一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法，具體的工藝包括：在含硫酸的廢磷酸中加入0.5%活性炭粉，過(guò)濾并加入過(guò)量的碳酸鈣懸濁液或者氫氧化鈣乳液，過(guò)濾得到二水硫酸鈣和磷酸鋁，同時(shí)在得到的濾液中以碳酸鈣懸濁液和氫氧化鈣乳液的形式加入磷酸所需要的0.95-1.1摩爾倍數(shù)的理論量的鈣，過(guò)濾干燥得到高純度二水磷酸氫鈣；最后將得到高純度二水磷酸氫鈣，加純凈水，打漿，控制固含量的濃度為10-30%，加熱漿料到90-100℃，攪拌熟化0.5-1.5h，固液分離，干燥得到高純度無(wú)水磷酸氫鈣。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、成本低，有效地利用了廢酸中的硫酸和磷酸，減少了對(duì)環(huán)境的危害。
【專利說(shuō)明】一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化學(xué)廢料的處理方法，具體涉及一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法，屬于三廢綜合利用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]使用磷酸-硫酸體系的拋光液對(duì)高級(jí)鋁材進(jìn)行化學(xué)拋光時(shí)，在鋁氧化生產(chǎn)過(guò)程中拋光液長(zhǎng)期使用后，會(huì)導(dǎo)致鋁成分積聚，當(dāng)磷酸中鋁含量達(dá)到一定值時(shí)，則作為廢磷酸排出，這種排出的廢磷酸中含Al (H2PO4) 3約為0.5-2.5 % (重量百分濃度，下同)左右，含硫酸約為10-30%左右，含磷酸約為30-50%左右。一般處理這種化學(xué)拋光液的方法是加入堿液中和并廢渣填埋或者是采用膜回收。采用堿液中和并廢渣填埋的方法時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量含磷酸的污泥，增大填埋成本，甚至?xí)鸸?；采用膜回收的方法時(shí)，磷酸的回收率只有60%，該法還不回收其中的磷酸鋁，而將磷酸鋁作為廢物排出，既浪費(fèi)資源又會(huì)形成新的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法，該制備方法工藝簡(jiǎn)單、成本低，能夠有效地利用廢酸中的硫酸和磷酸，減少對(duì)環(huán)境的危害。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法包括以下步驟:
[0005](1)在溫度為20_50°C、攪伴的條件下，在含硫酸的廢磷酸中加入對(duì)應(yīng)廢磷酸重量的0.5%活性炭粉，充分吸附后過(guò)濾，除去油污、機(jī)械雜質(zhì)和重金屬等；
[0006](2)第一段中和:在反應(yīng)溫度為20_50°C、攪拌的條件下，加入過(guò)量的碳酸鈣懸濁液或者氫氧化鈣乳液(完全中和硫酸根所需要的)，過(guò)濾，得到二水硫酸鈣和磷酸鋁，同時(shí)得到清澈的含磷酸的濾液，含磷酸鋁的二水硫酸鈣的濾餅，送水泥廠作為原料使用；
[0007](3)第二段中和:在步驟2得到的含磷酸的濾液中，在反應(yīng)溫度為30_50°C、攪拌的條件下，以碳酸鈣懸濁液和氫氧化鈣乳液的形式加入磷酸所需要的0.95-1.1摩爾倍數(shù)的理論量的鈣，控制溶液的PH值為4.5-8.0，過(guò)濾，得到二水磷酸氫鈣；
[0008](4)固液分離，排出廢水，將分離出的固體用常規(guī)干燥器干燥，得到高純度二水磷酸氫鈣；
[0009](5)將步驟4得到高純度二水磷酸氫鈣，加純凈水，打漿，控制固含量的濃度為10-30%，在l-60min內(nèi)，加熱漿料到90_100°C，攪拌熟化0.5-1.5h，固液分離，排出廢水，將分離出的固體用常規(guī)干燥器干燥，得到高純度無(wú)水磷酸氫鈣(本發(fā)明中的高純度的磷酸氫鈣為高純度的無(wú)水磷酸氫鈣)。
[0010]進(jìn)一步的，第一段中和反應(yīng)中碳酸鈣懸濁液或氫氧化鈣乳液的加入量為1.01-1.1摩爾倍數(shù)廢液中硫酸的量。
[0011]進(jìn)一步的，碳酸鈣懸濁液的重量百分濃度為10-50%。[0012]進(jìn)一步的，氫氧化鈣乳液的重量百分濃度為3-20%。
[0013]進(jìn)一步的，第二段中和反應(yīng)中碳酸鈣懸濁液的加入量占總加入鈣摩爾數(shù)的85-95%。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能回收廢磷酸溶液中的98%以上的磷，減少了排出強(qiáng)酸性的含磷廢水對(duì)環(huán)境的危害，該工藝簡(jiǎn)單、成本低，同時(shí)產(chǎn)生的含微量磷酸鋁的二水硫酸鈣的濾餅，可送水泥廠作為原料使用；得到的二水磷酸氫鈣和無(wú)水磷酸氫鈣，純度均高達(dá)99.5%，能夠作為各種工業(yè)使用，例如用作耐火材料、陶瓷玻璃的原料、飼料添加劑、鹵磷酸鈣熒光粉的原料。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]實(shí)施例1
[0017]在500毫升四口瓶中加入廢磷酸100g，其中含Al (H2PO4) 3約為2g，含硫酸18.4g，含磷酸為36.5g。
[0018]步驟1、取上述廢磷酸。加100g自來(lái)水，在溫度為20°C、攪伴的條件下，在含硫酸的廢磷酸中加入0.5g活性炭粉，充分吸附后過(guò)濾，除去油污、機(jī)械雜質(zhì)和重金屬等；
[0019]步驟2、第一段中和:在反應(yīng)溫度為20°C、攪拌的條件下，慢慢的加入190g碳酸鈣懸濁液(約含19g碳酸鈣)，過(guò)濾，得到二水硫酸鈣和磷酸鋁，同時(shí)得到清澈的含磷酸的濾液227g，含磷酸鋁的二水硫酸鈣的濾餅55克(105°C時(shí)的干燥減量約40%，即含水分約22g)，可以送水泥廠作為原料使用。
[0020]步驟3、第二段中和:在步驟2得到的含磷酸的濾液227g中，在反應(yīng)溫度為30°C、攪拌的條件下，以碳酸鈣懸濁液和氫`氧化鈣乳液的形式加入磷酸所需要的0.95摩爾倍數(shù)的理論量的鈣(其中碳酸鈣約為3`0g，氫氧化鈣約為4g)，控制溶液的pH值為4.5，過(guò)濾得到
二水磷酸氫鈣；
[0021 ] 步驟4、固液分離，排出廢水，將分離出的固體，用烘箱60 V干燥4h，得到二水磷酸氫鈣63.8g，收率98.5% (對(duì)磷的回收率)。試驗(yàn)日期為2013年7月29日的產(chǎn)品的該批號(hào)，按照GB1889-2004食品添加劑磷酸氫鈣的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，結(jié)果合格，可見(jiàn)屬于高純度的二水磷
酸氫鈣。
[0022]檢驗(yàn)結(jié)果如下:
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法，其特征在于，所述工藝包括以下步驟: (O在溫度為20-50°C、攪伴的條件下，在含硫酸的廢磷酸中加入對(duì)應(yīng)廢磷酸重量的0.5%活性炭粉，充分吸附后過(guò)濾，除去油污、機(jī)械雜質(zhì)和重金屬等； (2)第一段中和:在反應(yīng)溫度為20-50°C、攪拌的條件下，加入過(guò)量的碳酸鈣懸濁液或者氫氧化鈣乳液，過(guò)濾，得到二水硫酸鈣和磷酸鋁，同時(shí)得到清澈的含磷酸的濾液； (3)第二段中和:在步驟2得到的含磷酸的濾液中，在反應(yīng)溫度為30-50°C、攪拌的條件下，以碳酸鈣懸濁液和氫氧化鈣乳液的形式加入磷酸所需要的0.95-1.1摩爾倍數(shù)的理論量的鈣，控制溶液的PH值為4.5-8.0，過(guò)濾，得到二水磷酸氫鈣； (4)固液分離，排出廢水，將分離出的固體用常規(guī)干燥器干燥，得到高純度二水磷酸氫鈣； (5)將步驟4得到高純度二水磷酸氫鈣，加純凈水，打漿，控制固含量的濃度為10-30%，在l-60min內(nèi)，加熱漿料到90-100°C，攪拌熟化0.5-1.5h，固液分離，排出廢水，將分離出的固體用常規(guī)干燥器干燥，得到高純度無(wú)水磷酸氫鈣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法，其特征在于，所述第一段中和反應(yīng)中碳酸鈣懸濁液或氫氧化鈣乳液的加入量為1.01-1.1摩爾倍數(shù)廢液中硫酸的量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法，其特征在于，所述碳酸鈣懸濁液的重量百分濃度為10-50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法，其特征在于，所述氫氧化鈣乳液的重量百分濃度為3-20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法，其特征在于，所述第二段中和反應(yīng)中碳酸鈣懸濁液的加入量占總加入鈣摩爾數(shù)的85-95%。
【文檔編號(hào)】C01B25/32GK103738933SQ201310688185
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】朱容均, 朱曉冰 申請(qǐng)人:江蘇曉春新材料有限公司