JP2000044213A - 汚泥焼却灰からのリン酸回収方法 - Google Patents
汚泥焼却灰からのリン酸回収方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理効率および経済性に優れたリン酸回収
方法の提供 【解決手段】汚泥焼却灰を硫酸浸出し、固液分離後、溶
媒抽出によって汚泥焼却灰に含まれるリンをリン酸とし
て回収する方法であって、溶媒抽出後の溶媒相をリン酸
で洗浄して溶媒相から硫酸分を除去し、この硫酸分を含
むリン酸を硫酸浸出工程に回送して再利用し、好ましく
は、硫酸浸出工程において、常温下、固液比を制御して
カルシウムとリンの溶出を促し、また回収したリン酸の
一部を溶媒相の洗浄工程に回送して洗浄に用い、さらに
は、逆抽出相に炭酸カルシウムを添加して硫酸分を沈澱
除去し、回収リン酸の純度を高めたリン酸回収方法。
方法の提供 【解決手段】汚泥焼却灰を硫酸浸出し、固液分離後、溶
媒抽出によって汚泥焼却灰に含まれるリンをリン酸とし
て回収する方法であって、溶媒抽出後の溶媒相をリン酸
で洗浄して溶媒相から硫酸分を除去し、この硫酸分を含
むリン酸を硫酸浸出工程に回送して再利用し、好ましく
は、硫酸浸出工程において、常温下、固液比を制御して
カルシウムとリンの溶出を促し、また回収したリン酸の
一部を溶媒相の洗浄工程に回送して洗浄に用い、さらに
は、逆抽出相に炭酸カルシウムを添加して硫酸分を沈澱
除去し、回収リン酸の純度を高めたリン酸回収方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥などの汚
泥焼却灰からリンを回収する方法に関する。詳しくは、
汚泥焼却灰中のカルシウムとリンの溶出効果に優れると
共に、処理系を循環する硫酸のリサイクル性を高め、高
純度のリン酸を回収することができるリンの回収方法に
関する。
泥焼却灰からリンを回収する方法に関する。詳しくは、
汚泥焼却灰中のカルシウムとリンの溶出効果に優れると
共に、処理系を循環する硫酸のリサイクル性を高め、高
純度のリン酸を回収することができるリンの回収方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】下水処理場から排出される下水汚泥の焼
却灰の多くは埋め立てなどにより処分されているが、処
理に莫大な費用が必要であるため、建設資材用などへの
資源化が図られている。例えば、下水汚泥焼却灰に石灰
石、粘土、珪石などを加え焼成したものに石膏を配合し
セメントとして使用することが知られている。しかし、
下水汚泥焼却灰は石炭灰とは異なりリンが多く含まれて
いるので、これをそのままセメント原料に用いるとセメ
ントの強度が低下するといった問題がある。また、該焼
却灰中に含まれるリンは約２０重量％程度と高く、これ
は低品位リン鉱石の含有量に匹敵し、リン資源の枯渇化
傾向からそのリサイクルも望まれる。
却灰の多くは埋め立てなどにより処分されているが、処
理に莫大な費用が必要であるため、建設資材用などへの
資源化が図られている。例えば、下水汚泥焼却灰に石灰
石、粘土、珪石などを加え焼成したものに石膏を配合し
セメントとして使用することが知られている。しかし、
下水汚泥焼却灰は石炭灰とは異なりリンが多く含まれて
いるので、これをそのままセメント原料に用いるとセメ
ントの強度が低下するといった問題がある。また、該焼
却灰中に含まれるリンは約２０重量％程度と高く、これ
は低品位リン鉱石の含有量に匹敵し、リン資源の枯渇化
傾向からそのリサイクルも望まれる。
【０００３】そこで、焼却灰からリン成分を溶出させて
リンを回収し再利用する一方、その残査をセメント原料
として使用することが試みられている。具体的には、下
水汚泥焼却灰に硫酸を添加し、煮沸することにより灰中
のリン成分を溶出させてリンを回収し、残査をセメント
原料とするものである。しかし、この方法ではリンと同
様に焼却灰中に含まれるカルシウム成分が硫酸と反応し
て硫酸カルシウムを生じ、これが残査中に多量に残り、
これをセメント原料として使用すると多量の硫酸根が持
ち込まれることとなり、セメント強度に悪影響を与える
という問題がある。
リンを回収し再利用する一方、その残査をセメント原料
として使用することが試みられている。具体的には、下
水汚泥焼却灰に硫酸を添加し、煮沸することにより灰中
のリン成分を溶出させてリンを回収し、残査をセメント
原料とするものである。しかし、この方法ではリンと同
様に焼却灰中に含まれるカルシウム成分が硫酸と反応し
て硫酸カルシウムを生じ、これが残査中に多量に残り、
これをセメント原料として使用すると多量の硫酸根が持
ち込まれることとなり、セメント強度に悪影響を与える
という問題がある。
【０００４】この他に、下水汚泥焼却灰を硫酸浸出し、
固液分離後に溶媒抽出してリン酸を回収する方法が報告
されているが、硫酸の浸出温度が７０℃と高く、また硫
酸の利用効率が低い問題がある。
固液分離後に溶媒抽出してリン酸を回収する方法が報告
されているが、硫酸の浸出温度が７０℃と高く、また硫
酸の利用効率が低い問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来のリン溶出回収法における問題を解決するものであ
り、下水汚泥などの焼却灰からリンを回収するにあた
り、カルシウムの溶出を促進しつつ効率良くリンを溶出
し、リンの回収率を高める一方、処理系を循環する硫酸
のリサイクル性を高め、高純度のリン酸を回収すること
ができるリンの回収方法を提供するものである。
従来のリン溶出回収法における問題を解決するものであ
り、下水汚泥などの焼却灰からリンを回収するにあた
り、カルシウムの溶出を促進しつつ効率良くリンを溶出
し、リンの回収率を高める一方、処理系を循環する硫酸
のリサイクル性を高め、高純度のリン酸を回収すること
ができるリンの回収方法を提供するものである。
【０００６】
【問題を解決するための手段】すなわち、本発明は
（１）汚泥焼却灰を硫酸浸出し、固液分離後、溶媒抽出
によって汚泥焼却灰に含まれるリンをリン酸として回収
する方法であって、溶媒抽出後の溶媒相をリン酸で洗浄
して溶媒相から硫酸分を除去し、この硫酸分を含むリン
酸を硫酸浸出工程に回送して再利用する一方、洗浄した
溶媒相からリン酸を回収することを特徴とする回収方法
に関する。
（１）汚泥焼却灰を硫酸浸出し、固液分離後、溶媒抽出
によって汚泥焼却灰に含まれるリンをリン酸として回収
する方法であって、溶媒抽出後の溶媒相をリン酸で洗浄
して溶媒相から硫酸分を除去し、この硫酸分を含むリン
酸を硫酸浸出工程に回送して再利用する一方、洗浄した
溶媒相からリン酸を回収することを特徴とする回収方法
に関する。
【０００７】本発明の上記回収方法は以下の態様を含
む。 （２）(イ)硫酸浸出工程において、常温下、固液比を制
御してカルシウムとリンの溶出を促し、(ロ)溶媒抽出後
の水相を硫酸浸出工程に回送し、更に、(ハ)溶媒抽出後
の溶媒相をリン酸で洗浄して溶媒相から硫酸分を除去
し、この硫酸分を含むリン酸を硫酸浸出工程に回送して
硫酸を再利用する上記(1)に記載する回収方法。 （３）硫酸で洗浄した溶媒相からリン酸を逆抽出し、こ
れに炭酸カルシウムを添加して硫酸分を沈澱除去し、回
収リン酸の純度を高める上記(1)または(2)に記載する回
収方法。 （４）回収したリン酸の一部を溶媒相の洗浄工程に回送
して洗浄に用いる上記(1)または(2)に記載する回収方
法。
む。 （２）(イ)硫酸浸出工程において、常温下、固液比を制
御してカルシウムとリンの溶出を促し、(ロ)溶媒抽出後
の水相を硫酸浸出工程に回送し、更に、(ハ)溶媒抽出後
の溶媒相をリン酸で洗浄して溶媒相から硫酸分を除去
し、この硫酸分を含むリン酸を硫酸浸出工程に回送して
硫酸を再利用する上記(1)に記載する回収方法。 （３）硫酸で洗浄した溶媒相からリン酸を逆抽出し、こ
れに炭酸カルシウムを添加して硫酸分を沈澱除去し、回
収リン酸の純度を高める上記(1)または(2)に記載する回
収方法。 （４）回収したリン酸の一部を溶媒相の洗浄工程に回送
して洗浄に用いる上記(1)または(2)に記載する回収方
法。
【０００８】
【発明の実施態様】以下、本発明を具体的な態様に基づ
いて詳細に説明する。本発明のリン回収方法は、汚泥焼
却灰を硫酸浸出し、固液分離後、溶媒抽出によって汚泥
焼却灰に含まれるリンをリン酸として回収する方法を改
良したものである。図１にその概略を示す。各処理工程
について具体的に説明する。
いて詳細に説明する。本発明のリン回収方法は、汚泥焼
却灰を硫酸浸出し、固液分離後、溶媒抽出によって汚泥
焼却灰に含まれるリンをリン酸として回収する方法を改
良したものである。図１にその概略を示す。各処理工程
について具体的に説明する。
【０００９】(Ｉ)硫酸浸出 下水汚泥等の汚泥焼却灰を硫酸で浸出(溶解)し、焼却灰
中のリン成分を溶出させる。汚泥焼却灰中のリンは主に
リン酸塩の状態で存在している。一般にリン酸塩の硫酸
に対する溶解度は温度に比例し、常温よりも加熱下でそ
の溶出量は向上する。ところが、汚泥焼却灰の硫酸浸出
では、加熱下で硫酸に対する焼却灰の固液比(パルプ密
度)が高くなると、リン酸の溶出量が急激に低下する傾
向があり、一方、常温ではこの固液比が高くてもリン酸
の溶出量が高い。従って、常温域で硫酸浸出を行うのが
好ましい。ここで、常温域とは０〜４０℃程度であり、
室温前後の温度域である。なお、これより温度が低すぎ
るとリン酸化合物の溶解度が低下するので好ましくな
い。硫酸の濃度は０.１〜４規定程度が適当であり、１
〜２規定が好ましい。硫酸の濃度が０.１規定よりも低
く、また４規定よりも高いとリン酸の溶出率が低下す
る。
中のリン成分を溶出させる。汚泥焼却灰中のリンは主に
リン酸塩の状態で存在している。一般にリン酸塩の硫酸
に対する溶解度は温度に比例し、常温よりも加熱下でそ
の溶出量は向上する。ところが、汚泥焼却灰の硫酸浸出
では、加熱下で硫酸に対する焼却灰の固液比(パルプ密
度)が高くなると、リン酸の溶出量が急激に低下する傾
向があり、一方、常温ではこの固液比が高くてもリン酸
の溶出量が高い。従って、常温域で硫酸浸出を行うのが
好ましい。ここで、常温域とは０〜４０℃程度であり、
室温前後の温度域である。なお、これより温度が低すぎ
るとリン酸化合物の溶解度が低下するので好ましくな
い。硫酸の濃度は０.１〜４規定程度が適当であり、１
〜２規定が好ましい。硫酸の濃度が０.１規定よりも低
く、また４規定よりも高いとリン酸の溶出率が低下す
る。
【００１０】硫酸に対する焼却灰の固液比(パルプ密度:
g/ml)は０.０４g/ml以下が適当であり、０.０３g/ml以
下が好ましい。この範囲に固液比を調整することによ
り、カルシウムの溶出を促進しつつリン酸の溶出率を高
めることができる。焼却灰中のカルシウムの溶出が促進
されることにより、浸出残渣のカルシウム残量が低減し
て石膏の析出量が少なくなり、従って、浸出残渣はセメ
ント原料に適するものとなる。
g/ml)は０.０４g/ml以下が適当であり、０.０３g/ml以
下が好ましい。この範囲に固液比を調整することによ
り、カルシウムの溶出を促進しつつリン酸の溶出率を高
めることができる。焼却灰中のカルシウムの溶出が促進
されることにより、浸出残渣のカルシウム残量が低減し
て石膏の析出量が少なくなり、従って、浸出残渣はセメ
ント原料に適するものとなる。
【００１１】(II)固液分離 上記硫酸浸出で得た浸出スラリーを固液分離し、その浸
出液(濾液)を溶媒抽出工程に導き、必要に応じて浸出残
渣をセメント原料等に再利用する。固液分離の方法はフ
ィルタープレス等の公知の濾過法によれば良い。
出液(濾液)を溶媒抽出工程に導き、必要に応じて浸出残
渣をセメント原料等に再利用する。固液分離の方法はフ
ィルタープレス等の公知の濾過法によれば良い。
【００１２】(III)溶媒抽出 上記浸出液には汚泥焼却灰から溶出したリン酸とカルシ
ウムが含まれている。この浸出液を有機溶媒に混合して
リン酸を選択的に抽出する。リン酸の抽出溶媒として
は、ｎ-ブタノール、リン酸トリブチル(ＴＢＰ)の選択
率が高く、イソブチルアルコールがこれに次ぐ。これら
の有機溶媒について、有機溶媒相(O)と浸出液(L)の量比
(O/L)は、Ｏ／Ｌ＝１のときリン酸の抽出率は約１０％
であるが、Ｏ／Ｌ＝１０では約６０％に向上する。但
し、浸出液量がこれよりも少なくなると有機相と水相の
分離が困難になるので好ましくない。この溶媒抽出を数
回繰り返すことにより浸出液に含まれるリン酸分のほぼ
全量を抽出することができる。
ウムが含まれている。この浸出液を有機溶媒に混合して
リン酸を選択的に抽出する。リン酸の抽出溶媒として
は、ｎ-ブタノール、リン酸トリブチル(ＴＢＰ)の選択
率が高く、イソブチルアルコールがこれに次ぐ。これら
の有機溶媒について、有機溶媒相(O)と浸出液(L)の量比
(O/L)は、Ｏ／Ｌ＝１のときリン酸の抽出率は約１０％
であるが、Ｏ／Ｌ＝１０では約６０％に向上する。但
し、浸出液量がこれよりも少なくなると有機相と水相の
分離が困難になるので好ましくない。この溶媒抽出を数
回繰り返すことにより浸出液に含まれるリン酸分のほぼ
全量を抽出することができる。
【００１３】抽出したリン酸を含む溶媒相はリン酸を用
いた洗浄工程に導く。一方、水相には多量の硫酸が含ま
れているので、これを硫酸浸出工程に循環して再利用す
る。なお、この水相には硫酸浸出で溶出したカルシウム
が溶存しているが、これを硫酸浸出工程に循環して再利
用すると、過剰なカルシウムイオンは硫酸イオンと反応
して石膏となり、固液分離で濾別される。従って、これ
により溶媒抽出に導かれる浸出液のカルシウム濃度量は
先述の固液比の調整によって高められたカルシウム溶出
量を超えない範囲に制御される。
いた洗浄工程に導く。一方、水相には多量の硫酸が含ま
れているので、これを硫酸浸出工程に循環して再利用す
る。なお、この水相には硫酸浸出で溶出したカルシウム
が溶存しているが、これを硫酸浸出工程に循環して再利
用すると、過剰なカルシウムイオンは硫酸イオンと反応
して石膏となり、固液分離で濾別される。従って、これ
により溶媒抽出に導かれる浸出液のカルシウム濃度量は
先述の固液比の調整によって高められたカルシウム溶出
量を超えない範囲に制御される。
【００１４】(IV)溶媒相の洗浄 溶媒抽出後の溶媒相にはリン酸分の他に不可避的に抽出
されていた硫酸分の一部も含まれているので、回収リン
酸の純度および硫酸のリサイクル性を高めるために、こ
の溶媒相を水または望ましくはリン酸で洗浄し、溶媒相
に含まれる硫酸分をリン酸液(水相)に移行させて取り除
く。溶媒相の洗浄にリン酸を用いる場合、リン酸の濃度
は特に限定されないが、望ましくは溶媒相に含まれるリ
ン酸濃度と同程度のリン酸を用いるのが良い。この洗浄
用のリン酸としては、最終的に回収したリン酸を所定濃
度に希釈して用いることができる。例えば、溶媒１cm3
に対して４０vol％程度の液量のリン酸を用いる。この
リン酸による溶媒相の洗浄により、後工程での硫酸処理
の負担が軽減されると共に硫酸の使用効率が向上する。
されていた硫酸分の一部も含まれているので、回収リン
酸の純度および硫酸のリサイクル性を高めるために、こ
の溶媒相を水または望ましくはリン酸で洗浄し、溶媒相
に含まれる硫酸分をリン酸液(水相)に移行させて取り除
く。溶媒相の洗浄にリン酸を用いる場合、リン酸の濃度
は特に限定されないが、望ましくは溶媒相に含まれるリ
ン酸濃度と同程度のリン酸を用いるのが良い。この洗浄
用のリン酸としては、最終的に回収したリン酸を所定濃
度に希釈して用いることができる。例えば、溶媒１cm3
に対して４０vol％程度の液量のリン酸を用いる。この
リン酸による溶媒相の洗浄により、後工程での硫酸処理
の負担が軽減されると共に硫酸の使用効率が向上する。
【００１５】(Ｖ)リン酸の逆抽出 洗浄した溶媒相にほぼ同量の純水を加えてリン酸を逆抽
出する。この逆抽出により溶媒相に含まれるリン酸分の
ほぼ９０％以上が水相に移行するので、これを回収す
る。リン酸分を除去した溶媒相は溶媒抽出工程に回送し
て再利用することができる。
出する。この逆抽出により溶媒相に含まれるリン酸分の
ほぼ９０％以上が水相に移行するので、これを回収す
る。リン酸分を除去した溶媒相は溶媒抽出工程に回送し
て再利用することができる。
【００１６】(VI)リン酸の高純度化 逆抽出後の水相にはリン酸と共に少量の硫酸分が含まれ
る場合がある。先に述べたように、溶媒相の硫酸はリン
酸洗浄によってほぼ全量が溶媒相から除去されるが、溶
媒相に僅かに残留する硫酸分は、その一部が逆抽出時に
リン酸と共に水相に移行する。そこで、この水相に炭酸
カルシウムを添加し、硫酸分を石膏に転じて沈澱除去す
る。これにより高純度のリン酸を回収することができ
る。回収したリン酸の一部は溶媒相の洗浄工程に回送し
て利用することにより、処理効果を高めることができ
る。
る場合がある。先に述べたように、溶媒相の硫酸はリン
酸洗浄によってほぼ全量が溶媒相から除去されるが、溶
媒相に僅かに残留する硫酸分は、その一部が逆抽出時に
リン酸と共に水相に移行する。そこで、この水相に炭酸
カルシウムを添加し、硫酸分を石膏に転じて沈澱除去す
る。これにより高純度のリン酸を回収することができ
る。回収したリン酸の一部は溶媒相の洗浄工程に回送し
て利用することにより、処理効果を高めることができ
る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に示
す。なお、％は特に明示しない限り重量％である。
す。なお、％は特に明示しない限り重量％である。
【００１８】実施例１ 荒川から採取した汚泥焼却灰１００kgを１規定の硫酸液
２０００リットル(H2SO4量98.1kg)に混合し（パルプ密度0.0
5kg/l）、温度９０℃、１時間攪拌し、浸出残渣６０kg
を濾過分離し、浸出液を得た。浸出残渣および浸出液の
成分は表１に示すとおりであった。この浸出液２０００
リットルについて、ｎ-ブタノール（分配率10.9％）を溶媒
として用い、リン酸の抽出と逆抽出を９回繰り返した。
各々の溶媒抽出は、浸出液２００リットルに対して溶媒２０
０リットルを用い、溶媒抽出後の水相(浸出液)１８０リットルは
硫酸浸出工程に回送した。また、抽出後、溶媒相をリン
酸で洗浄した。洗浄液のリン酸はリン酸濃度１０００pp
mのものを用い、溶媒相の液量に対して４０vol％の液量
を使用した。この洗浄に使用したリン酸８００リットルを先
の硫酸浸出工程に回送し、新たな硫酸１２００リットルと合
わせ(合計2000リットル)、浸出液として再利用した。一方、
洗浄後の溶媒相２００リットルに同量の純水を加えてリン酸
を逆抽出した。逆抽出後の溶媒相は溶媒抽出工程に回送
して再利用した。また、逆抽出した水相に炭酸カルシウ
ム１０.２kgを添加して二水石膏１７.６kgを沈澱除去
し、リン酸１９.３４kg／1200L（濃度0.17mol/dm3）を
回収した。回収したリン酸中の不純物(酸化物換算)は表
１に示すとおりであった。
２０００リットル(H2SO4量98.1kg)に混合し（パルプ密度0.0
5kg/l）、温度９０℃、１時間攪拌し、浸出残渣６０kg
を濾過分離し、浸出液を得た。浸出残渣および浸出液の
成分は表１に示すとおりであった。この浸出液２０００
リットルについて、ｎ-ブタノール（分配率10.9％）を溶媒
として用い、リン酸の抽出と逆抽出を９回繰り返した。
各々の溶媒抽出は、浸出液２００リットルに対して溶媒２０
０リットルを用い、溶媒抽出後の水相(浸出液)１８０リットルは
硫酸浸出工程に回送した。また、抽出後、溶媒相をリン
酸で洗浄した。洗浄液のリン酸はリン酸濃度１０００pp
mのものを用い、溶媒相の液量に対して４０vol％の液量
を使用した。この洗浄に使用したリン酸８００リットルを先
の硫酸浸出工程に回送し、新たな硫酸１２００リットルと合
わせ(合計2000リットル)、浸出液として再利用した。一方、
洗浄後の溶媒相２００リットルに同量の純水を加えてリン酸
を逆抽出した。逆抽出後の溶媒相は溶媒抽出工程に回送
して再利用した。また、逆抽出した水相に炭酸カルシウ
ム１０.２kgを添加して二水石膏１７.６kgを沈澱除去
し、リン酸１９.３４kg／1200L（濃度0.17mol/dm3）を
回収した。回収したリン酸中の不純物(酸化物換算)は表
１に示すとおりであった。
【００１９】
【表１】
【００２０】実施例２ 下水汚泥焼却灰（SiO237.1％、Al2O317.1％、Fe2O35.4
％、CaO7.9％、MgO3.15％、K2O1.99％、P2O519.2％）と
１規定硫酸とを混合し、室温下、異なったパルプ密度で
浸出を行い。残渣を濾過分離した。得られた濾液のリン
およびカルシウムの濃度(溶出率)をパルプ密度と共に表
２に示した。表２に示すように、室温処理下ではパルプ
密度が高くなってもリンの溶出率は殆ど変化しないが、
カルシウムの溶出率は大幅に変動する。すなわち、パル
プ密度が０.０３g/mlよりかなり小さい範囲では、カル
シウムの溶出率は１１００ppm前後であるが、パルプ密
度が０.０３g/ml付近からカルシウムの溶出率は急激に
低下し、パルプ密度０.１g/ml以上ではカルシウム溶出
率は約１００ppm程度である。上記浸出液(濾液)の一部
について、各種の有機溶媒を用い、相比[有機溶媒(O)／
濾液(L)]をＯ／Ｌ＝１(100cm3/100cm3)、Ｏ／Ｌ＝１０
(100cm3/10cm3)として溶媒抽出を行った。この結果を抽
出回数と共に表３に示した。この結果に示すように、ｎ
-ブタノール、リン酸トリブチル(ＴＢＰ)、イソブチル
アルコールが高い選択率を示した。また、上記溶媒につ
いて、その逆抽出回収に対する溶液相に逆抽出されるリ
ン酸濃度の変化を図２に示した。同図に示すように、３
回の逆抽出により、溶媒相のリン酸濃度は１０ppmまで
低下し、殆ど全量のリン酸を水相に移行させることがで
きる。
％、CaO7.9％、MgO3.15％、K2O1.99％、P2O519.2％）と
１規定硫酸とを混合し、室温下、異なったパルプ密度で
浸出を行い。残渣を濾過分離した。得られた濾液のリン
およびカルシウムの濃度(溶出率)をパルプ密度と共に表
２に示した。表２に示すように、室温処理下ではパルプ
密度が高くなってもリンの溶出率は殆ど変化しないが、
カルシウムの溶出率は大幅に変動する。すなわち、パル
プ密度が０.０３g/mlよりかなり小さい範囲では、カル
シウムの溶出率は１１００ppm前後であるが、パルプ密
度が０.０３g/ml付近からカルシウムの溶出率は急激に
低下し、パルプ密度０.１g/ml以上ではカルシウム溶出
率は約１００ppm程度である。上記浸出液(濾液)の一部
について、各種の有機溶媒を用い、相比[有機溶媒(O)／
濾液(L)]をＯ／Ｌ＝１(100cm3/100cm3)、Ｏ／Ｌ＝１０
(100cm3/10cm3)として溶媒抽出を行った。この結果を抽
出回数と共に表３に示した。この結果に示すように、ｎ
-ブタノール、リン酸トリブチル(ＴＢＰ)、イソブチル
アルコールが高い選択率を示した。また、上記溶媒につ
いて、その逆抽出回収に対する溶液相に逆抽出されるリ
ン酸濃度の変化を図２に示した。同図に示すように、３
回の逆抽出により、溶媒相のリン酸濃度は１０ppmまで
低下し、殆ど全量のリン酸を水相に移行させることがで
きる。
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】実施例３ 抽出溶媒としてｎ-ブタノールを用いたものについて、
これを溶媒相と同量のリン酸水溶液で洗浄し、溶媒中の
硫酸を洗浄除去した。なお、このリン酸水溶液に硝酸バ
リウムを添加し、生じた硫酸バリウム沈澱量に基づいて
溶媒相から洗浄した硫酸濃度を求めた。リン濃度が相違
しても硫酸洗浄の効果は殆ど変わらず、約９６％の硫酸
イオンが洗浄される。さらに、リン酸洗浄液量に対する
洗浄率を図３に示した。リン酸の液量は溶媒相１cm3に
対する使用液量である。また、洗浄率は（洗浄液中の硫
酸量／未洗浄時に逆抽出される硫酸量）である。同図に
示すように、溶媒相の約４０％の液量でほぼ９０％の洗
浄率に達する。
これを溶媒相と同量のリン酸水溶液で洗浄し、溶媒中の
硫酸を洗浄除去した。なお、このリン酸水溶液に硝酸バ
リウムを添加し、生じた硫酸バリウム沈澱量に基づいて
溶媒相から洗浄した硫酸濃度を求めた。リン濃度が相違
しても硫酸洗浄の効果は殆ど変わらず、約９６％の硫酸
イオンが洗浄される。さらに、リン酸洗浄液量に対する
洗浄率を図３に示した。リン酸の液量は溶媒相１cm3に
対する使用液量である。また、洗浄率は（洗浄液中の硫
酸量／未洗浄時に逆抽出される硫酸量）である。同図に
示すように、溶媒相の約４０％の液量でほぼ９０％の洗
浄率に達する。
【００２４】
【発明の効果】本発明のリン酸回収方法によれば、汚泥
焼却灰から効率よくリン酸を回収することができる。し
かも、浸出液として用いる硫酸および回収したリン酸を
処理系に循環して使用できるので、後処理の負担が少な
く、処理効率および経済性に優れる。さらに、高純度の
リン酸を得ることができる。また、固液比を調整するこ
とにより浸出残渣(焼却灰)に残留する硫酸根の量を低減
できるので、セメント原料に適する残渣を得ることがで
きる。
焼却灰から効率よくリン酸を回収することができる。し
かも、浸出液として用いる硫酸および回収したリン酸を
処理系に循環して使用できるので、後処理の負担が少な
く、処理効率および経済性に優れる。さらに、高純度の
リン酸を得ることができる。また、固液比を調整するこ
とにより浸出残渣(焼却灰)に残留する硫酸根の量を低減
できるので、セメント原料に適する残渣を得ることがで
きる。
【図１】 本発明に係る方法の概略を示すフロー図。
【図２】 溶媒相の逆抽出回数に対するリン酸濃度の変
化を示すグラフ。
化を示すグラフ。
【図３】 溶媒相の洗浄液量に対する洗浄率を示すグラ
フ。
フ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸田 俊久 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 秩父小 野田株式会社中央研究所内 (72)発明者 戸田 善朝 千葉県四街道市みそら三丁目13番14号 (72)発明者 橋本 和明 千葉県船橋市飯山満町三丁目108番42号
Claims (4)
- 【請求項１】 汚泥焼却灰を硫酸浸出し、固液分離後、
溶媒抽出によって汚泥焼却灰に含まれるリンをリン酸と
して回収する方法であって、溶媒抽出後の溶媒相をリン
酸で洗浄して溶媒相から硫酸分を除去し、この硫酸分を
含むリン酸を硫酸浸出工程に回送して再利用する一方、
洗浄した溶媒相からリン酸を回収することを特徴とする
回収方法。 - 【請求項２】 (イ)硫酸浸出工程において、常温下、固
液比を制御してカルシウムとリンの溶出を促し、(ロ)溶
媒抽出後の水相を硫酸浸出工程に回送し、更に、(ハ)溶
媒抽出後の溶媒相をリン酸で洗浄して溶媒相から硫酸分
を除去し、この硫酸分を含むリン酸を硫酸浸出工程に回
送して硫酸を再利用する請求項１に記載する回収方法。 - 【請求項３】 硫酸で洗浄した溶媒相からリン酸を逆抽
出し、これに炭酸カルシウムを添加して硫酸分を沈澱除
去し、回収リン酸の純度を高める請求項１または２に記
載する回収方法。 - 【請求項４】 回収したリン酸の一部を溶媒相の洗浄工
程に回送して洗浄に用いる請求項１または２に記載する
回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207471A JP2000044213A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 汚泥焼却灰からのリン酸回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207471A JP2000044213A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 汚泥焼却灰からのリン酸回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000044213A true JP2000044213A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=16540319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10207471A Pending JP2000044213A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 汚泥焼却灰からのリン酸回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000044213A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011213558A (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-27 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 製鋼スラグからのリン酸回収方法 |
| CN111646444A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-11 | 中国环境科学研究院 | 一种用于回收污泥焚烧灰渣中磷的浸提装置及方法 |
| CN114427033A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-05-03 | 北京建筑大学 | 一种污泥焚烧灰分分离重金属及回收磷和铁的方法 |
| EP4015452A1 (en) | 2020-12-21 | 2022-06-22 | Técnicas Reunidas, S.A. | Process for producing technical grade phosphoric acid from sewage sludge ash |
-
1998
- 1998-07-23 JP JP10207471A patent/JP2000044213A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011213558A (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-27 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 製鋼スラグからのリン酸回収方法 |
| CN111646444A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-11 | 中国环境科学研究院 | 一种用于回收污泥焚烧灰渣中磷的浸提装置及方法 |
| EP4015452A1 (en) | 2020-12-21 | 2022-06-22 | Técnicas Reunidas, S.A. | Process for producing technical grade phosphoric acid from sewage sludge ash |
| CN114427033A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-05-03 | 北京建筑大学 | 一种污泥焚烧灰分分离重金属及回收磷和铁的方法 |
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