湿式-プロセスのリン酸は、リン酸塩化学産業の重要な原料です。ただし、リン酸塩鉱石中の不純物により、酸には鉄、マグネシウム、アルミニウム、硫酸塩などのイオンが含まれることがよくあります。これらの不純物は製品の純度に影響を与えるだけでなく、下流のリン酸塩または肥料製品の品質も低下させます。従来の溶媒抽出精製方法は、成熟しているとはいえ、エネルギーを大量に消費し、コストが高く、環境上のリスクも伴います。-
拡散透析膜分離は、濃度勾配を使用して水素イオンを金属イオンから分離する新しい精製技術です。ポリオレフィン-ベースの陰イオン交換膜を使用すると、多価陽イオン不純物を効果的に除去しながら、プロセスを低エネルギー消費で効率的に動作させることができます。メンブレンの固定電荷構造により選択的なイオン輸送が可能となり、正確な分離を実現します。
この研究では、膜流束が 0.80 ～ 0.85 L/(m²·h) で、酸-対-水の体積比が 1.0 ～ 1.1 の場合、Fe3⁺、Mg2⁺、Al3⁺ の除去率が 82% ～ 83% に達する一方、P2O5 回収率は 55% ～ 60% に留まることが示されています。脱硫前処理後、不合格率はさらに 83% ～ 89% に増加しました。
年間 50,000 トンの P₂O₅ の処理能力を持つ精製プラントの場合、膜分離を使用した 1 トン当たりの処理コストは 500 人民元未満です。これに対し、従来の抽出方法では 3,000 人民元以上かかります。これは、産業用途における膜分離の大きな経済的利点を示しています。
膜分離によって精製されたリン酸は純度が高く、水溶性肥料や工業用グレードのリン酸塩の製造に直接使用できます。{0}膜材料の継続的な改善と製造コストの削減により、この技術はクリーンなリン酸塩の生産、資源リサイクル、およびグリーン製造において幅広い将来性をもたらします。
