PL207630B1 - Sposób otrzymywania paszowych fosforanów dwuwapniowych - Google Patents
Sposób otrzymywania paszowych fosforanów dwuwapniowychInfo
- Publication number
- PL207630B1 PL207630B1 PL363767A PL36376703A PL207630B1 PL 207630 B1 PL207630 B1 PL 207630B1 PL 363767 A PL363767 A PL 363767A PL 36376703 A PL36376703 A PL 36376703A PL 207630 B1 PL207630 B1 PL 207630B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- phosphates
- range
- phosphorus
- dicalcium
- solution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 235000019739 Dicalciumphosphate Nutrition 0.000 title claims description 7
- NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K dicalcium phosphate Chemical class [Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O NEFBYIFKOOEVPA-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 12
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 10
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 8
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical class [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 claims description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 9
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- -1 CaHPO brucite Chemical class 0.000 description 4
- FUFJGUQYACFECW-UHFFFAOYSA-L calcium hydrogenphosphate Chemical group [Ca+2].OP([O-])([O-])=O FUFJGUQYACFECW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960005069 calcium Drugs 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L calcium bis(dihydrogenphosphate) Chemical compound [Ca+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000390 dicalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940038472 dicalcium phosphate Drugs 0.000 description 2
- 235000019700 dicalcium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000150 monocalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019691 monocalcium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- CMJFWZAVQWOMKU-UHFFFAOYSA-H tricalcium diphosphate tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Ca++].[Ca++].[Ca++].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O CMJFWZAVQWOMKU-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania paszowych fosforanów dwuwapniowych zawierających mikroelementy takie jak cynk i miedź z roztworów zawierających fosforany i azotany wapnia powstających w wyniku utylizacji osadów z oczyszczania ścieków komunalnych.
Znane i produkowane są obecnie i najczęściej stosowane dwa podstawowe rodzaje fosforanów. Pierwszym z nich jest fosforan dwuwapniowy (DCP - doscalcium phosphate) zawierający 18-20% P, minimum 21% Ca, o stosunku Ca/P nie mniejszym niż 1,15:1, a drugim fosforan jednowapniowy (MCP - monocalcium phosphate) zawierający 21-22% P, minimum 15% Ca, o stosunku Ca/P nie mniejszym niż 0,8 : 1. Najważniejsze kryteria oceny przydatności fosforanów paszowych to przyswajalność fosforu przez organizmy zwierzęce oraz możliwie najmniejsza zawartość fluoru, arsenu i metali ciężkich.
Procesy krystalizacji z dodatkiem CaO pozwalają na otrzymanie ze ścieków fosforowych (zależnie od pH, stosunków molowych, oraz stężenia) fosforanów amorficznych. Faza amorficzna ulega krystalizacji przechodząc w fosforany takie jak brucyt CaHPO,<2H2O,(DCP): Ca8H2(PO4)6^5H2O,(OCP) i Ca10(PO4)6^(OH)2,(HA).
Prowadzone były badania nad ekstrakcją fosforu z popiołów otrzymanych po spaleniu osadów ściekowych pochodzących z laboratoryjnej biologicznej oczyszczalni ścieków. Wysuszony osad zawierający 5-15% kalcynowano 2 godziny w temperaturze 670°C. Proces wymywania prowadzono używając gorącej wody. Analizy wykazały, że w temperaturze 89°C, w czasie 4 dni zostało uwolnione około 80% fosforu zawartego w spopielonym osadzie. Taką samą wydajność uzyskano obniżając temperaturę do 53°C. Obniżenie temperatury do około 30°C powoduje znaczne wydłużenie czasu koniecznego do wymycia porównywalnych Ilości fosforu. Wpływ temperatury na efektywność wymywania fosforu tłumaczy się tym, że fosfor jest wymywany w postaci nieorganicznych polifosforanów, które w temperaturze 86°C gwałtownie hydrolizują do ortofosforanów. Przeprowadzone w dalszej kolejności badania wykazały, że dodatek jonów żelaza w Ilości odpowiadającej stosunkowi molowemu Fe/P radykalnie spowalnia proces wymywania fosforu nawet w temperaturze 85°C, co powodowane jest powstawaniem podczas spopielania niejednorodnych kompleksów polifosforanu żelaza.
Do wytwarzania paszowych fosforanów dwuwapniowych DCP mogą być stosowane roztwory otrzymane w wyniku ekstrakcji kwasem azotowym popiołów z oczyszczania ścieków komunalnych.
Roztwory zawierające mieszaninę azotanów i fosforanów wapnia sporządzono wykorzystując metodę polegającą na spalaniu osadów ściekowych i następnie ługowaniu z popiołu związków fosforu działaniem kwasu azotowego w czasie ½ do 28 godzin, przy stosunku wagowym popiołu do kwasu azotowego w zakresie od 3:1 do 1:2. Popiół przed ługowaniem miesza się z wodą w ilości zapewniającej stężenie kwasu azotowego w wodzie w przedziale 15-40%. Ługowaniu poddaje się popioły prażone w zakresie temperatur 600-1000°C. Ze wzrostem temperatury kalcynacji w zakresie 600-900°C stężenie jonów fosforanowych rośnie w 950°C osiągając najwyższy poziom. Wpływ temperatury na stężenie jonów wapniowych jest podobny jak dla jonów PO43-. W temperaturze 950°C stosunek Fe+3/PO-3 osiąga minimum, co jest spowodowane tworzeniem się trudno rozpuszczalnego hematytu.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu otrzymywania paszowych dwuwapniowych fosforanów wzbogaconych w mikroelementy takie jak cynk i miedź, jednocześnie zapewniającego maksymalną Ilość wytrąconego fosforu przy uwzględnieniu ograniczeń dotyczących zawartości metali ciężkich w fosforanach paszowych.
Sposób według wynalazku polega na tym, że do roztworu zawierającego fosforany i azotany wapnia dodaje się porcjami rozdrobniony CaO aż do uzyskania pH roztworu w zakresie 3,8-4,2, korzystnie 3,9-4,0 oraz w Ilości zapewniającej zachowanie wzajemnego stosunku wagowego Ca do PO4 w przedziale 1,0-1,1. Proces prowadzi się w temperaturze pokojowej przy ciągłym mieszaniu.
W wyniku przeprowadzonych badań nad strącaniem fosforanu dwuwapniowego z roztworów zawierających jony fosforowe i kwas azotowy stwierdzono niespodziewanie, iż prowadząc proces według wynalazku można uzyskać praktycznie całkowity odzysk fosforu z roztworu, a strącony osad zawiera jako główną fazę krystaliczną dwuwodny dwuwapniowy fosforan wapnia. Wyniki analiz próbek pobranych w trakcie doświadczeń wskazują, że przy pH około 4 stężenie jonów Zn2+ i Cu2+ w obecnych roztworach znacznie spada. Jest to spowodowane wytrącaniem się fosforanów tych metali.
P r z y k ł a d I
Do 100 cm3 roztworu zawierającego 9,65 g fosforanów, 31,7 g azotanów, 50,3 mg cynku i 4,4 g wapnia dodawano małymi porcjami rozdrobniony CaO w ilości 8 g przy ciągłym mieszaniu osiągając po zakończeniu dozowania pH roztworu 3,9. Otrzymano 16,8 g osadu. Po zakończeniu dozowania
PL 207 630 B1 stałego CaO zawiesinę przesączono przez twardy sączek. Osad odmyto przez dekantację dwa razy po 150 cm3 H2O. W połączonym przesączu i popłuczynach otrzymano zawartość 0,13 g/dm3 PO43-, 4,9 g/dm3 Ca2+ i 53 mg/dm3 Zn2+. Strącony osad suszono w temperaturze pokojowej. Otrzymano 17,1 g osadu. Zawartość Ca2+ w wysuszonym osadzie wyniosła 23,3%, PO43- 54,9%, Zn2+ 0,3%. Badania rentgenograficzne wykazały obecność w osadzie czystych faz krystalicznych CaHPO4 2H2O oraz Zn3(PO4)2 2H2O.
P r z y k ł a d II
Do 100 cm3 roztworu zawierającego 9,65 g fosforanów, 31,7 g azotanów, 50,3 mg cynku, 15 mg miedzi i 4,4 g wapnia dodawano małymi porcjami rozdrobniony CaO w ilości 8 g przy ciągłym mieszaniu osiągając po zakończeniu dozowania pH roztworu 4,1. Po zakończeniu dozowania stałego CaO zawiesinę przesączono przez twardy sączek. Osad odmyto przez dekantację dwa razy po 150 cm3 H2O. W połączonym przesączu i popłuczynach otrzymano zawartość 0,23 g/dm3 PO4-3 51,5% Zn2+, 0,3% Cu2+. Strącony osad suszono w temperaturze pokojowej. Otrzymano 17,3 g osadu. Zawartość wapnia w wysuszonym osadzie wyniosła 23,1%, PO43 - 51,5%, Zn2+ - 0,3%, Cu2+ - 0,1%. Badania rentgenograficzne wykazały obecność w osadzie czystych faz krystalicznych CaHPO4 2H2O oraz Zn3(PO4)2 2H2O.
Claims (1)
- Sposób otrzymywania paszowych fosforanów dwuwapniowych zawierających mikroelementy takie jak cynk i miedź, otrzymywanych przez ekstrakcję kwasem azotowym popiołów zespalania osadów z oczyszczania, ścieków komunalnych, znamienny tym, że do roztworu zawierającego fosforany i azotany wapnia dodaje się porcjami rozdrobniony CaO aż do uzyskania pH roztworu w zakresie 3,8-4,2, korzystnie w zakresie 3,9-4,0 oraz w ilości zapewniającej zachowanie wzajemnego stosunku wagowego Ca do PO4 w przedziale 1,0-1,1, przy czym proces prowadzi się w temperaturze pokojowej przy ciągłym mieszaniu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL363767A PL207630B1 (pl) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Sposób otrzymywania paszowych fosforanów dwuwapniowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL363767A PL207630B1 (pl) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Sposób otrzymywania paszowych fosforanów dwuwapniowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL363767A1 PL363767A1 (pl) | 2005-05-30 |
| PL207630B1 true PL207630B1 (pl) | 2011-01-31 |
Family
ID=35396224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL363767A PL207630B1 (pl) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | Sposób otrzymywania paszowych fosforanów dwuwapniowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL207630B1 (pl) |
-
2003
- 2003-11-27 PL PL363767A patent/PL207630B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL363767A1 (pl) | 2005-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102161651B1 (ko) | 농업 및 식품산업용 인산 공급원 | |
| US11498049B2 (en) | Process for producing a calcium phosphate reactant, reactant obtained and use thereof in the purification of liquid effluents | |
| JP7092683B2 (ja) | リン酸塩含有肥料の製造 | |
| PL177487B1 (pl) | Sposób obróbki osadu kanalizacyjnego | |
| EP3137418A1 (de) | Verfahren zur reinigung von roh-phosphorsäure (z.b. mga-säure) durch zugabe von aschen aus abfall-verbrennungsanlagen umfassend die gewinnung von reiner phosphorsäure, kalziumsulfat, wasserlöslichen kalziumhydrogenphosphaten und metallsalz-lösung | |
| JP5700774B2 (ja) | 畜糞の焼却灰から無機リン化合物を取得する方法 | |
| Shaymardanova et al. | Studying of the process of obtaining monocalcium phosphate based on extraction phosphoric acid from phosphorites of central Kyzylkum | |
| Banke et al. | Different influences of organic ligands on vivianite formation and dissolution | |
| PL207630B1 (pl) | Sposób otrzymywania paszowych fosforanów dwuwapniowych | |
| ES2901100T3 (es) | Procedimiento de ataque ácido de una fuente fosfatada | |
| CN102442655A (zh) | 利用污水中磷回收产物制备磷酸二氢钾的方法 | |
| JP7320310B2 (ja) | 自然水用肥料の製造方法 | |
| Barca | Steel slag filters to upgrade phosphorus removal in small wastewater treatment plants | |
| Brotell | Continuous and semi-batch precipitation of calcium phosphate in a stirred tank and plug-flow crystallizer | |
| Sharmin | Evaluation of Phosphate Recovery and Release Performance of Calcium Silicate Hydrate Made From Rice Husk | |
| WO2025202534A1 (en) | Method for separating iron and phosphorus from an iron phosphate-based material obtainable from a waste water treatment process | |
| JP5574745B2 (ja) | リン酸カルシウム系水質浄化材およびその製造方法 | |
| JP2021020148A (ja) | 尿または下水添加によるリンおよび金属の同時除去または回収方法 | |
| RS65017B1 (sr) | Postupak za proizvodnju izvora fosfata za poljoprivredu i za ishranu | |
| Rodríguez | A Study on the Removal of Nitrogen and Phosphorus from Centrate Using Zinc | |
| KHADHRAOUI | caduate School of Engineering, Department of Production Engineer8 | |
| PL227747B1 (pl) | Nawóz mineralny przeznaczony w szczególności dla upraw kukurydzy i sposób jego wytwarzania | |
| PL229407B1 (pl) | Nawóz mineralny przeznaczony w szczególności dla upraw zbóż na glebach o niskiej zawartości fosforu i sposób jego wytwarzania | |
| PL229409B1 (pl) | Nawóz mineralny przeznaczony w szczególności dla upraw ziemniaków i sposób jego wytwarzania | |
| PL210459B1 (pl) | Sposób termicznej utylizacji osadów o wysokiej zawartości związków żelaza z oczyszczania ścieków komunalnych |