一種磷酸鹽固廢的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種處理磷酸鹽固廢的方法，重點用于含磷廢液尤其是高含磷農(nóng)藥生產(chǎn)廢液為原料生產(chǎn)縮聚磷酸鹽過程中產(chǎn)生的固廢和/或縮聚磷酸鹽繼續(xù)后續(xù)處理產(chǎn)生的固廢。該方法包括氧化處理、水解反應、固液分離等步驟，經(jīng)過處理后的固廢變?yōu)槌煞州^為單一的固體物質(zhì)，返回磷酸鹽系統(tǒng)循環(huán)利用，并且濾液中的磷酸鹽可回收制成正磷酸鹽產(chǎn)品，為磷酸鹽固廢提供了一個新的解決方案。
【專利說明】
一種磷酸鹽固廢的處理方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種磷酸鹽固廢的處理方法。具體來說是在生產(chǎn)縮聚磷酸鹽過程中產(chǎn)生的固廢以及以縮聚磷酸鹽為原料的生產(chǎn)過程產(chǎn)生的固廢的處理方法。
【背景技術】
[0002]中國專利201110310586中公開了一種通過回收高含磷農(nóng)藥生產(chǎn)廢料和磷化工高含磷廢水中的磷元素，制得縮聚磷酸鹽(焦磷酸鹽、聚磷酸鹽、偏磷酸鹽等)的方法。中國專利201210277621.5中公開了一種利用縮聚磷酸鹽，特別是專利201110310586中制得的縮聚磷酸鹽制備正磷酸鹽的方法。在生產(chǎn)這些縮聚磷酸鹽及用它們提純成更高品質(zhì)的縮聚磷酸鹽或制取正磷酸鹽時會產(chǎn)生少量的磷酸鹽固廢。
[0003]這些固廢的主要成分為:焦磷酸鈉、磷酸鈉等磷酸鹽，含量為30-70% ;水不溶物(主要成分常見為活性炭、硅藻土等)，含量在10-30% ;少量的鹽酸鹽，含量在0.1-2% ;微量的鐵、鈣、鎂等離子，含量在1-1OOOppm ;和微量的有機物。其中的磷酸鹽有一部分以分子形式被吸附在活性炭孔道中，因此采用普通的處理方法(如加水溶解)難以去除，需要相應的脫附處理。其中的金屬離子則和磷酸根離子結合，以絡合物或沉淀物的形式存在，同樣也有部分被吸附在活性炭中，需要在特定的環(huán)境下才能將它們從料液體系中去除并且和活性炭分尚開來。
[0004]此固廢屬于危險固廢，因其為混合物，并且其中有高含量的磷酸鹽，因此不能直接作填埋、焚燒等處理，需要經(jīng)過預處理，使之無害化，而普通的預處理方法又達不到要求。本發(fā)明正是提供了一種處理此類固廢的方法，不但將其中的磷酸鹽回收制成正磷酸鹽產(chǎn)品，而且同時將其中的金屬離子、有機物等雜質(zhì)去除，使處理后的固廢變?yōu)槌煞州^為單一的固體物質(zhì)，可以返回磷酸鹽系統(tǒng)循環(huán)利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種處理磷酸鹽固廢的方法，該方法包含氧化處理、水解反應、固液分離步驟中的兩種或兩種以上，經(jīng)該方法處理后的磷酸鹽固廢最終可轉化為可再利用的固體以及含磷酸鹽濾液。
[0006]本發(fā)明提供的磷酸鹽固廢的處理方法優(yōu)選為水解反應和固液分離的組合或氧化處理和水劑反應和固液分離的組合，進一步優(yōu)選為氧化處理和水解反應和固液分離的組合。在實際生產(chǎn)中可根據(jù)磷酸鹽固廢中的雜質(zhì)情況，酌情選取上述方法來進行處理，且組合內(nèi)處理工藝的順序也視具體情況而定。
[0007]所述磷酸鹽固廢優(yōu)選為以含磷廢液尤其是高含磷農(nóng)藥生產(chǎn)廢液為原料生產(chǎn)縮聚磷酸鹽過程中產(chǎn)生的固廢或以縮聚磷酸鹽為原料的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固廢。
[0008]所述的氧化處理是將磷酸鹽固廢溶于水中，并加入氧化劑進行氧化反應，反應溫度為40?300°C，反應時間為10min-720min ;氧化劑的加入量為固廢量的0.1?1wt %，優(yōu)選為0.5?1.0wt% ;所述的氧化劑包括雙氧水、氯酸鈉、Feton試劑、二氧化氯、高猛酸鉀、氧氣、臭氧、鈀碳中的一種，優(yōu)選為雙氧水或氯酸鈉。
[0009]所述的氧化處理為高溫氧化、濕式氧化、Feton氧化、光催化氧化中的一種。
[0010]經(jīng)氧化處理后磷酸鹽固廢中有機物含量< lOppm。
[0011]所述的水解反應是在磷酸鹽固廢的水溶液中加入酸，調(diào)節(jié)pH為1.0-9.0，在溫度為80-200°C，優(yōu)選100-120°C，常壓或加壓的條件下進行水解，使磷酸鹽變成易于脫附的離子形式，并使其中的金屬元素以離子形式重新存在于料液中，水解時間為30-360min。
[0012]所述的加壓時的壓力為0.1-1.0MPa，優(yōu)選0.1-0.4MPa。
[0013]所述的固液分離采用的方法包括精密微孔過濾、隔膜壓濾、碟式分離機中一種。
[0014]本發(fā)明提供的磷酸鹽固廢的處理方法，可優(yōu)選為以下方案:
[0015]方案一、將磷酸鹽固廢的溶于水，并加入酸，調(diào)節(jié)pH為1.0-9.0，在溫度為100-120°C，常壓或加壓的條件下進行水解反應，反應時間為30-360min，使磷酸鹽變成易于脫附的離子形式，并使其中的金屬元素以離子形式重新存在于料液中，反應結束后的料液經(jīng)固廢分離得到可再利用的固體以及含磷酸鹽的濾液。
[0016]方案二、將磷酸鹽固廢溶于水中并加入雙氧水或氯酸鈉進行氧化處理，反應溫度為40?300°C，反應時間為10min-720min ;氧化劑的加入量為固廢量的0.1?10被％，優(yōu)選為0.5?1.0wt % ;向氧化處理后得到的反應液中加入酸，調(diào)節(jié)pH為1.0-9.0，在溫度為100-120°C，常壓或加壓的條件下進行反應，反應時間為30-360min，使磷酸鹽變成易于脫附的離子形式，并使其中的金屬元素以離子形式重新存在于料液中，反應結束后的料液經(jīng)固廢分離得到可再利用的固體以及含磷酸鹽的濾液。
[0017]含磷酸鹽濾液可經(jīng)適當?shù)难趸幚砘蛟?0-100°C下，以0.5-10BV/h的流速經(jīng)過裝有交換吸附劑的填充柱，除去金屬離子后進入結晶釜制備成磷酸鹽產(chǎn)品。
[0018]所述交換吸附劑包括離子交換樹脂、錳砂、石英砂、硅鋁鹽中的一種。
[0019]所述的金屬離子包括鐵、鈣、鎂、鋁、鋅離子中的一種或兩種以上。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]取磷酸鹽固廢100kg，磷酸鹽含量57%，溶于400kg水中，升溫至60°C，加入5kg雙氧水，在60 °C下反應30min。向氧化處理后得到的反應液中加入一定量磷酸調(diào)料液pH至
7.0，繼續(xù)升溫至120°C，在常壓下反應240min。將反應后的料液用精密微孔過濾器過濾，得到主要成分為活性炭的濕濾渣和濾液，取樣分析測得濾渣中可溶性鹽含量為I %，有機物含量為8ppm，金屬離子含量為4ppm，濾渣返回磷酸鹽系統(tǒng)循環(huán)利用。濾液在60°C下以3BV/h的流速經(jīng)過裝有陽離子交換樹脂填充柱的凈化器，最后進入結晶釜，得到58.7g含量為94%的正磷酸鈉，磷酸鹽回收率96.8%。
[0022]實施例2
[0023]取磷酸鹽固廢100kg，磷酸鹽含量57%，溶于400kg水中，加入5kg氯酸鈉，在60°C下反應30min。向氧化處理后得到的反應液中加入一定量磷酸調(diào)料液pH至4.0后將料液倒入高壓反應釜，升溫，通入空氣，保持壓力在0.4-0.6MPa，溫度在155-165°C，反應時間為120min。接著將反應后的料液用精密微孔過濾器過濾，得到主要成分為活性炭的濕濾渣和濾液，取樣分析測得濾渣中可溶性鹽含量為1%，有機物含量為6ppm，金屬離子含量為5ppm，濾渣可返回磷酸鹽系統(tǒng)循環(huán)利用。濾液可在60°C下以3BV/h的流速再經(jīng)過裝有陽離子交換樹脂填充柱凈的化器，最后進入結晶釜，得到59g含量為93%的正磷酸鈉，磷酸鹽回收率96.3%。
[0024]實施例3
[0025]取磷酸鹽固廢100kg，磷酸鹽含量52%，溶于300kg水中，加入一定量磷酸調(diào)料液pH至4.0，升溫至95-105°C，在常壓下回流120?200min。將反應后的料液用隔膜壓濾機過濾，得到主要成分為活性炭的濕濾渣和濾液，取樣分析測得濾渣中可溶性鹽含量為I %，有機物含量為lOppm，金屬離子含量為9ppm，濾渣可返回磷酸鹽系統(tǒng)循環(huán)利用。濾液中再加入5kg雙氧水，0.1kg納米T12,在60°C下，用一定波長的紫外燈照射3-24h。之后再在60°C下以3BV/h的流速再經(jīng)過裝有硅鋁鹽的凈化器，最后進入結晶釜，得到53.1g含量為95%的正磷酸鈉，磷酸鹽回收率97 %。
[0026]實施例4
[0027]取磷酸鹽固廢100kg，磷酸鹽含量60%，溶于400kg水中，升溫至60°C，加入5kgFeton試劑，在60°C反應60min。向氧化處理后得到的反應液中加入一定量鹽酸調(diào)料液pH至6.0，繼續(xù)升溫至120°C，反應180min。將反應后的料液用精密微孔過濾器過濾，得到主要成分為活性炭的濕濾渣和濾液，取樣分析測得濾渣中可溶性鹽含量為I %，有機物含量為8ppm，金屬離子含量為lOppm，濾渣可返回磷酸鹽系統(tǒng)循環(huán)利用。濾液在90°C下以lBV/h的流速再經(jīng)過裝有錳砂的凈化器，最后進入結晶釜，得到61.9g含量為92%的正磷酸鈉，磷酸鹽回收率95%。
[0028]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種處理磷酸鹽固廢的方法，其特征在于，所述方法包含氧化處理、水解反應、固液分離步驟中的兩種以上，最終獲得可再利用的固體以及含磷酸鹽濾液。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法優(yōu)選為水解反應和固液分離的組合或氧化處理和水解反應和固液分離的組合，進一步優(yōu)選為氧化處理和水解反應和固液分離的組合。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述磷酸鹽固廢為以含磷廢液尤其是高含磷農(nóng)藥生產(chǎn)廢液為原料生產(chǎn)縮聚磷酸鹽過程中產(chǎn)生的固廢和/或縮聚磷酸鹽繼續(xù)后續(xù)處理產(chǎn)生的固廢。4.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的氧化處理是將磷酸鹽固廢溶于水中，并加入氧化劑進行氧化反應，反應溫度為40?300°C，反應時間為10min-720min ;氧化劑的加入量為固廢量的0.1?10wt%，所述的氧化劑包括雙氧水、氯酸鈉、Feton試劑、二氧化氯、高錳酸鉀、氧氣、臭氧、鈀碳中的一種，優(yōu)選為雙氧水或氯酸鈉。5.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的水解反應是在磷酸鹽固廢的水溶液中加入酸，調(diào)節(jié)PH為1.0-9.0，在溫度為80-200°C，常壓或加壓的條件下進行水解，使磷酸鹽變成易于脫附的離子形式，并使其中的金屬元素以離子形式重新存在于料液中，水解時間為 30-360min。6.如權利要求1-5任意一項所述的方法，其特征在于包括以下步驟: 將磷酸鹽固廢溶于水，并加入酸，調(diào)節(jié)PH為1.0-9.0，在溫度為100-120°C，常壓或加壓的條件下進行水解反應，反應時間為30-360min，使磷酸鹽變成易于脫附的離子形式，并使其中的金屬元素以離子形式重新存在于料液中，反應結束后的料液經(jīng)固廢分離得到可再利用的固體以及含磷酸鹽的濾液。7.如權利要求1-5任意一項所述的方法，其特征在于，包括以下步驟: 將磷酸鹽固廢溶于水中，加入雙氧水和/或氯酸鈉進行氧化處理，反應溫度為40?300 °C，反應時間為10min-720min ;氧化劑的加入量為固廢量的0.1?10wt%，優(yōu)選為0.5?1.0wt % ;向氧化處理后得到的反應液中加入酸，調(diào)節(jié)pH為1.0-9.0，在溫度為100-120°C，常壓或加壓的條件下進行反應，反應時間為30-360min，使磷酸鹽變成易于脫附的離子形式，并使其中的金屬元素以離子形式重新存在于料液中，反應結束后的料液經(jīng)固廢分離得到可再利用的固體以及含磷酸鹽的濾液。8.如權利要求1、6、7任意一項所述的方法，其特征在于，所述的含磷酸鹽濾液可在20-100°C下，以0.5-10BV/h的流速經(jīng)過裝有交換吸附劑的填充柱，除去金屬離子后進入結晶釜制備成磷酸鹽產(chǎn)品。9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述交換吸附劑包括離子交換樹脂、錳砂、石英砂、硅鋁鹽中的一種。
【文檔編號】B09B5/00GK105983563SQ201510070994
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月7日
【發(fā)明人】朱建民, 黃鑫, 陳靜, 施燁濤
【申請人】浙江新安化工集團股份有限公司