本发明属于污水污泥处理，具体涉及一种污泥焚烧飞灰中磷资源回收的方法。
背景技术：
1、污泥中存在大量的磷资源。磷仅以结合态存在于自然界中，通常以磷酸盐的形式存在。磷酸盐不可再生，大部分取自磷矿。全球对磷资源的需求正在稳步增长。世界人口的增长和发展中国家人民对更高生活水平的追求促进了磷需求。特别是，肉类消费需求增加促进了全球磷消费。按相关资料，截至2011年底，我国磷矿资源也仅占世界磷矿资源总量的5.7％，且富磷矿比例较低，全国磷矿平均品位(p2o5)仅17％左右，有预测表明，我国中、高品位磷矿石仅能支持30年左右的国内需求，由此可见我国磷矿石资源的稀缺性将不断逐年提升。
2、现有从飞灰中回收磷的方法主要有湿式化学法和热处理法。湿式化学法操作条件简单、所需设备少，但存在药剂消耗量大、处理时间长和工艺较为复杂的缺点，而热处理法的工艺较为简单，药剂消耗量不大，回收潜力较高。热化学法中的ash dec法利用重金属氯化物熔沸点低、挥发性高的特点，在飞灰中掺入氯供体mgcl2及cacl2后加热至1000℃左右，使重金属杂质形成挥发性氯化物，经挥发后通过烟气净化进行有效去除，而剩余灰则可直接用于磷肥生产。
3、然而，现有ash dec方法存在如下问题：
4、(1)为保证重金属的有效去除，需要加入过量的mgcl2及cacl2，从而导致产物中残留大量氯盐，增加了后续加工利用的难度；投加的mgcl2及cacl2的成本较高，影响处理工艺的推广应用；
5、(2)由于钙、镁的大量加入，导致产物中的磷多以羟基磷灰石的形态存在，使得磷的溶出过程较缓慢。
技术实现思路
1、针对ash dec技术产品中氯含量高、氯化镁/氯化钙投加量大及产物中的磷释放缓慢的问题，改进现有污泥焚烧飞灰热处理磷回收工艺，大幅提升产品中磷的生物有效性。
2、本发明提供了一种污泥焚烧飞灰的磷资源回收方法，包括以下步骤：将污泥焚烧飞灰与脱重金属添加剂、磷活化剂混合后送入分段式加热系统中进行加热；加热系统分为干燥段、脱重金属段和脱氯段，其中干燥段产生的水蒸气通入脱氯段，脱氯段产生的废气进入氯回收塔，产物进行循环利用作为脱重金属添加剂，脱氯段产生的固体经冷却后得到富磷产品。
3、进一步地，本发明所述氯回收塔采用湿法、干法或半干法，优选半干法。
4、进一步地，本发明所述氯回收塔中的活性物质采用氧化钙、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化镁，或这些物质的混合物，优选氧化钙或氢氧化钙，脱氯获得的产物进行循环利用作为脱重金属添加剂。
5、进一步地，本发明所述磷活化剂可采用含钠的盐/碱及其溶液。优选选择污泥焚烧烟气净化系统中采用naoh溶液、naco3溶液或naoh/naco3混合液脱酸生成的废液或这些脱酸废液进行闪蒸后获得的饱和溶液。优选上述脱酸废液进行闪蒸后获得的饱和溶液。
6、进一步地，本发明所述干燥段温度为100℃-200℃，脱重金属段温度为900℃-1300℃，脱氯段温度为800℃-1200℃。
7、进一步地，本发明所述污泥焚烧飞灰与脱重金属添加剂、磷活化剂混合物在脱重金属段的停留时间为10min-120min，在脱氯段的停留时间为5min-120min。
8、进一步地，本发明所述氯回收塔中脱氯活性物质氯化钙或氯化镁折算到干物质的投料量q(clr)的范围为q(ash)*c(me)*10<q(clr)<q(ash)*c(p)*10；q(clr)的优选范围为q(ash)*c(me)*30<q(clr)<q(ash)*c(p)*5；进一步优选为q(ash)*c(me)*80<q(clr)<q(ash)*c(p)*4。其中q(ash)为飞灰处理量，c(me)为飞灰中重金属cu+zn+ni+pb+hg+cr+cd+as的含量，c(p)为飞灰中磷的含量。
9、进一步地，本发明所述脱重金属段产生的气体，作为加热炉补充热源，分离器入口温度为150℃-450℃。分离器优选为旋风分离器。
10、有益效果：本发明提供了一种如图1所示的污泥焚烧飞灰的磷资源回收方法，通过将常规技术所使用的单个热炉分为多个加热步骤，将干燥段的蒸汽导入脱氯段，通过高温热水解反应完成产物脱氯；在氯回收塔内生成氯化钙进行循环使用；入炉前在飞灰/氯化钙原料中混入现有污泥烟气净化系统中的硫酸钠脱酸废液，在热转化过程中形成硫酸钙钠提升产物的磷释放效果。本发明降低了污泥焚烧飞灰热转化产品中氯的含量，无需在工艺中加入大量碱土金属氯化物，并大幅提升产品中磷的生物有效性。
1.一种污泥焚烧飞灰的磷资源回收方法，其特征在于，包括以下步骤：将污泥焚烧飞灰与脱重金属添加剂、磷活化剂进行混合，将混合物送入分段式加热系统中加热，所述加热系统包括干燥段、脱重金属段和脱氯段；
2.根据权利要求1所述污泥焚烧飞灰的磷资源回收方法，其特征在于，所述氯回收塔中的氯回收方法包括湿法、干法或半干法。
3.根据权利要求1或2所述污泥焚烧飞灰的磷资源回收方法，其特征在于，所述氯回收塔中的活性物质包括氧化钙、氧化镁、氢氧化钙和氢氧化镁中的至少一种。
4.根据权利要求1所述污泥焚烧飞灰的磷资源回收方法，其特征在于，所述磷活化剂包括含钠的盐或碱。
5.根据权利要求4所述污泥焚烧飞灰的磷资源回收方法，其特征在于，所述磷活化剂为污泥焚烧烟气净化系统中采用naoh溶液、naco3溶液或naoh/naco3混合液脱酸的废液或上述脱酸废液进行闪蒸后获得的饱和溶液。
6.根据权利要求1所述污泥焚烧飞灰的磷资源回收方法，其特征在于，所述干燥段的温度为100℃-200℃，脱重金属段的温度为900℃-1300℃，脱氯段的温度为800℃-1200℃。
7.根据权利要求1所述污泥焚烧飞灰的磷资源回收方法，其特征在于，所述混合物在脱重金属段的停留时间为10min-120min，在脱氯段的停留时间为5min-120min。
8.根据权利要求1所述污泥焚烧飞灰的磷资源回收方法，其特征在于，所述氯回收塔中脱氯活性物质氯化钙或氯化镁折算到干物质的投料量q(clr)的范围为q(ash)*c(me)*10<q(clr)<q(ash)*c(p)*10；其中q(ash)为飞灰处理量，c(me)为飞灰中重金属cu+zn+ni+pb+hg+cr+cd+as的含量，c(p)为飞灰中磷的含量。
9.根据权利要求1所述污泥焚烧飞灰的磷资源回收方法，其特征在于，所述脱重金属段产生的气体，作为加热炉补充热源；分离器入口温度为150℃-450℃。