申请日2016.03.25
公开(公告)日2017.10.03
IPC分类号C02F9/10; C01C1/16
摘要
本发明涉及一种处理盐酸法生产磷酸氢钙废水的方法，包括如下步骤：1)向盐酸法生产磷酸氢钙废水中通入氨水，反应后得混合液;2)向所述混合液中加入絮凝剂，得氢氧化钙絮凝沉淀，并将沉淀物输送至生产系统循环利用，得到去除氢氧化钙的废水;3)将所述去除氢氧化钙的废水进行浓缩后干燥，得到成品氯化铵。本发明所述的方法将废水中的氯化钙转化为氢氧化钙和氯化铵，氢氧化钙可作为原料继续参与下一步的反应，氯化铵是一种具有高附加值的化工原料，实现了对废水的全面综合利用。
权利要求书
1.一种处理盐酸法生产磷酸氢钙废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)向盐酸法生产磷酸氢钙的废水中通入氨水，反应后得混合液;
2)向所述混合液中加入絮凝剂，将氢氧化钙絮凝沉淀，并将沉淀物输送至生产系统循环利用，得到去除氢氧化钙的废水;
3)将所述去除氢氧化钙的废水进行浓缩后干燥，得到成品氯化铵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氨水的浓度为25～35%，所述废水与氨水的体积比为1:1.5～2.5。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，反应过程中氨水的通入速度为3.5～4m3/h，反应釜中的搅拌速度为12～15转/分钟，搅拌器的搅拌功率要保证反应液体在湍流状态下进行反应，雷诺数为1.5×104～2.0×104，所述废水与氨水的反应时间为20～30min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述絮凝剂为分子量500万～600万的聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的添加量为氢氧化钙总量的3～5%。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺絮凝的过程中，调节所述反应后的混合液的pH10～11。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的添加过程中，聚丙烯酰胺先用水进行稀释至体积百分比55～60%的混合液，以0.16～0.22m3/h的速度向反应釜中连续加入，加入过程中对聚丙烯酰胺混合液进行连续搅拌。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯化铵浓缩到40～50%后，通过喷雾干燥制成氯化铵粉末。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)向盐酸法生产磷酸氢钙废水中通入氨水，反应后得混合液;所述氨水的浓度为25～35%，所述废水与氨水的体积比为1:1.5～2.5;反应过程中氨水的通入速度为3.5～4m3/h，反应釜中的搅拌速度为12～15转/分钟，搅拌器的搅拌功率要保证反应液体在湍流状态下进行反应，雷诺数在1.5×104～2.0×104，所述废水与氨水的反应时间为20～30min;
2)向所述混合液中加入絮凝剂，得氢氧化钙絮凝沉淀，并将沉淀物输送至生产系统循环利用，得到去除氢氧化钙的废水;所述絮凝剂为分子量500万～600万的聚丙烯酰胺，添加量为氢氧化钙总量的3～5%;所述聚丙烯酰胺絮凝的过程中，调节所述反应后的混合液的pH10～11;所述聚丙烯酰胺的添加过程中，聚丙烯酰胺先用水进行稀释至体积百分比55～60%的混合液，以0.16～0.22m3/h的速度向反应釜中连续加入，加入过程中对聚丙烯酰胺稀混合液进行连续搅拌;
3)将所述去除氢氧化钙的废水进行浓缩后干燥，得到成品氯化铵，所述氯化铵浓缩到40～50%后，通过喷雾干燥制成氯化铵粉末。
说明书
一种处理盐酸法生产磷酸氢钙废水的方法
技术领域
本发明涉及于磷化工行业，具体为盐酸法生产磷肥过程中产生污水的综合利用。
背景技术
盐酸法生产磷肥工艺，磷酸氢钙与20%氯化钙废水的产量比为1:1，由于氯化钙废水的产量大、浓度低，国内同行业同类装置基本都采用先浓缩再干燥，最终成为氯化钙的工艺来解决废水污染的问题。但氯化钙的附加值低，且市场需求量小，大多数厂家都是以降低磷酸氢钙的产量来解决氯化钙废液过多的问题，这种传统的生产工艺最终限制了磷肥的产量。基于废水综合利用和环境保护方面的巨大潜力考虑，本发明对磷酸氢钙生产过程中产生的废水进行了综合利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理盐酸法生产磷酸氢钙废水的方法，包括如下步骤：
1)向盐酸法生产磷酸氢钙废水中通入氨水，反应后得混合液;
2)向所述混合液中加入絮凝剂，得氢氧化钙絮凝沉淀，并将沉淀物输送至生产系统循环利用，得到去除氢氧化钙的废水;
3)将所述去除氢氧化钙的废水进行浓缩后干燥，得到成品氯化铵。
所述氨水的浓度为25～35%，所述废水与氨水的体积比为1:1.5～2.5。选择这种浓度和体积可使反应更加彻底、转化率更高。
所述氨水的通入速度为3.5～4m3/h，选择这种速度使反应过程易于控制。
所述废水和氨水反应的过程中，控制反应槽的搅拌速度为12～15转/分钟。搅拌器的搅拌功率要保证反应液体在湍流状态下进行反应，保证雷诺数在1.5×104～2.0×104。
所述废水与氨水的反应时间为20～30min。这个时间的计算起点为氨水通完之后。选择这种反应时间既可实现反应地完全进行，也不会因反应时间过长而浪费时间。
所述絮凝剂为分子量500万～600万的聚丙烯酰胺。
所述聚丙烯酰胺的添加量为氢氧化钙总量的3～5%。
所述聚丙烯酰胺絮凝的过程中，调节所述混合液的pH10～11。在这种pH条件下，反应的转化率高、转化时间更短、所得沉淀中杂质较少。
所述聚丙烯酰胺的添加方式为聚丙烯酰胺先用水进行稀释至体积百分比55～60%，通过计量泵以0.16～0.22m3/h向反应釜连续加入，加入过程中聚丙烯酰胺稀释液需连续搅拌。这样能够更加均匀的加入，且反应过程更可控。
所述氯化铵浓缩到40～50%后，通过喷雾干燥制成氯化铵粉末。
本发明所述的方法，优选包括如下步骤：
1)向盐酸法生产磷酸氢钙废水中通入氨水，反应后得混合液;所述氨水的浓度为25～35%，所述废水与氨水的体积比为1:1.5～2.5;反应过程中氨水的通入速度为3.5～4m3/h，反应釜中的搅拌速度为12～15转/分钟，所述废水与氨水的反应时间为20～30min;
2)向所述混合液中加入絮凝剂，得氢氧化钙絮凝沉淀，并将沉淀物输送至生产系统循环利用，得到去除氢氧化钙的废水;所述絮凝剂为分子量500万～600万的聚丙烯酰胺，添加量为氢氧化钙总量的3～5%;所述聚丙烯酰胺絮凝的过程中，调节所述反应后的混合液的pH10～11;所述聚丙烯酰胺的添加过程中，聚丙烯酰胺先用水进行稀释至体积百分比55～60%的混合液，以0.16～0.22m3/h的速度向反应釜中连续加入，加入过程中对聚丙烯酰胺稀混合液进行连续搅拌;
3)将所述去除氢氧化钙的废水进行浓缩后干燥，得到成品氯化铵，所述氯化铵浓缩到40～50%后，通过喷雾干燥制成氯化铵粉末。
本发明所述的方法，具有如下有益效果：
1)本发明通过选择最佳的氨水浓度、用量和反应条件，使得废水中的钙离子充分地与氨水反应，实现钙离子与氯离子的完全分离;
2)通过选择适宜的絮凝剂并对絮凝剂的添加浓度、添加方式进行优化，将反应生成的氢氧化钙完全沉淀，得到较为纯净的氯化铵，最终所得干燥后的氯化铵中氯化铵的质量分数为≥99%。
总之，本发明所述的方法将废水中的氯化钙转化为氢氧化钙和氯化铵，氢氧化钙可作为原料继续参与下一步的反应，氯化铵是一种具有高附加值的化工原料，实现了对废水的全面综合利用。