Получение фосфатных соединений из материалов, содержащих фосфор и по меньшей мере один металл, выбранный из железа и алюминия - RU2018124475A
Код документа: RU2018124475A
Формула
1. Способ получения фосфатных соединений, включающий стадии:
- растворения сырья, содержащего золу осадка сточных вод, содержащую фосфор, алюминий и железо, в жидкости, содержащей по меньшей мере минеральную кислоту;
- отделения нерастворимых остатков, полученных на указанной стадии растворения, с образованием тем самым первичного выщелачивающего раствора;
- добавления основания, содержащего гидроксид железа, в указанный первичный выщелачивающий раствор после указанной стадии отделения нерастворимых остатков, вызывая осаждение фосфатных соединений, содержащих железо и алюминий, из указанного первичного выщелачивающего раствора;
- удаления указанных осажденных фосфатных соединений из указанного первичного выщелачивающего раствора;
- растворения указанных фосфатных соединений щелочным раствором во второй выщелачивающий раствор;
- отфильтровывание гидроксида железа из указанного второго выщелачивающего раствора;
- добавления извести в указанный второй выщелачивающий раствор после указанной стадии отфильтровывании гидроксида железа, вызывая осаждение фосфата кальция;
- отделения осажденного фосфата кальция из указанного выщелачивающего раствора;
- повторного использования указанного выщелачивающего раствора после указанной стадии отделения осажденного фосфата кальция, для использования на указанной стадии растворения фосфатных соединений щелочным раствором.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть указанного гидроксида железа, используемого на указанной стадии добавления основания, содержит по меньшей часть указанного отфильтрованного гидроксида железа, полученного на указанной стадии отфильтровывания гидроксида железа из указанного второго выщелачивающего раствора.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся дополнительными стадиями:
- добавления кислоты по меньшей мере в отводимую часть указанного выщелачивающего раствора после указанной стадии отделения осажденного фосфата кальция, вызывая осаждение гидроксида алюминия; и
- отделения указанного осажденного гидроксида алюминия из указанной отводимой части указанного выщелачивающего раствора.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанная кислота, используемая на указанной стадии добавления кислоты в указанную отводимую часть указанного выщелачивающего раствора, содержит угольную кислоту или газообразный диоксид углерода, и указанный способ включает дополнительные стадии:
- добавления извести в указанную отводимую часть указанного выщелачивающего раствора после указанной стадии отделения указанного осажденного гидроксида алюминия, вызывая осаждение карбоната кальция;
- отделения указанного осажденного карбоната кальция из указанной отводимой части указанного выщелачивающего раствора; и
- повторного использования указанной отводимой части указанного второго выщелачивающего раствора после указанного отделения указанного осажденного карбоната кальция на указанной стадии растворения фосфатных соединений щелочным раствором.
5. Система для получения фосфатных соединений, содержащая:
реактор для выщелачивания золы, содержащий вход для приема сырья, содержащего золу осадка сточных вод, содержащую фосфор, алюминий и железо, и вход для растворяющей кислоты, включающей минеральную кислоту;
указанный реактор для выщелачивания золы выполнен с возможностью растворения указанного сырья в указанной минеральной кислоте;
устройство для отделения остатка, соединенное с выходом из указанного реактора для выщелачивания золы и выполненное с возможностью отделения нерастворимых остатков из указанного реактора для выщелачивания золы, для получения тем самым первичного выщелачивающего раствора;
установку для смешения с основанием, присоединенную после выхода из устройства для отделения остатков, и выполненную с возможностью добавления основания, содержащего по меньшей мере гидроксид железа, в указанный первичный выщелачивающий раствор через входное отверстие;
устройство для отделения фосфатов, соединенное с выходом указанной установки для смешения с основанием и выполненное с возможностью удаления осажденных фосфатных соединений из указанного первичного выщелачивающего раствора через выход для осажденных фосфатных соединений;
указанное устройство для отделения фосфатов имеет выход, через который выходит оставшийся указанный первичный выщелачивающий раствор;
реактор для растворения, предназначенный для растворения указанных осажденных фосфатных соединений в щелочном растворе для получения второго выщелачивающего раствора;
первое устройство для разделения твердых веществ и жидкости, соединенное с указанным реактором для растворения и выполненное с возможностью отделения остатка от указанного второго выщелачивающего раствора
емкость для смешения, соединенную с первым устройством для разделения твердых веществ и жидкости, и выполненную с возможностью добавления извести в указанный второй выщелачивающий раствор, вызывая осаждение фосфата кальция;
второе устройство для разделения твердых веществ и жидкости, соединенное с указанной емкостью для смешения и выполненное с возможностью отделения указанного фосфата кальция, осаждаемого в указанной емкости для смешения, от указанного второго выщелачивающего раствора; и
установку для повторного использования, расположенную между указанной емкостью для смешения и указанным реактором для растворения и выполненную с возможностью повторного использования по меньшей мере части указанного второго выщелачивающего раствора после указанного второго устройства для разделения твердых веществ и жидкости, в указанном реакторе для растворения в качестве по меньшей мере части указанного щелочного раствора.
6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть указанного гидроксида железа, добавленного в указанную установку для смешения с основанием, содержит по меньшей мере часть гидроксида железа в указанном остатке из указанного второго выщелачивающего раствора, полученного в указанном первом устройстве для разделения твердых веществ и жидкости.
7. Система по п. 5 или 6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит
емкость для удаления алюминия, соединенную с указанным вторым устройством для разделения твердых веществ и жидкости и выполненную с возможностью приема по меньшей мере отводимого потока указанного второго выщелачивающего раствора, полученного в указанном втором устройстве разделения твердых веществ и жидкости, и добавления кислоты для осаждения гидроксида алюминия; и
третье устройство для разделения твердых веществ и жидкости, предназначенное для отделения указанного осажденного гидроксида алюминия от указанного отводимого потока.
8. Система по п. 7, отличающаяся тем, что указанная кислота, используемая в указанной емкости для удаления алюминия, содержит угольную кислоту или газообразный диоксид углерода, причем указанная система дополнительно содержит
емкость для смешения, соединенную с указанным третьим устройством для разделения твердых веществ и жидкости и выполненную с возможностью добавления извести для нейтрализации указанного отводимого раствора; и
четвертое устройство для разделения твердых веществ и жидкости, выполненное с возможностью отделения осажденного карбоната кальция; и
указанное четвертое устройство для разделения твердых веществ и жидкости и реактор для растворения выполнены с возможностью повторного использования раствора после указанного отделения осажденного карбоната кальция в указанный реактор для растворения в качестве источника щелочи.
