申请日2012.04.20
公开(公告)日2012.08.15
IPC分类号C01B25/222; C02F9/04
摘要
本发明公开了一种含磷废水回收磷制磷酸的方法，该方法是设置3级反应器及其中间设备沉降槽，然后向一级反应器内加入废水，同时加入石灰乳，控制液相混合物的pH值、反应温度和反应时间;反应结束后用泵打入沉降槽进行沉降,底流去过滤系统;接着将沉降槽的上部清液进入二级反应器，同时加入石灰乳，控制液相混合物的pH值、反应温度和反应时间;反应结束后用泵打入沉降槽进行沉降,上部清液回收;沉降后的固体进入三级反应器，加入硫酸进行处理，控制反应温度和反应时间;得到的料浆经过滤，滤渣洗涤后送去堆存，洗水回收;过滤液即为稀磷酸。本发明可以充分回收含磷废水中的磷资源，流程与操作简单，处理效果好，稳定性好，成本低。
权利要求书
1. 一种含磷废水回收磷制磷酸的方法，其特征在于该方法是设置3级反应器及其中间设备沉降槽，然后按照以下步骤进行处理：
(1) 向一级反应器内加入废水，同时加入配制好的石灰乳，液相混合物的pH值控制在2～3，温度控制在30℃～50℃，反应时间为40～60分钟;反应后磷的收率在80%左右;反应结束后用泵打入沉降槽进行沉降, 上部清液进入下一级处理，底流去过滤系统;
(2) 沉降后的上部清液进入，同时向二级反应槽中加入石灰乳，液相混合物的pH值控在制5～7，温度控制在40℃～50℃，反应时间为30分钟左右;二级反应的磷收率在70%左右;反应结束后用泵打入沉降槽进行沉降, 上部清液回收利用;沉降后的固体主要是磷酸钙盐，进入下一级处理;
(3) 进入三级反应器的磷酸盐固相物料加入硫酸进行酸化处理，反应温度控制在 75℃～ 85℃，反应时间为3～4小时;得到含有硫酸钙的磷酸料浆;
(4) 反应后料浆经过过滤，滤渣用清水洗涤，洗涤后的磷石膏送去堆存，洗水回收用于配制石灰乳;过滤液为稀磷酸。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于第一步中，所述石灰乳的质量分数控制在 10%～15%。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于第二步中，所述石灰乳的质量分数控制在 15%～20%;所述上部清液回收利用是用于石灰乳的配制或者用于磷酸生产洗涤磷石膏。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于第三步中，所述硫酸的质量分数为98.3%。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于第四步中，所述过滤是常规真空过滤，所述稀磷酸的质量分数为25%～30%。
说明书
一种含磷废水回收磷制磷酸的方法
【技术领域】
本发明与废水利用有关，具体来说，与磷化工生产过程中产生废水的利用技术有关。
【背景技术】
磷化工生产中产生的含磷、氟酸性废水处理困难。目前高浓度含磷、氟酸性废水的处理过程中，多采用二级石灰酸碱中和法。而处理废水之后将产生的大量的污水渣，而目前污水渣只能采用渣坝堆填或者烘干以后用作磷肥的部分添加料使用。清华大学的ZL200410009462.6号《一种含磷废水处理方法及其回收磷产物的应用》就是以铁盐为絮凝剂，季铵盐单宁酸为助凝剂处理废水，得到的含磷絮凝物用作缓释磷肥。本申请人也曾申请201010267565.8号《磷铵生产废水的综合利用方法》，公开了通过废水分流，将废水根据其中氨氮含量的不同，分别掺用到其它生产环节中去循环利用，实现零排放的方法;还申请了201110319541.7 号《一种含磷废水回收的方法》，在有效去除废水中磷的同时,实现部分磷的回收。但是上述方法都未能把污水渣彻底利用起来，特别是渣中所含有的磷资源未能彻底回收，仍然可能造成环境的污染。随着我国对环境保护要求的提高，本着滤资源尽量回收利用的原则，同时为变废为宝，技术人员仍然在开发新的处理方案。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种含磷废水回收磷制磷酸的方法，以增加磷化工生产过程中产生废水的利用途径。
发明人经过调查分析，掌握了含磷废水的主要组成如下：
编号 P2O5(%) F(%) As(%) Pb(%) Hg(%) pH值 备注 1 3.58 0.72 0.0001 0.0002 ﹤0.0001 1.29 2 3.67 0.81 0.0001 0.0003 ﹤0.0001 1.26 3 3.37 1.29 0.0001 0.0004 ﹤0.0001 1.18 4 3.44 1.21 0.0001 0.0004 ﹤0.0001 1.16 平均 3.51 1.0075 0.0001 0.0003 ﹤0.0001 1.22
发明人认识到，要充分回收废水中的磷，需要采用对其进行多级处理，因此，发明人提供的方法是设置3级反应器及其中间设备沉降槽，然后按照以下步骤进行处理：
(1) 向一级反应器内加入废水，同时加入配制好的石灰乳，液相混合物的pH值控制在2～3，温度控制在30℃～50℃，反应时间为40～60分钟;反应后磷的收率在80%左右;反应结束后用泵打入沉降槽进行沉降, 上部清液进入下一级处理，底流去过滤系统;
(2) 沉降后的上部清液进入二级反应槽，同时向二级反应槽中加入石灰乳，液相混合物的pH值控在制5～7，温度控制在40℃～50℃，反应时间为30分钟左右;二级反应的磷收率在70%左右;反应结束后用泵打入沉降槽进行沉降, 上部清液回收利用;沉降后的固体主要是磷酸钙盐，进入下一级处理;
(3) 进入三级反应器的磷酸盐固相物料加入硫酸进行酸化处理，反应温度控制在75℃～85℃，反应时间为3～4小时，得到含有硫酸钙的磷酸料浆;
(4) 含有硫酸钙的磷酸料浆经过过滤，滤渣用清水洗涤，洗涤后的磷石膏送去堆存，洗水回收用于配制石灰乳;过滤液为稀磷酸。
上述第一步中，所述石灰乳的质量分数控制在 10%～15%。
上述第二步中，所述石灰乳的质量分数控制在 15%～20%;所述上部清液回收利用是用于石灰乳的配制或者用于磷酸生产洗涤磷石膏。
上述第三步中，所述硫酸的质量分数为98.3%。
上述第四步中，所述过滤采用常规真空过滤，所述稀磷酸的质量分数25%～30%。
使用本发明的方法，可以充分回收含磷废水中的磷资源，实现废水的循环利用，具有以下优点：流程与操作简单，只需控制好pH值和温度，无其它物质加入;处理效果好，稳定性好，成本低。