已知磷酸銨的溶解度隨氨濃度的增大而降低。氨的濃度增加至4.5 mol r1 (NH3+NH40H )時(shí)，溶解度從磷酸氫二銨時(shí)的4.35 mol 1"降低至石岸酸三 銨時(shí)的0.2moir1。氨水的濃度為10.5 mol 1" ( NH3+NH40H )時(shí)，磷酸三 銨的溶解度進(jìn)一步降低至0.05 mol 1"。磷酸三銨溶解度的降低能夠以高達(dá) 99%的效率來沉淀磷。
因而，在過量的氨中磷酸三銨的溶解度迅速降低并形成磷酸三銨晶 體?？梢匀菀椎貙⒊恋砦锱c液相分離?？梢匀菀椎赜米畹统潭鹊奶幚韺⒘?酸三銨轉(zhuǎn)化成高質(zhì)量的肥料。通過添加酸例如硫酸，將磷酸三銨轉(zhuǎn)化成磷 酸氫二銨和硫酸銨可以穩(wěn)定磷酸三銨?？蛇x擇地，通過干燥可以穩(wěn)定磷酸 三銨且可以重新使用釋放的氨。
將磷沉淀成磷酸三銨與先前描述的離子交換結(jié)合對(duì)從工藝流中提取 磷特別有用。使用弱堿性離子交換凈化劑，然后在用氨再生的過程中，將 磷回收成濃縮的磷酸銨溶液，就從工藝溶液中去除了磷。隨后，通過進(jìn)一 步添加氨，由洗出液沉淀石粦酸三銨。
根據(jù)本發(fā)明，沉淀之后剩余在溶液中的氨被重新用于再生凈化劑。將 在過量的氨中沉淀磷酸三銨應(yīng)用于來自先前描述的離子交換工藝中的洗 出液得到了非常明顯的協(xié)同優(yōu)勢(shì)。通過使氨循環(huán)回到凈化劑的再生工藝 中，產(chǎn)生含氨液體的沉淀工藝的固有特性轉(zhuǎn)變成優(yōu)勢(shì)。
因此，增大氨濃度造成了磷酸三銨溶解度的顯著降低，由此可以沉淀 磷酸三銨且剩余的溶液可以重新用作再生溶液。在圖6中，闡釋了根據(jù)本 發(fā)明的此方面的方法的實(shí)施方案的主要步驟。用于離子交換回收磷的方法以步驟201開始。步驟210是正如上面進(jìn)一步描述的處理步驟，其中進(jìn)料 溶液中的離子被交換成在凈化劑處可以得到的離子。在步驟230中，通過 具有堿性pH的再生溶液使凈化劑再生。由此，通過電荷中和反應(yīng)將磷酸 鹽離子洗提到洗出液中。在步驟260中，將氨添加到包含磷離子的洗出液 中以超過磷酸三銨的溶解度濃度。在步驟262中，沉淀磷酸三銨晶體，以 及在步驟264中，從溶液中提取沉淀的磷酸三銨。最后在步驟266中，在 沉淀之后，將剩余的洗出液溶液的至少一部分循環(huán)為用于隨后的再生步驟 的再生溶液。此過程結(jié)束于步驟298。
從前面的公開內(nèi)容看，應(yīng)理解，優(yōu)選的實(shí)施方案是基于本發(fā)明的不同 部分方面的特別協(xié)作。借助于弱堿性離子交換樹脂提取磷，通過包含氨的 溶液再生，這些都可以通過施用濃縮過程而容易地進(jìn)一步改善。而且，由 于氨已經(jīng)用在離子交換過程中，所以磷酸鹽沉淀成磷酸三銨確實(shí)變得非常 合適，因?yàn)樽罱K產(chǎn)物是有價(jià)值的肥料且剩余的溶液可以再次重新進(jìn)入離子 交換過程或沉淀過程。因而，總的構(gòu)想將產(chǎn)生有價(jià)值的最終產(chǎn)物，且管理 剩余產(chǎn)物的需要非常低。于是，這樣的總構(gòu)想就獲得了重要的協(xié)同效應(yīng)。
在圖7中，闡釋了用于沉淀來自洗出液36的呈含磷酸鹽的物質(zhì)的形 式的磷酸鹽離子的裝置92。裝置92還祐j殳置為用于提取沉淀的物質(zhì)。此 裝置92是通過利用圖5的由虛線框69標(biāo)示的管理設(shè)備69的全部或一部 分。裝置92包括用于接收含有磷酸鹽離子的洗出液36的輸入設(shè)備93。輸 入設(shè)備93連接至罐94，洗出液被收集在罐94中。氨供應(yīng)源95通過閥裝 置96連接至罐94。由此，氨供應(yīng)源95和閥裝置96構(gòu)成了用于將銨離子 添加到罐94內(nèi)的溶液中的設(shè)備。添加的氨的量超過了磷酸三銨的溶解度 濃度，由此在溶液中形成磷酸三銨晶體。溶液流經(jīng)過濾器97，從溶液中去 除了磷酸三銨晶體，以及經(jīng)由輸出設(shè)備91提供了固體磷酸三銨。而且， 被設(shè)置成用于添加銨離子的添加器和被設(shè)置成從溶液中去除磷酸三銨晶 體的去除器的其他設(shè)計(jì)也是可行的。 一種可選擇的去除器裝置是利用沉降 室，其中允許磷酸三銨只通過重力或通過離心力加強(qiáng)來沉降。將剩余的氨 溶液存儲(chǔ)在氨存儲(chǔ)器98內(nèi)，以供根據(jù)上面提供的構(gòu)想進(jìn)一步使用。為此， 通過包括溶液循環(huán)連接件的循環(huán)裝置89將剩余的洗出液溶液88的至少一
20部分提供為再生溶液。
上述各實(shí)施方案應(yīng)被理解成本發(fā)明的一些示例性的示例。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員將會(huì)理解，可以對(duì)各實(shí)施方案做出不同的修改、組合和變化而并不 偏離本發(fā)明的范圍。具體地，不同實(shí)施方案中的不同部分的溶液可以按其 他構(gòu)型組合，如果技術(shù)上可行的話。然而，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求界定。
文獻(xiàn)
US 2,850,358 US 1,879,204 US 1,835,441 GB 410,731
蘇聯(lián)專利1450266的摘要的翻譯
WO 00/50343
US 3,579,322
GB 2,060,430
EP 0 399 803
GB 1,101,863
DE 1 442 500
權(quán)利要求
1.用于回收磷的方法，其包括以下步驟提供(212)含磷酸鹽離子的進(jìn)料溶液(20)；使對(duì)磷酸鹽離子有親和力的凈化劑暴露(214；215)于所述進(jìn)料溶液(21)，由此將所述磷酸鹽離子吸收到所述凈化劑中；以及通過具有堿性pH的再生溶液(30)再生(230)所述凈化劑，由此將所述磷酸鹽離子洗脫到由所述再生溶液形成的洗出液(36)中，其特征在于進(jìn)一步的步驟向所述洗出液(36)中添加(260)銨離子以超過磷酸三銨的溶解度濃度；從所述洗出液(36)沉淀(262)磷酸三銨晶體；從所述洗出液(36)中提取(264)所述磷酸三銨晶體；以及將沉淀之后的剩余的洗出液溶液(89)的至少一部分回收(266)為用于隨后的再生步驟的所述再生溶液(30)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述凈化劑是離子交換 凈化劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述離子交換凈化劑是 部分離子化的弱堿性陰離子交換凈化劑，由此所述再生步驟包括電荷中和 反應(yīng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述弱堿性陰離子交換 凈化劑包括作為弱堿性官能性物質(zhì)的伯胺、仲胺和叔胺中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述離子 交換凈化劑是固體離子交換樹脂(14)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述離子 交換凈化劑是液體離子交換提取劑(29)。
7. 用于回收磷的裝置，其包括輸入設(shè)備(16)，其用于接收含有磷酸鹽離子的進(jìn)料溶液；容器(12; 17)，其連接至所述輸入設(shè)備(16),所述容器(12; 17) 包含對(duì)磷酸鹽離子具有親和力的凈化劑(14; 29);以及再生裝置(21; 28, 32, 38 ),其提供用于再生所述凈化劑的具有堿 性pH的再生溶液(30)，具有用于由所述再生溶液形成的磷酸鹽離子洗出 液的出口 (34)，其特征在于裝置(92)，其用于從所迷洗出液沉淀含磷酸鹽的物質(zhì)并提取所述沉 淀的物質(zhì)；所述裝置(92)包括添加設(shè)備，所述添加設(shè)備用于添加(95, 96)銨 離子以超過磷酸三銨的溶解度濃度，由此形成磷酸三銨晶體；以及回收裝置，其包括至所述再生裝置(21; 28, 32, 38)的溶液回收連 接件并被設(shè)置成將沉淀之后的剩余的溶液(89)回收為再生溶液(30)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述凈化劑是離子交換凈化劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述離子交換凈化劑是 部分離子化的弱堿性陰離子交換凈化劑，由此所述再生裝置(21; 28， 32， 38)包括用于進(jìn)行電荷中和反應(yīng)的設(shè)備。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述弱堿性陰離子交換 凈化劑包括作為弱堿性官能性物質(zhì)的伯胺、仲胺和叔胺中的至少一種。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8到10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述離 子交換凈化劑是固體離子交換樹脂(14)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8到10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述離 子交換凈化劑是液體離子交換提取劑(29)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所迷的裝置，其特征在于所述液體離子交換提 取劑包括伯胺、仲胺和叔胺中的至少 一種。
全文摘要
在凈化劑的再生(230)過程中，通過吸附凈化劑中的磷離子并通過將磷離子釋放到洗出液中來從溶液中提取(210)磷離子。通過氨進(jìn)行再生(230)。當(dāng)引入(260)過量的氨時(shí)，以磷酸三銨的形式沉淀(262)磷酸鹽陰離子。重新使用(266)在磷酸三銨沉淀之后剩余溶液中的氨來再生凈化劑。
文檔編號(hào)C01B25/222GK101679038SQ200880008838
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
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