一種利用含氫溴酸、亞磷酸廢水生產(chǎn)亞磷酸鈣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種含有氫溴酸和亞磷酸的廢水處理及綜合利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]維生素H，又稱d-生物素或輔酶R，是人體新陳代謝不可或缺的B族維生素之一。維生素H生產(chǎn)過程中用HBr脫除芐氧羰基，其中溴化氫的制取方法是用三溴化磷與水反應(yīng)，生成溴化氫和亞磷酸，反應(yīng)式為:
[0003]ΡΒγ3+3Η20^Η3Ρ03+3ΗΒγ
[0004]以上生產(chǎn)過程導(dǎo)致產(chǎn)生大量含有氫溴酸和亞磷酸的廢水，不能直接排放至環(huán)境中。
[0005]含有氫溴酸的廢水排放之前，首先去除大顆粒的固體、分離輕溶劑和重溶劑，然后經(jīng)過中和、絮凝和沉淀。因為氫溴酸屬于有毒、刺激性物質(zhì)，可通過螯合型的離子交換樹脂樹脂處理，方可排放至合金中。對于d-生物素生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水，不僅含有氫溴酸，還含有亞磷酸，給處理帶來了更多麻煩。
[0006]含氫溴酸、亞磷酸廢水廢水處理成本高。而亞磷酸鈣是一種無毒、高效、環(huán)保型防銹涂料，被廣泛應(yīng)用于油漆涂料行業(yè)。目前全國生產(chǎn)亞磷酸鈣的工藝比較復(fù)雜，操作條件要求比較高，設(shè)備投資成本高，產(chǎn)品純度低，不能滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)需求。因此，需要新的技術(shù)方案利用含氫溴酸、亞磷酸廢水生產(chǎn)亞磷酸鈣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于上述需求，本發(fā)明提供了一種利用含氫溴酸、亞磷酸廢水生產(chǎn)亞磷酸鈣的方法。
[0008]實現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案為:
[0009]—種利用含氫溴酸、亞磷酸廢水生產(chǎn)亞磷酸鈣的方法，包括步驟:
[0010]I)按廢水中亞磷酸、氫溴酸含量，配置I倍亞磷酸和0.5倍氫溴酸摩爾數(shù)的氫氧化鈣懸濁液，在攪拌條件下，向氫氧化鈣懸濁液中滴加廢水生成亞磷酸鈣和溴化鈣，反應(yīng)混合液經(jīng)過濾，濾餅純水洗滌、烘干，得到一水亞磷酸鈣。
[0011 ]其中，所述含氫溴酸、亞磷酸廢水是利用三溴化磷制取HBr所產(chǎn)生的，亞磷酸、氫溴酸含量范圍:亞磷酸含量60%-70%,氫溴酸含量20%-30%。廢水中其他有機物包括0.5%左右的磷酸。
[0012]進(jìn)一步地，所述氫氧化|丐懸濁液中，氫氧化|丐和水的質(zhì)量比為1:3-5。
[0013]其中，向氫氧化鈣懸濁液中滴加廢水至pH值=3-7。
[0014]優(yōu)選地，向氫氧化鈣懸濁液中滴加廢水至pH值=6-7。
[0015]優(yōu)選地，滴加廢水進(jìn)行反應(yīng)過程中的溫度控制為80_85°C，滴加完廢水后再保溫2-4小時，反應(yīng)結(jié)束。
[0016]其中，所述濾餅的烘干采用真空條件、溫度100°C下烘干，烘干的真空度為0.01-0.9MPaο
[0017]其中，反應(yīng)混合液經(jīng)過濾所得濾液、以及濾餅洗滌的洗液，合并組成母液，將母液60 °C真空條件蒸發(fā)濃縮，待溶劑蒸發(fā)完全，冷卻結(jié)晶，得副產(chǎn)物溴化鈣。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:
[0019]1、本發(fā)明提出的方法，充分利用了有機合成廢水中的資源，將含氫溴酸、亞磷酸廢水中的亞磷酸轉(zhuǎn)化成亞磷酸鈣，回收再使用。
[0020]2、工藝簡單，易于操作，設(shè)備投資少，設(shè)備包括一套5m3搪瓷釜(含攪拌及相關(guān)配套蒸汽循環(huán)水管道)，一個3m3搪瓷釜儲罐，一個不銹鋼母液儲罐，一臺真空栗及抽濾相關(guān)設(shè)備即可，處理成本低。
[0021]3、解決了含氫溴酸、亞磷酸廢水對環(huán)境的污染，降低了廢水處理成本。
【具體實施方式】
[0022]以下實施例用于說明本發(fā)明，但不應(yīng)用來限制本發(fā)明的范圍。
[0023]實施例中，含氫溴酸、亞磷酸廢水是用三溴化磷制取HBr所產(chǎn)生的廢水。
[0024]實施例1:
[0025]廢水中，含有氫溴酸質(zhì)量含量為30%、亞磷酸摩爾數(shù)為68%，以及0.5%的磷酸。廢水的COD為9500mg/L。按照60mL廢水用量，其中氫溴酸0.22mol，亞磷酸0.43mol，取氫氧化I丐40go
[0026]在500ml三口瓶中將氫氧化鈣40g和水按質(zhì)量比1:4配置成濁液，在攪拌情況下，加熱到80°C，開始滴加含氫溴酸、亞磷酸廢水至pH=7，再保溫三個小時反應(yīng)結(jié)束;然后對反應(yīng)液進(jìn)行過濾，純水洗滌，100°C真空度下0.0lMPa烘干得成品。亞磷酸鈣的純度98.92%。
[0027]過濾分離出的、以及洗滌液混合所得母液經(jīng)過60°C、真空度0.0lMpa條件下蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，得到副產(chǎn)物溴化鈣，溴化鈣的純度88.51%。
[0028]處理后排除水的COD為3500mg/L。整個過程操作簡單易于控制，無三廢產(chǎn)生，蒸發(fā)的蒸汽冷凝后循環(huán)用于配置氫氧化鈣懸濁液，符合環(huán)保要求。
[0029]實施例2
[0030]廢水中，含有氫溴酸質(zhì)量含量為25%、亞磷酸質(zhì)量含量為69%。
[0031 ]在500ml三口瓶中將氫氧化鈣40g和水按質(zhì)量比1:4配置成懸濁液，在攪拌情況下，加熱到800C，開始滴加含氫溴酸、亞磷酸廢水至pH=6.5，此時消耗廢水61mL;保溫三個小時反應(yīng)結(jié)束;然后對反應(yīng)液進(jìn)行過濾，純水洗滌濾餅，100°C真空條件0.9MPa烘干得成品。亞磷酸鈣的純度98.64%
[0032]分離出的母液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，得到副產(chǎn)物溴化鈣，溴化鈣的純度88.32%。
[0033]整個過程操作簡單易于控制，無三廢產(chǎn)生，符合環(huán)保要求。
[0034]實施例3
[0035]廢水中，含有氫溴酸摩爾數(shù)為24%、亞磷酸摩爾數(shù)為66%。在相同廢酸水的情況下，將反應(yīng)液的pH值降低:
[0036]在500ml三口瓶中將氫氧化鈣39.5g和水按質(zhì)量比1:4配置成懸濁液，在攪拌情況下，加熱到80°C，開始滴加含氫溴酸、亞磷酸廢水至pH = 3，此時消耗廢水66mL;保溫2個小時反應(yīng)結(jié)束;然后對反應(yīng)液進(jìn)行過濾，濾餅用純水洗滌，100°C真空條件0.0IMPa烘干得成品。亞磷酸鈣的純度94.02 %。
[0037]分離出的母液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，得到副產(chǎn)物溴化鈣，溴化鈣的純度83.91%。
[0038]整個過程操作簡單易于控制，無三廢產(chǎn)生，符合環(huán)保要求。
[0039]實施例4
[0040]工業(yè)規(guī)模的含氫溴酸、亞磷酸廢水處置的系統(tǒng)，采用一套5m3搪瓷釜，搪瓷釜內(nèi)設(shè)置攪拌，搪瓷釜器壁上設(shè)置有夾套，夾套內(nèi)通入蒸汽作為加熱介質(zhì)；夾套連接蒸汽循環(huán)管道;該處置系統(tǒng)還包括一個3m3搪瓷釜儲罐，一個不銹鋼母液儲罐，一臺真空栗及抽濾相關(guān)設(shè)備。
[0041 ]按照處理Im3廢水的量，廢水中按質(zhì)量濃度含氫溴酸28%、亞磷酸64% ;在5m3搪瓷釜內(nèi)放入氫氧化鈣700kg，和水按質(zhì)量比1:4配置成懸濁液，開啟攪拌，緩慢加入廢水至pH =7，再保溫三個小時反應(yīng)結(jié)束。整個過程溫度在80°C。
[0042]然后對反應(yīng)液進(jìn)行抽濾，純水洗滌濾餅，溫度100°C、真空度0.9Mpa烘干得成品。亞磷酸鈣的純度98.85%o其他工藝條件同實施例1。
[0043]本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，上述實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對上述實施例的變換、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種利用含氫溴酸、亞磷酸廢水生產(chǎn)亞磷酸鈣的方法，其特征在于，包括步驟: 按廢水中亞磷酸、氫溴酸含量，配置1-1.1倍亞磷酸和0.4-0.5倍氫溴酸摩爾數(shù)的氫氧化鈣懸濁液，在攪拌條件下，向氫氧化鈣懸濁液中滴加廢水生成亞磷酸鈣和溴化鈣，反應(yīng)混合液經(jīng)過濾，濾餅純水洗滌、烘干，得到一水亞磷酸鈣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氫溴酸、亞磷酸廢水是利用三溴化磷制取HBr所產(chǎn)生的，亞磷酸、氫溴酸含量范圍:亞磷酸質(zhì)量含量60%-70%，氫溴酸質(zhì)量含量 20%-30 %。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氫氧化鈣懸濁液中，氫氧化鈣和水的質(zhì)量比為1:3-5。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，向氫氧化鈣懸濁液中滴加廢水至pH值=3-7。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，向氫氧化鈣懸濁液中滴加廢水至pH值=6-7。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，滴加廢水進(jìn)行反應(yīng)過程中的溫度控制為80-85 °C，滴加完廢水后再保溫2-4小時，反應(yīng)結(jié)束。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾餅的烘干采用真空100°C烘干，烘干的真空度為0.01-0.9MPa。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反應(yīng)混合液經(jīng)過濾所得濾液、以及濾餅洗滌的洗液，合并組成母液，將母液在60°C溫度、真空條件下蒸發(fā)濃縮，待溶劑蒸發(fā)完全，冷卻結(jié)晶，得副產(chǎn)物溴化鈣。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種利用含氫溴酸、亞磷酸廢水生產(chǎn)亞磷酸鈣的方法，包括步驟：按廢水中亞磷酸、氫溴酸含量，配置1-1.1倍亞磷酸和0.4-0.5倍氫溴酸摩爾數(shù)的氫氧化鈣懸濁液，在攪拌條件下，向氫氧化鈣懸濁液中滴加廢水生成亞磷酸鈣和溴化鈣，反應(yīng)混合液經(jīng)過濾，濾餅洗滌烘干，得到一水亞磷酸鈣。本發(fā)明提出的方法，充分利用了有機合成廢水中的資源，將含氫溴酸、亞磷酸廢水中的亞磷酸轉(zhuǎn)化成亞磷酸鈣，回收再使用。本方法工藝簡單，易于操作，設(shè)備投資少，成本低。解決了含氫溴酸、亞磷酸廢水對環(huán)境的污染，降低了廢水處理成本。
【IPC分類】C01B25/163
【公開號】CN105668534
【申請?zhí)枴緾N201511033322
【發(fā)明人】黃付凱, 劉發(fā)玉
【申請人】安徽泰格維生素實業(yè)有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月31日