MAP (magnesium, ammonium, and phosphate) precipitation under hydrothermal condition was investigated in the present study. The hydrothermal mediated solution of a MAP in equimolar ratios (1:1:1) was prepared for crystal growth in a reactor autoclave. In the hydrothermal experiments, the reactor was heated in a furnace at varying temperatures (60, 80 and 120 degrees C) for 24 h, and then followed by (i) air cooling and (ii) water quenching to room temperature. Struvite could be formed in the solution with initial pH values (7-10) when the reactor worked at 60 degrees C for 24 h and was subsequently air-cooled and water-quenched to room temperature. Working with the temperature of 80 degrees C and subsequent air cooling yielded struvite, dittmarite, and newberyite in the solution with pH values of 9 and 10. By heating reactor at temperatures of 80 and 120 degrees C and water quenching, however, a pure dittmarite could be grown in the solution with any pH values (7-10). Dittmarite was also the major phase precipitated in the solution with any pH condition at 120 degrees C for the longer reaction time (96 h). A small impurity of sylvite was unexpectedly co-precipitated in all processes. SEM micrograph showed that the crystal solids have irregular prismatic-shaped morphology. The optimal pH for MAP crystallization was predicted to be about 9. The present results provided valuable information for the understanding of phosphate recovery from effluent by the hydrothermal treatment.

中文翻译：

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鸟粪石的水热合成及其相变：pH 值、加热和后续冷却方法的影响

本研究研究了水热条件下的 MAP（镁、铵和磷酸盐）沉淀。制备等摩尔比 (1:1:1) 的 MAP 水热介导溶液，用于在反应器高压釜中进行晶体生长。在水热实验中，反应器在不同温度（60、80 和 120 摄氏度）的炉子中加热 24 小时，然后 (i) 空气冷却和 (ii) 水淬至室温。当反应器在 60 摄氏度下工作 24 小时后，可以在初始 pH 值 (7-10) 的溶液中形成鸟粪石，随后风冷和水淬至室温。在 80 摄氏度的温度下工作并随后进行空气冷却，在溶液中产生了 9 和 10 的 pH 值的鸟粪石、白铁矿和新辉石。然而，通过在 80 和 120 摄氏度的温度下加热反应器并进行水淬，可以在任何 pH 值 (7-10) 的溶液中生长纯白铁矿。Dittmarite 也是在 120 摄氏度的任何 pH 条件下，在更长的反应时间（96 小时）中沉淀在溶液中的主要相。在所有过程中意外地共沉淀出少量钾盐杂质。SEM显微照片显示晶体固体具有不规则的棱柱形形态。MAP 结晶的最佳 pH 值预计约为 9。目前的结果为了解通过水热处理从废水中回收磷酸盐提供了有价值的信息。Dittmarite 也是在 120 摄氏度的任何 pH 条件下，在更长的反应时间（96 小时）中沉淀在溶液中的主要相。在所有过程中意外地共沉淀出少量钾盐杂质。SEM显微照片显示晶体固体具有不规则的棱柱形形态。MAP 结晶的最佳 pH 值预计约为 9。目前的结果为了解通过水热处理从废水中回收磷酸盐提供了有价值的信息。Dittmarite 也是在 120 摄氏度的任何 pH 条件下，在更长的反应时间（96 小时）中沉淀在溶液中的主要相。在所有过程中意外地共沉淀出少量钾盐杂质。SEM显微照片显示晶体固体具有不规则的棱柱形形态。MAP 结晶的最佳 pH 值预计约为 9。目前的结果为了解通过水热处理从废水中回收磷酸盐提供了有价值的信息。