本發明屬于環保技術領域，更具體涉及一種從城市垃圾焚燒飛灰中回收磷化合物的方法，它適用于城市垃圾焚燒飛灰的資源化利用及化學磷回收。
背景技術：
磷是生命活動中不可缺少的營養元素之一，它在細胞的生命活動中起著不可替代的作用。在生物圈內，大部分的磷只是單向流動，沒有有效循環。磷酸鹽資源也因而成為一種不能再生的資源，現存量越來越少，特別是隨著工業的發展而大量開采磷礦加速了這種損失。磷在參與環境(包括巖石、土壤和水)、生物和人體循環的過程中，它同時又成為造成環境污染的一種重要成分。隨著生活垃圾的產量日益增多和對生活垃圾處置要求的提高，焚燒法在未來會成為主流處理方式，這不可避免的會產生大量的垃圾焚燒飛灰。垃圾焚燒飛灰中的磷(以P2O5計)含量可以達到5％，是一種潛在的磷資源。垃圾焚燒飛灰中含有大量的重金屬，各個國家都將其看作危險廢棄物，使得垃圾焚燒飛灰的處理處置成為了一大難題。因此從中回收磷并建立人工的磷循環，在未來會成為一個合理利用垃圾焚燒飛灰的一個重要方向。
近些年來，隨著國內外研究學者對廢水中的磷回收進行的一系列研究，目前用于從廢水中回收磷的工藝主要有沉淀法，吸附法，生物法等。飛灰之中含有大量的重金屬，使得從中回收磷的方法比較單一，沉淀法是最佳選擇。回收的磷酸鈣可以作為化肥廠生產磷肥的重要磷源。
技術實現要素：
本發明目的是在于提供了一種從城市垃圾焚燒飛灰中回收磷化合物的方法，原料易得，方法易行，操作簡便，能回收垃圾焚燒飛灰中的磷化合物，建立自然界人工磷循環通道。該處理為垃圾焚燒飛灰的資源化利用提供了一條新途徑，有利于進一步研究垃圾焚燒飛灰的資源循環利用。
為了實現上述的目的，本發明采用以下技術措施：
一種從城市垃圾焚燒飛灰中回收磷化合物的方法，其步驟是：
A、飛灰預處理：對取得的飛灰進行研磨過篩(180－210目的篩網)，得到顆粒均勻的飛灰，采用鹽酸進行浸泡改性，pH為4.5－5.5，固液比為1:5，浸泡10－14小時，獲得一種飛灰A；
B、過濾：將預處理后的飛灰A進行過濾，將濾渣在118－122℃條件下烘干，再次進行研磨過篩(180－210目的篩網)，得到顆粒均勻的改性飛灰B；
C、淋溶：取一定量(3—8g)飛灰B進行淋溶，加入2mol/L的鹽酸，控制固液比1:5，溫度控制在室溫(20－25℃，以下同)，攪拌速度50-200r/min，攪拌時間1.5－2.5h，使得預處理后的飛灰B與酸溶液充分反應；
D、過濾：采用循環水式真空泵對充分反應后的溶液進行過濾，得到上清液C；
E、加堿調節：取上清液C，用氫氧化鈉調節pH，pH為8.5－10.5，最佳pH為9.5，在這一步中要嚴格控制pH，結晶時的pH對產物的回收影響最大；
F、加氯化鈣結晶：調節好pH后，pH為8.5－10.5，加入氯化鈣進行結晶，氯化鈣的加入比例為每1千克飛灰B加入85－95g氯化鈣進行結晶，溫度控制在23－27℃，最佳的控制溫度為25℃，攪拌時間為13－17分鐘；
G、結晶產物的處理：用循環水式真空泵(SHZ-D(Ⅲ))對結晶溶液進行抽濾，不斷加水沖洗，并進行抽濾，對結晶產物進行漂洗。在103－107℃條件下烘干，得到純凈的固體沉淀，采用電鏡掃描和X射線衍射分析沉淀物的基本性質，確定產物為磷酸鈣。
所述的飛灰是在城市垃圾焚燒發電廠煙氣凈化系統收集而得的細顆粒物，包括用化學藥劑處理煙氣時產生的物質，屬于危險廢物。
本發明與現有技術相比，具有以下明顯突出的優點：
(1)垃圾焚燒飛灰本屬于危廢，處理起來比較麻煩，現采用實驗方法回收垃圾焚燒飛灰中的磷，可減輕垃圾焚燒飛灰對環境的危害。
(2)對垃圾焚燒飛灰進行改性處理，可改變飛灰的活性，同時可以除去飛灰中部分可溶性重金屬。
(3)該過程中生成磷酸鈣，離子溶度級常數比磷酸鎘、磷酸鋁低，結晶產物的純度高。
(4)磷酸鈣作為優質緩釋農家磷肥，是不錯的選擇。
(5)本發明不僅適用于污泥焚燒灰的提取回收，同時也適用于含磷尾礦以及部分磷礦行業的廢渣。
附圖說明
圖1為一種一種從城市垃圾焚燒飛灰中回收磷化合物的方法方框示意圖。
其中：1－飛灰、2－預處理、3－過濾、4－淋溶、5－過濾、6－加堿調節pH、7－加氯化鈣結晶、8－結晶產物的處理。
具體實施方式
實施例1：
下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述:
一種從城市垃圾焚燒飛灰中回收磷化合物的方法，其步驟是：
1.垃圾焚燒飛灰取樣：實驗時所用飛灰取自武漢東西湖垃圾焚燒發電廠靜電除塵器，取樣時長10小時，取樣間隔1h/次，單次取樣量200g，取樣結束后將飛灰進行研磨，混合過篩(180或190或200或210目)，以保證飛灰中各元素含量的均勻性，獲得一種飛灰A；
2.預處理：取研磨好的垃圾焚燒飛灰A 200g，加入1000ml的鹽酸溶液進行浸泡，pH為5，時時間為2h，溫度保持室溫，得到顆粒均勻的改性飛灰B；
3.過濾:浸泡結束后，用循環水式真空泵對浸泡液進行抽濾，濾渣在105℃條件下烘至衡重，濾液用鉬酸銨比色法測得里面的磷含量可忽略不計，即預處理過程中損失的磷可忽略不計。檢測得預處理后的垃圾焚燒飛灰B中的磷含量為34.68g/Kg。
4.淋溶：取預處理烘干后的飛灰B 5g，固液比1:5，鹽酸濃度2mol/L，轉速100rpm，20℃常溫處理2h。
5.過濾：過濾步驟4的淋溶液得到濾液，用鉬酸銨比色法測得濾液中的磷含量為0.15g，即磷的溶出率為86.5％。
6.加堿調節：取步驟5的濾液，用氫氧化鈉調節溶液pH，pH為8.5或9或9.5或10或10.5之間，實驗所得的最佳pH為9.5，在這一步中要嚴格控制pH，結晶時的pH對產物的回收影響最大。
7.加氯化鈣結晶：調節好pH后，pH為8.5或9或9.5或10或10.5，加入氯化鈣進行結晶，實驗所得的最佳條件為：氯化鈣的投加量為80g/Kg，溫度控制在20℃，攪拌反應時間為15min，攪拌速度為100rpm的條件下進行氯化鈣結晶。
8.結晶產物的處理：用循環水式真空泵對結晶溶液進行抽濾，不斷加水沖洗，并進行抽濾，對結晶產物進行漂洗。在105℃條件下烘干，得到純凈的固體沉淀，采用電鏡掃描和X射線衍射分析沉淀物的基本性質，確定產物為磷酸鈣。
結果表明：在淋溶實驗中，飛灰質量與鹽酸體積為1:5，鹽酸濃度為2mol/L，轉速為100rpm，20℃常溫處理2h時磷的溶出是最佳的，達到了86.5％；在結晶實驗中，用氫氧化鈉調節溶液pH為9.5，氯化鈣的投加量為80g/Kg，溫度控制在20℃，攪拌時間為15min時，磷酸根離子的結晶率最高，基本上達到了98％。烘干后得到0.77g磷酸鈣結晶產物，用鉬酸銨比色法測得濾液中的磷基本上全部結晶沉淀；ICP測試產物重金屬離子數據表明，產物中各種重金屬離子均能達到農用磷肥標準。XRD測試分析，磷酸鈣的純度可以達到97％，可以作為農業緩釋磷肥使用。本實例回收了垃圾焚燒飛灰中86.5％的P，處理1噸的垃圾焚燒飛灰可得到154Kg的磷酸鈣結晶產物。
上述對實施過程的描述是為方便該技術領域的普通技術人員理解和應用本發明。熟悉該技術領域的人員可以對實例進行修改，并把其中說明的一般原理應用到其他實例中而不需經過專利擁有者的允許。本發明不限于這里實施的實例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明的范疇所作出的改進和修改都應該在本發明的專利保護范圍之列。