申请日2014.05.09
公开(公告)日2014.10.15
IPC分类号C01B25/30
摘要
本发明涉及一种从双甘膦废水制取磷酸氢二钠的工艺：氧化工序，将双甘膦废水在240-320摄氏度和6.0-15.0MPa压力范围的反应条件下，以空气中的氧气为氧化剂，将双甘膦废水中的有机磷化合物和亚磷酸氧化成为正磷酸根离子;所述的氧气供给量为双甘膦废水COD总量的07—1.3倍;结晶工序。
权利要求书
1.一种从双甘膦废水制取磷酸氢二钠的工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)、膜分离工序，将双甘膦废水经过集成膜分离系统;
(2)、氧化工序，将步骤1处理后的废水在160---320摄氏度和6.0---15.0Mpa压力范围的反应条件下，以空气中的氧气为氧化剂，将双甘膦废水中的有机磷化合物和亚磷酸氧化成为正磷酸根离子;所述的氧气供给量为双甘膦废水COD总量的07—1.3倍;
(3)、结晶工序，将步骤2中氧化液冷却至-5---12摄氏度，在pH7.0-pH10.5条件下生成固态的磷酸氢二钠十二水合物晶体;
(4)、分离工序，将步骤3中结晶后的氧化液固液分离。
2.根据权利要求1所述一种从双甘膦废水制取磷酸氢二钠的工艺，其特征在于所述步骤3中氧化液冷却温度为2--8摄氏度。
3.根据权利要求1所述一种从双甘膦废水制取磷酸氢二钠的工艺，其特征在于所述步骤4中的液体进行浓缩，达到磷酸盐和有机磷化物的富集。
4.根据权利要求1所述一种从双甘膦废水制取磷酸氢二钠的工艺，其特征在于所述步骤4中的分离工艺采用过滤或者离心。
5.根据权利要求3所述一种从双甘膦废水制取磷酸氢二钠的工艺，其特征在于所述富集后的浓缩液可以重复权利要求1中步骤3—4的操作。
6.根据权利要求3所述一种从双甘膦废水制取磷酸氢二钠的工艺，其特征在于所述富集后的浓缩液可以重复权利要求1中步骤1—4的操作。
说明书
一种从双甘膦废水制取磷酸氢二钠的工艺
技术领域
本发明涉及一种从双甘膦生产过程中产生的母液为原料制取磷酸氢二钠的工艺。
背景技术
双甘膦废水具有高COD、高磷含量、难降解、高生物毒性的特征，处理难度大，处理成本高昂。这些含磷废水如不经过合适处理，会造成严重的环境污染，促进水体的富营养化。
本发明提供了一种从双甘膦废水制取磷酸氢二钠的工艺，在削减了磷污染的同时，也对磷资源实现了有效回收，减轻了污水处理的成本。
发明内容
本发明一种从双甘膦废水制取磷酸氢二钠的新工艺，包括以下步骤：
(1) 将双甘膦废水经过集成膜分离的处理，其中的双甘膦得到分离，余下的废水进入下一个工序处理;可以采用双膜法，将NF膜和RO膜技术应用到现有的废水处理设备中。
(2) 采用空气氧化的方法在特定的压力和温度下将双甘膦废水中的有机磷化合物和亚磷酸氧化成为正磷酸根离子。通过加热使双甘膦废水废水升高至特定的温度，以空气中的分子态氧作为氧化剂，达到将母液中的各种有机磷和亚磷酸转化为正磷酸根并大幅度去除废水COD的目的。空气中的氧气作为一种氧化剂参与反应，是本反应必不可少的一种物质，反应中所供给的氧气量应为所处理双甘膦废水COD总量的0.7倍以上，以保证反应充分进行。双甘膦废水氧化处理的速度和效率与氧化反应温度和压力均成正比。温度越高，压力越高，氧气供给量和氧气浓度越高，反应就越快，转化就越彻底。但过多的氧气供给，过高的反应温度和反应压力，会造成过高的设备投资和运行成本。通过我们的实验研究和工程运行经验来看，较佳的反应温度为160摄氏度至320摄氏度之间，较佳的压力为6.0至15.0Mpa之间，较佳的氧气供给量为双甘膦废水COD总量的0.7-1.3倍。
(3) 将步骤(2)所得氧化液，采用低温结晶的工艺在碱性条件下制取磷酸氢二钠十二水合物晶体。由磷酸分布图可知，在pH 8 - 11之间，磷酸氢根离子形式可以达到85%以上。由于双甘膦废水废水氧化液中含有高浓度的钠离子，氧化液中的磷酸根会以磷酸氢二钠的形式存在。而磷酸氢二钠在水中的溶解度与溶液温度的关系是温度越低，溶解度越低，如0摄氏度时溶解度为1.7克/100克水，10摄氏度时为3.6克/100克水，15摄氏度时为5.1克/100克水。同时当溶液中存在有一定浓度的氯化钠时，磷酸氢二钠的溶解度也会下降。当磷酸氢二钠浓度高于溶解度时，就会以磷酸氢二钠十二水合物晶体的形式从溶液中析出。低温结晶时需要控制氧化液的pH值。氧化液pH在6.0以上时，低温结晶就可以有磷酸氢二钠十二水合物晶体产生。但是要取得比较好的产率，需要控制氧化液在pH 7.0以上进行结晶，从而使溶液中的磷酸盐主要以磷酸氢根离子形式存在，必要时可以加入纯碱或者氢氧化钠等碱性物质进行调节。但是当氧化液在pH 11.0以上时，就会有一部分磷酸三钠十二水合物晶体产生，因此应避免低温结晶过程中氧化液的pH过高，同时过高的pH值会导致碱的投加量增大，增加生产成本。双甘膦废水氧化液在18摄氏度以下就可以析出磷酸氢二钠十二水合物晶体，温度越低，氧化液中残余的磷酸根离子就越少，磷酸氢二钠十二水合物晶体的产率就越高。根据结晶回收效率的要求以及冷却能耗等综合因素考虑，较佳的结晶温度为-5-12摄氏度;更佳的结晶温度为2-8摄氏度。
(4) 对经过步骤(3)低温结晶后的氧化液进行固液分离，从而可以获得纯度较好的磷酸氢二钠十二水合物晶体。固液分离可以采用过滤或者离心等手段。在必要的情况下可以对获得的磷酸氢二钠十二水合物固体进行洗涤或者重结晶的手段去除其携带的杂质，从而获得高纯度的磷酸氢二钠十二水合物晶体。