申请日2014.08.13
公开(公告)日2016.06.08
IPC分类号C01B25/32; C01B25/30
摘要
本发明是一种用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法，该方法以含有硫酸钠的废水为原料;先向原料硫酸钠废水中加入过量5-15%的质量浓度为80-90%的磷酸，使溶液呈酸性，使硫酸钠完全酸化;然后向其中加入石灰乳，控制pH值2.6~3.2，生成硫酸钙沉淀，并去除溶液中的硫酸根;过滤，向滤液中继续加入石灰乳，控制pH值6.5~7.0，反应结束后，得固体为磷酸氢钙，液体主要为磷酸钠盐。本发明工艺简单合理，可操作性强，转化率高。它处理了废水节约了资源，不仅保护了环境也实现了资源的回收利用。经实验验证，本发明可以转化80~90%的硫酸钠。
权利要求书
1.一种用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法，其特征在于：该方法以含有硫酸钠的废水为原料;先向原料硫酸钠废水中加入过量5-15%的质量浓度为80-90%的磷酸，使溶液呈酸性，使硫酸钠完全酸化;然后向其中加入石灰乳，控制pH值2.6~3.2，生成硫酸钙沉淀，并去除溶液中的硫酸根;过滤，向滤液中继续加入石灰乳，控制pH值6.5~7.0，反应结束后，得固体为磷酸氢钙，液体主要为磷酸钠盐。
2.根据权利要求1所述的用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法，其特征在于：该方法以二氧化硅生产过程中产生的含有硫酸钠的废水为原料。
3.根据权利要求1所述的用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法，其特征在于：向原料硫酸钠废水中所加入的磷酸为过量8-12%，磷酸的质量浓度为84-86%。
4.根据权利要求1所述的用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法，其特征在于：向原料硫酸钠废水中所加入的磷酸为过量10%，磷酸的质量浓度为85%。
5.根据权利要求1所述的用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法，其特征在于：首次加入石灰乳时控制pH值2.8~3.0;继续加入石灰乳时，控制pH值6.6~6.8。
6.根据权利要求1所述的用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法，其特征在于：首次加入石灰乳时控制pH值2.9;继续加入石灰乳时，控制pH值6.7。
说明书
用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法
技术领域
本发明涉及一种磷酸盐的制备方法，特别是一种用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法。
背景技术
硫酸钠，无机化合物，十水合硫酸钠又名芒硝，白色、无臭、有苦味的结晶或粉末，有吸湿性。外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶。主要用于制水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品等。硫酸钠广泛存在于自然界和化工废料中。二氧化硅生产过程中，会产生大量含有硫酸钠的废水，现有技术中对该废水不能很好地进行利用，造成了一定的资源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法，该方法设计合理、操作方便，成本低，有效地利用了废弃资源。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法，其特点是：该方法以含有硫酸钠的废水为原料;先向原料硫酸钠废水中加入过量5-15%的质量浓度为80-90%的磷酸，使溶液呈酸性，使硫酸钠完全酸化;然后向其中加入石灰乳，控制pH值2.6~3.2，生成硫酸钙沉淀，并去除溶液中的硫酸根;过滤，向滤液中继续加入石灰乳，控制pH值6.5~7.0，反应结束后，得固体为磷酸氢钙，液体主要为磷酸钠盐。
本发明方法的原料可以是工艺中产生的含有硫酸钠的废水，特别是二氧化硅生产过程中产生的含有硫酸钠的废水。
本发明所述的用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法技术方案中，进一步优选的技术方案或者技术特征是：向原料硫酸钠废水中所加入的磷酸为过量8-12%，最优选10%;磷酸的质量浓度为84-86%，最优选85%。
本发明所述的用硫酸钠废水生产磷酸钙盐和磷酸钠盐的方法技术方案中，进一步优选的技术方案或者技术特征是：首次加入石灰乳时控制pH值2.8~3.0，最优选pH值2.9;继续加入石灰乳时，控制pH值6.6~6.8，最优选pH值6.7。
本发明技术方案是采用在硫酸钠溶液中加入一种弱酸和石灰乳进行反应，在酸性条件下推动反应进行。本发明利用氢氧化钙和磷酸，在酸性环境下置换出硫酸钠废水中的钠离子，并生产出磷酸钙盐和磷酸钠盐。其反应方程式如下：
2Na2SO4+3Ca(OH)2+2H3PO4=2CaSO4+CaHPO4+Na2HPO4
本发明采用在硫酸钠与氢氧化钙和磷酸反应制得磷酸钙盐和磷酸钠盐，因硫酸钠与氢氧化钙都是碱性物质，一般条件下，该反应很难进行。通过在溶液中加入适当的磷酸，将溶液改造成酸性环境，使反应平衡左移，其中硫酸根与钙离子更容易生成硫酸钙沉淀。
与现有技术相比，本发明工艺简单合理，可操作性强，转化率高。它处理了废水节约了资源，不仅保护了环境也实现了资源的回收利用。经实验验证，本发明可以转化80~90%的硫酸钠。