申请日2014.04.02
公开(公告)日2015.11.04
IPC分类号B01D36/04; B01D21/26
摘要
本发明公开了一种黄磷污水处理方法及其装置，属化工技术与化工设备技术领域。本发明的黄磷污水处理方法，包括以下步骤，调节黄磷污水的温度为60℃～80℃;将黄磷污水中的粉尘从黄磷和水中分离出来，得磷渣和包含液态黄磷和水的液体;液体黄磷和水静置分层后得脱渣水和黄磷。本发明的黄磷污水的处理方法处理黄磷污水时间短，效率高，处理后的磷渣中磷的含量低，减少了磷资源的浪费，减少了黄磷污水对环境的污染。
权利要求书
1.一种黄磷污水处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)调节黄磷污水的温度为60℃～80℃;
(2)通过固液分离，将黄磷污水中的粉尘从液态黄磷和水分离，得磷渣和液态黄磷与水的混合物;
(3)液态黄磷和水的混合物在60℃～80℃条件下静置分层，分层后收集上层水层得脱渣水，收集下层液体得黄磷;
步骤(2)的固液分离过程包括，将黄磷污水通入离心沉降分离器中进行离心分离;粉尘在离心沉降分离器的作用下与黄磷和水分离，得磷渣和包含黄磷和水的液体，分离后的磷渣从离心沉降分离器的渣出口出分离器，分离后的黄磷和水，从离心沉降分离器的分离器外壳液体出口出分离器去液体储槽静置分层，分层后分离得脱渣水和黄磷。
2.根据权利要求1所述的黄磷污水处理方法，其特征在于：所述离心沉降分离器为螺旋推料式离心沉降分离器，螺旋推料式离心沉降分离器包括转鼓，转鼓内设有螺旋排渣装置，所述螺旋排渣装置的排渣叶片呈外螺纹状;所述螺旋排渣装置固定在排渣螺旋旋转轴上，所述排渣螺旋旋转轴安装在分离器外壳外的轴承座上，并位于所述转鼓的轴心线上，所述螺旋排渣装置绕所述排渣螺旋旋转轴的轴心线旋转，所述螺旋排渣装置与所述排渣螺旋旋转轴有间隙。
3.根据权利要求1或2所述的黄磷污水处理方法，其特征在于：
所述离心沉降分离器的转鼓上设有渣出口，所述渣出口处设有挤压装置，所述渣出口靠近转鼓中心的一端设有过滤装置;所述过滤装置为环状结构，并成为转鼓的一部分;磷渣经过过滤装置时，所述挤压装置对磷渣进行挤压;
所述挤压装置受磷渣的压强小于0.15MPa时，所述渣出口关闭;所述挤压装置受磷渣的压强大于0.15MPa时，所述渣出口打开。
4.根据权利要求3所述的黄磷污水处理方法，其特征在于：
所述挤压装置为弹簧挡板;
所述弹簧挡板套接在所述排渣螺旋旋转轴上，所述排渣螺旋旋转轴上还套接有弹簧，所述弹簧位于所述弹簧挡板远离转鼓中心的一端;所述弹簧的一端与所述排渣螺旋旋转轴连接，所述弹簧的另一端与所述弹簧挡板连接，且所述弹簧对所述弹簧挡板有沿弹簧轴向的推力。
5.根据权利要求3所述的黄磷污水处理方法，其特征在于：所述挤压装置受磷渣的压强为0.15～0.4MPa时，所述渣出口打开。
6.根据权利要求1所述的黄磷污水处理方法，其特征在于：步骤(1)中，向黄磷污水中加入分散剂，所述分散剂为铵盐类分散剂，所述分散剂的质量小于黄磷污水的5wt.%。
7.用于实现权利要求1所述的黄磷污水处理方法的装置，其特征在于：
所述处理黄磷污水的装置包括离心沉降分离器和液体储槽;
所述离心沉降分离器包括分离器外壳液体出口;
所述液体储槽上端设有储槽入口，所述液体储槽底部设有储槽出口;
所述分离器外壳液体出口与所述储槽入口连接;
所述离心沉降分离器包括转鼓，转鼓固定在转鼓旋转轴上并绕所述转鼓旋转轴的轴心线旋转;
转鼓上设有进料口和渣出口，所述进料口用于向转鼓内通入黄磷污水;磷渣由所述渣出口排出离心沉降分离器;转鼓上还设有转鼓液体出口，转鼓内的液体由转鼓液体出口出转鼓;
转鼓内设有排渣装置，所述排渣装置将转鼓内的磷渣排出离心沉降分离器;
转鼓外设有分离器外壳，所述分离器外壳液体出口位于分离器外壳上，转鼓内出来的液体进入分离器外壳，由分离器外壳液体出口出离心沉降分离器去液体储槽。
8.根据权利要求7所述的处理黄磷污水的装置，其特征在于：
所述排渣装置为螺旋排渣装置，所述螺旋排渣装置的排渣叶片呈外螺纹状;
所述螺旋排渣装置固定在排渣螺旋旋转轴上，所述排渣螺旋旋转轴安装在分离器外壳外的轴承座上，并且所述排渣螺旋旋转轴位于所述转鼓的轴心线上，所述螺旋排渣装置与排渣螺旋旋转轴有间隙;所述螺旋排渣装置绕所述排渣螺旋旋转轴的轴心线旋转并推动磷渣向所述渣出口方向移动;
所述转鼓为锥筒-圆筒状转鼓，所述渣出口位于所述转鼓锥筒端端面。
9.根据权利要求7或8所述的处理黄磷污水的装置，其特征在于：
所述渣出口处设有挤压装置，所述渣出口靠近转鼓中心的一端设有过滤装置，所述过滤装置为环状结构，并成为转鼓的一部分;磷渣经过过滤装置时，所述挤压装置对磷渣进行挤压。
10.根据权利要求9所述的处理黄磷污水的装置，其特征在于：
所述挤压装置为弹簧挡板;所述弹簧挡板套接在所述排渣螺旋旋转轴上，所述弹簧挡板远离转鼓中心的一端设有弹性元件;所述弹性元件推动所述弹簧挡板沿所述排渣螺旋旋转轴向转鼓中心方向移动。
11.根据权利要求10所述的处理黄磷污水的装置，其特征在于：所述弹性元件为弹簧，所述弹簧套接在所述排渣螺旋旋转轴上。
12.根据权利要求9所述的处理黄磷污水的装置，其特征在于：所述过滤装置为微孔过滤器或微孔折叠式过滤器，所述微孔过滤器或微孔折叠式过滤器的过滤孔径为5～20μm。
13.根据权利要求8或9所述的处理黄磷污水的装置，其特征在于：所述转鼓液体出口为环状出口且位于所述转鼓圆筒端端面，所述环状出口的圆心位于转鼓旋转轴上。
14.根据权利要求13所述的处理黄磷污水的装置，其特征在于：所述环状出口距转鼓内侧壁20～150mm。
15.根据权利要求8所述的处理黄磷污水的装置，其特征在于：所述螺旋排渣装置的外径比所述转鼓的内径小1～5mm。
16.根据权利要求7所述的处理黄磷污水的装置，其特征在于：所述分离器外壳液体出口位于液体储槽入口上端。
说明书
一种黄磷污水处理方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法及其装置，特别涉及一种黄磷污水处理方法
及其装置，属化工技术与化工机械设备技术领域。
背景技术
黄磷又叫白磷，为白色至浅黄色脆蜡状固体，熔点44.1℃，沸点280℃，
密度1.82g/cm3。黄磷是一种极重要的基础工业原料，用于化工、农药等多个领
域。目前我国的总产量居世界首位，共有黄磷生产厂上百家，主要分布在云南、
贵州、四川、湖南四省，云、贵、川三省黄磷生产能力超过全国80%。
现有技术中，生产黄磷的方法主要是以磷矿石为原料，采用电炉法制磷。
将符合生产工艺要求的磷矿石、硅石和焦炭(白煤)，按一定比例分别输送至电
炉内，上述混合物料在电炉内发生高温还原反应，生成黄磷蒸汽和CO，黄磷蒸
汽和CO以炉气的形式从反应熔区逸出并去水洗塔进行水洗，CO由水洗塔顶部的
气体出口溢出与黄磷分离。水洗塔中，液态黄磷与水在重力的作用下进入水洗
塔底部的受磷槽。在受磷槽内，液态黄磷与水逐渐分层，上层为水层，下层为
液态黄磷层，收集液态黄磷层得黄磷。
上述电炉法制磷的生产工艺中，由于磷矿石中含有大量的杂质，导致高温
还原反应后得到的炉气中除了黄磷蒸汽和CO外还含有大量的粉尘。炉气中的粉
尘进入水洗塔后，随水流进入受磷槽，水层和黄磷在受磷槽中分层后，大部分
粉尘以悬浮的状态分布于水层中，还有少部分粉尘由于重力的作用进入黄磷层。
水层中的粉尘随水流由受磷槽上端出口溢出，进入黄磷污水处理系统;下层的
液态黄磷由受磷槽的下端出口流出，去精制锅进一步精制。精制锅中的液态黄
磷和热水混合后进一步分层，分层后上层仍然为水层，下层仍然为黄磷层。粉
尘仍然以悬浮的状态分布于上层水层中，黄磷和粉尘进一步分离，此时黄磷层
中粉尘含量极低。精制后的黄磷由精制锅下端出精制锅炉得黄磷成品，水层携
带粉尘由精制锅上端出口出精制锅去黄磷污水处理系统。由于炉气中的大颗粉
尘往往会包裹吸附部分黄磷，粉尘进入黄磷污水中会携带大量的黄磷，形成泥
磷，将携带泥磷的黄磷污水直接排放会导致周围环境恶化，甚至威胁人类的生
命;同时这对磷资源也是一个浪费。
授权公告号为CN1218869C的中国发明专利公开了一种从泥磷中回收黄磷
的生产方法及其装置，包括以下步骤，(1)将碳酸氢氨加入专用设备，然后加
入泥磷，加热温度控制在70～90℃;(2)1.5小时左右开动搅拌器进行搅拌，
搅拌次数控制在25～30转/分钟，搅拌2小时，停止搅拌进行保温静置分离，
保温时间为12～15小时;(3)从放料阀放出少量的分解后的磷观察颜色，保温
至颜色合格后放料阀放出，合格的产品进入成品库。所述专用装置包括筒体、
搅拌桨、进料口、排气管、放料口、出渣口，所述搅拌桨位于筒体的中央，进
料口、排气管位于筒体的上部，放料口、出渣口位于筒体的下部，搅拌桨的侧
边的支架上设有减速器，通过连接装置驱动搅拌桨旋转，进料口上设有进料盖
板，筒体地面为斜面放料口、出渣口位于筒体斜底面低的一侧的下部。
上述从泥磷中回收黄磷的生产方法，在搅拌过程中加入分散剂，使大颗粒
粉尘变小，减小粉尘对黄磷的包裹和吸附，便于被包裹的黄磷从粉尘中脱离出
来，在搅拌下粉尘悬浮于水中，经静置分层后通过液-液分离对水层和液态黄磷
进行分离，从而除去粉尘。该方法先使粉尘悬浮于水中，再采用静置分层分离
水层和液态黄磷，然后直接收集下层黄磷，从而实现粉尘与黄磷的分离。在静
置分层的过程中，在重力的作用下不可避免地有一部分粉尘进入液态黄磷层，
导致产品黄磷中粉尘含量较高;并且采用静置分离，会存在液态黄磷和水层的
液-液界面黄磷和粉尘分离不彻底，这样会进一步导致黄磷中粉尘含量高，或导
致黄磷污水中黄磷的含量高，黄磷回收率低等问题，既污染环境，又浪费磷资
源;同时，静置分层回收黄磷，整个工艺耗时长，导致黄磷污水的处理效率低。
进一步的，上述处理黄磷污水的装置处理黄磷效果差、效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有从黄磷污水中回收黄磷技术中所存在的，黄磷
污水的粉尘和黄磷分离效果差、回收的黄磷中粉尘含量高、黄磷回收率低、黄
磷污水处理效率低的上述不足，提供一种新的黄磷污水的处理方法。该方法的
黄磷污水中粉尘、黄磷和水的分离效果好，黄磷污水处理效率高，可以避免黄
磷和水静置分层时，粉尘进入黄磷层，避免液-液界面处黄磷和粉尘分离不彻底
的不足。
本发明的进一步目的还在于提供一种用于实现上述黄磷污水处理方法的装
置。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种黄磷污水的处理方法，包括以下步骤：
(1)调节黄磷污水的温度为60℃～80℃;
(2)通过固液分离，将黄磷污水中的粉尘从液态黄磷和水分离，得磷渣和
液态黄磷与水的混合物;
(3)液态黄磷和水的混合物在60℃～80℃条件下静置分层，分层后收集上
层水层得脱渣水，收集下层液体得黄磷。
本发明的黄磷污水处理方法，首先调节黄磷污水的温度为60℃～80℃，使
黄磷呈液态，此时黄磷污水中的固态物质仅为粉尘;然后对黄磷污水进行固液
分离，将粉尘先从液态黄磷和水中分离出来，得磷渣和液态黄磷与水的混合物。
分离后的液态黄磷和水的混合物在60℃～80℃条件下静置分层，收集上层水层
得脱渣水，收集下层黄磷层得黄磷。上述方法，通过将黄磷转变为液态，然后
采用固液分离方法，将粉尘先从黄磷污水中分离出来，可以避免粉尘对黄磷和
水分离的干扰。黄磷和水静置粉尘时，黄磷污水中不含有粉尘，分离时不需要
考虑如何将粉尘尽量分布于水层，可以缩短黄磷和水的分离时间;并且，静置
分层后黄磷和水的液-液界面处不含粉尘，分离后的黄磷中粉尘含量低，黄磷的
纯度高，黄磷的回收率高;且黄磷污水处理后的黄磷、粉尘和水的分离效果好。
优选的，步骤(2)的固液分离过程包括，将黄磷污水通入离心沉降分离器
中进行离心分离;粉尘在离心沉降分离器的作用下与黄磷和水分离，得磷渣和
包含黄磷和水的液体，分离后的磷渣从离心沉降分离器的渣出口出分离器，分
离后的黄磷和水，从离心沉降分离器的分离器外壳液体出口出分离器去液体储
槽静置分层，分层后分离得脱渣水和黄磷。上述方法，利用离心沉降分离器对
经步骤(1)处理后的黄磷污水进行离心分离，黄磷污水在离心沉降分离器的转
鼓内被离心分为三层，由转鼓内壁向转鼓中心方向依次分为液态黄磷层、磷渣
层和水层。分层后的粉尘在离心沉降分离器的排渣装置作用下，由所述渣出口
排出离心沉降分离器;而分层后的液态黄磷经过排渣装置和转鼓内壁之间的缝
隙留在转鼓底部,并流至转鼓液体出口端，通过溢流方式溢出转鼓，并与中心水
层一起由离心沉降分离器的液体出口出离心沉降分离器，然后去液体储槽静置，
液态黄磷和水在液体储槽内静置分层得黄磷和脱渣水。上述黄磷污水的处理方
法，利用离心沉降分离器将固态粉尘与液态黄磷和水分离，大大缩短了黄磷污
水处理工艺的时间，整个黄磷污水处理的工艺时间可达到采用静置分层黄磷污
水的处理时间的十四分之一，大大提高了黄磷污水的处理效率，同时能提高粉
尘和黄磷的分离效果，使黄磷和粉尘分离更彻底。
优选的，所述离心沉降分离器为螺旋推料式离心沉降分离器，螺旋推料式
离心沉降分离器包括转鼓，转鼓内设有螺旋排渣装置，所述螺旋排渣装置的排
渣叶片呈外螺纹形状;所述螺旋排渣装置固定在排渣螺旋旋转轴上，所述排渣
螺旋旋转轴安装在分离器外壳外的轴承座上，并且所述排渣螺旋旋转轴位于所
述转鼓的轴心线上，所述螺旋排渣装置绕所述排渣螺旋旋转轴的轴心线旋转，
所述螺旋排渣装置与所述排渣螺旋旋转轴有间隙。分离器工作时，所述螺旋排
渣装置绕所述排渣螺旋旋转轴的轴心线旋转，螺旋排渣装置的外螺纹形状部件
推动位于黄磷与水之间的粉尘向所述渣出口移动，并将粉尘由所述渣出口排出
离心沉降分离器;位于中心层的水层，由螺旋排渣装置与排渣螺旋旋转轴间的
间隙直接去转鼓液体出口出转鼓;而位于转鼓内壁上的液态黄磷会经过转鼓和
排渣装置之间的间隙继续留在转鼓底部，并流至转鼓液体出口端，通过溢流方
式溢出转鼓，并与水层一同由转鼓液体出口排出转鼓与粉尘分离。液体黄磷和
水出转鼓的方式可以是溢出的方式，也可以是通过导管导出转鼓的方式。上述
黄磷污水的处理方法，利用螺旋推料式离心沉降分离器分离黄磷污水中的粉尘，
分离器内磷渣排渣及时，不会发生磷渣堆积现象，可以实现黄磷污水处理工艺
连续化生产。
优选的，所述离心沉降分离器的转鼓上设有渣出口，所述渣出口处设有挤
压装置，所述渣出口靠近转鼓中心的一端设有过滤装置;所述过滤装置为环状
结构，并成为转鼓的一部分;磷渣经过过滤装置时，所述挤压装置对磷渣进行
挤压;所述挤压装置受磷渣的压强小于0.15MPa时，所述渣出口关闭;所述挤
压装置受磷渣的压强大于0.15MPa时，所述渣出口打开。上述黄磷污水的处理
方法，粉尘由黄磷污水中离心分出后，可能会携带少量的液态黄磷和水，当磷
渣沿转鼓内壁移动至所述出渣口处时，挤压装置和螺旋排渣装置对磷渣会有双
向挤压的作用，磷渣中的液态黄磷和水受到挤压作用后，与粉尘进一步分离;
并由所述过滤装置排出转鼓，进入分离器外壳内，然后由分离器外壳上的液体
出口出离心沉降分离器;同时，设置过滤装置为环状结构并成为转鼓的一部分，
可以利用转鼓的离心作用，提高液态黄磷、水与粉尘的分离速率，提高黄磷和
粉尘的分离效果。当磷渣对挤压装置的压强大于0.15MPa时，磷渣中的黄磷和
水的进一步回收完毕，所述渣出口打开，磷渣由所述渣出口直接出离心沉降分
离器。所述挤压装置可以是带有弹簧的弹簧挡板或带有拉杆的推拉挡板。上述
分离方法，分离后的磷渣中黄磷的含量低，经检查磷渣中的黄磷含量低于5%，
水分含量低于10%，减少了磷资源的浪费，避免了磷污水对环境的污染，提高
了黄磷生产过程中的环保效益。
优选的，所述挤压装置为弹簧挡板，所述弹簧挡板套接在所述排渣螺旋旋
转轴上，所述排渣螺旋旋转轴上还套接有弹簧，所述弹簧位于所述弹簧挡板远
离转鼓中心的一端;弹簧的一端与所述排渣螺旋旋转轴连接，弹簧的另一端与
所述弹簧挡板连接，且所述弹簧对所述弹簧挡板有沿弹簧轴向的推力。上述弹
簧挡板挤压装置，弹簧挡板和弹簧套接在所述排渣螺旋旋转轴上，弹簧挡板不
会发生偏移;弹簧挡板沿弹簧轴向移动，弹簧不易被损坏，并且采用弹簧控制
挡板的移动，生产过程中不易发生故障，装置安全性高。
进一步优选的，所述弹簧挡板受磷渣的压强为0.15～0.4MPa时，所述渣出
口打开。上述方法处理黄磷污水，黄磷和磷渣的分离效果好、黄磷污水的处理
效率高。弹簧挡板受磷渣的压强低于0.15MPa时，所述渣出口打开，黄磷与水
没有充分的从磷渣中分离出现，会出现磷渣与黄磷分离效果差，磷渣中磷的含
量高的现象;弹簧挡板受磷渣的压强超过0.4MPa时，所述渣出口仍未打开，会
出现离心沉降分离器排渣困难的现象，容易损坏设备;同时也会降低黄磷污水
的处理效率。
优选的，所述过滤装置为微孔过滤器或微孔折叠式过滤器，所述微孔过滤
器或微孔折叠式过滤器的过滤孔径为5～20μm。通过设置过滤孔径为5～20μ
m，可使磷渣与液态的黄磷和水效果更好，磷渣中的磷含量低，黄磷污水处理效
率高、效果好。过滤孔径小于5μm时，液态黄磷和水经过过滤装置的量小，黄
磷和磷渣的分离效果差，磷渣中仍含有较多的黄磷和水，黄磷污水处理效果差、
效率低;滤孔径大于20μm时，固态磷渣会经过过滤装置，进入离心沉降分离
器的外壳内，黄磷和磷渣的仍然难以分离，黄磷污水处理效果差、效率低。
作为本发明的优选方案，所述离心沉降分离器的转鼓转速为2500～
4000r/min。黄磷污水在转速为2500～4000r/min的转鼓内，磷渣、黄磷和水的分
离效果好，且设备投资小。转鼓的转速低于2500r/min时，磷渣、黄磷和水的分
离效果差，磷渣中仍含有大量的磷，黄磷污水的处理效果差、效率低;转鼓的
转速高于4000r/min时，离心沉降分离器对设备的材质要求高，设备投入量大，
且黄磷污水的处理效果不会有更大的跃进。
作为本发明的优选方案，步骤(2)中，所述螺旋排渣装置的外径比所述转
鼓的内径小1～5mm。所述螺旋排渣装置的外径比所述转鼓的内径小1～5mm
时，螺旋排渣装置的排渣效果最好，磷渣、黄磷和水的分离效果好。螺旋排渣
装置的外径与所述转鼓的内径的差异小于1mm时，位于转鼓内壁上的液体黄磷
经过转鼓内壁和排渣装置间缝隙的量少，磷渣中携带的黄磷量大，黄磷和粉尘
的分离效果差;螺旋排渣装置的外径与所述转鼓的内径的差异大于5mm时，会
有较多的磷渣随液态黄磷留在转鼓底部，黄磷中携带有大量的粉尘，黄磷和粉
尘的分离效果差。
作为本发明的优选方案，步骤(2)中，所述螺旋排渣装置的转速为10～
50r/min。所述螺旋排渣装置的转速为10～50r/min时，螺旋排渣装置排渣及时、
效率高，不会出现磷渣积累的现象，液态黄磷中粉尘含量少，磷渣和黄磷的分
离效果好。所述螺旋排渣装置的转速低于10r/min时，黄磷污水的处理效率低，
难以满足生产需要，同时粉尘中的黄磷含量高;所述螺旋排渣装置的转速高于
50r/min时，粉尘中会携带有大量的黄磷，黄磷污水的处理效果差。
作为本发明的优选方案，步骤(1)中，向黄磷污水中加入分散剂，所述分
散剂为铵盐类分散剂，所述分散剂的质量低于黄磷污水的5wt.%。向黄磷污水中
加入铵盐分散剂，可以将大颗粒的粉尘分解为小颗粒状态，避免粉尘包裹黄磷
现象，同时小颗粒状态的粉尘对黄磷量少，这样可以提高液态黄磷和粉尘分离
效果，磷渣中磷的含量大大降低，当黄磷污水较清澈时，也可不加分散剂。
作为本发明的优选方案，步骤(1)中，所述分散剂为碳酸氢铵。碳酸氢铵
中，碳酸氢根离子易水解，或遇酸生成CO2，不需要进一步的处理，也不会对
环境造成污染。
作为本发明的优选方案，步骤(2)中，由离心沉降分离器出来的磷渣作为
磷肥生产原料。处理后的磷渣直接作为化工原料生产磷肥，无需再进行处理，
减少了磷渣的处理工序，提高了黄磷污水的处理效率，实现了黄磷污水零排放，
实现了黄磷污水的清洁化处理。
作为本发明的优选方案，步骤(3)中，液体储槽出来的上层清液进入水洗
塔进行循环利用。将分离后的脱渣水循环使用，可减少黄磷生产工艺中的用水
量，提高了水的利用率，减少了水资源的浪费。
作为本发明的优选方案，步骤(3)中，液体储槽出来黄磷去精制锅炉进行
进一步精制得成品黄磷。上述方法对黄磷污水中的磷进行回收利用，能显著提
高黄磷污水的处理过程的收益。
用于实现上述黄磷污水处理方法的装置，包括离心沉降分离器和液体储槽;
所述离心沉降分离器包括分离器外壳液体出口;所述液体储槽上端设有储槽入
口，所述液体储槽底部设有储槽出口;所述分离器外壳液体出口与所述储槽入
口连接。黄磷污水在离心沉降分离器中离心分离后，固态磷渣从液态黄磷和水
中分离出来，液态黄磷和水还需进一步分离。由分离器外壳液体出口出来的液
态黄磷和水，由储槽入口去液体储槽内静置分层，分层后的液体，下层为液态
黄磷层，上层为水层，分层后，下层黄磷层由储槽出口出液体储槽，与水层分
离。所述离心沉降分离器包括转鼓，转鼓无小孔，黄磷污水通入转鼓内，在转
鼓内离心分离得磷渣和包含液态黄磷和水的液体。离心分离后的液体可以用导
管导出转鼓或通过转鼓液体出口排出转鼓，分离后的固体物磷渣由转鼓上的渣
出口出离心沉降分离器，通过上述方法将转鼓内的固态物质和液态物质分离。
上述处理黄磷污水的装置，处理黄磷污水速度快、效率高，大大缩短了处理黄
磷污水的工艺时间。
作为本发明的优选方案，所述离心沉降分离器包括转鼓，转鼓固定在转鼓
旋转轴上并绕所述转鼓旋转轴的轴心线旋转;转鼓上设有进料口和渣出口，所
述进料口用于向转鼓内通入黄磷污水;磷渣由所述渣出口排出离心沉降分离器;
转鼓上还设有转鼓液体出口，转鼓内的液体由所述转鼓液体出口出转鼓;转鼓
内设有排渣装置，所述排渣装置将转鼓内的磷渣排出离心沉降分离器;转鼓外
设有分离器外壳，所述分离器外壳液体出口位于所述分离器外壳上，转鼓内出
来的液体进入分离器外壳，由分离器外壳液体出口出离心沉降分离器去液体储
槽。上述离心沉降分离器，黄磷污水由所述进料口进入转鼓，转鼓绕所述转鼓
旋转轴对黄磷污水进行离心分离，黄磷污水在转鼓内被离心分离后，分为固态
磷渣和包含液态黄磷和水的液体，固态磷渣由所述排渣装置从所述渣出口排出
离心沉降分离器，与液体黄磷和水分离。包含液态黄磷和水的液体由所述转鼓
液体出口出转鼓进入分离器外壳内，再由所述分离器外壳液体出口出离心沉降
分离器去液体储槽。上述处理黄磷污水的装置，结构简单，黄磷污水处理速度
快，固液分离彻底，黄磷污水处理效果好。
优选的，所述转鼓为锥筒-圆筒状转鼓，所述渣出口位于所述转鼓锥筒端端
面。上述结构的转鼓，磷渣由渣出口排出转鼓时，会经过转鼓的锥筒端的斜面，
螺旋排渣装置推动磷渣沿斜面向上运动，磷渣进一步与液态黄磷和水分离，位
于转鼓内壁上的黄磷层经过转鼓和螺旋排渣装置间的间隙去转鼓液体出口，并
流至转鼓液体出口端，通过溢流方式溢出转鼓，并与中心水层一同由转鼓液体
出口出转鼓。
进一步优选的，所述排渣装置为螺旋排渣装置，所述螺旋排渣装置的排渣
叶片呈外螺纹状;所述螺旋排渣装置固定在转鼓内的排渣螺旋旋转轴上，所述
排渣螺旋旋转轴安装在分离器外壳外的轴承座上，并位于所述转鼓的轴心线上，
所述螺旋排渣装置和所述排渣螺旋旋转轴有间隙;所述螺旋排渣装置绕所述排
渣螺旋旋转轴的轴心线旋转，并推动磷渣向所述渣出口方向移动。离心沉降分
离器工作时，所述螺旋排渣装置绕所述排渣螺旋旋转轴旋转，所述螺旋排渣装
置的外螺纹部随所述螺旋排渣装置旋转，并沿转鼓内壁移动，推动转鼓内壁上
的磷渣向所述渣出口移动，将磷渣排出离心沉降分离器，而位于中心层的水层
由螺旋排渣装置和排渣螺旋旋转轴间的间隙直接去转鼓液体出口出转鼓，而位
于外层的液态黄磷由转鼓和所述排渣叶片的间隙留在转鼓底部，并由转鼓液体
出口出转鼓。上述离心沉降分离器，采用螺旋推料式排渣装置将磷渣排出分离
器，利用螺旋排渣装置外螺纹部的自身旋转推动磷渣沿转鼓轴向运动，实现磷
渣与液态黄磷和水的分离，装置结构省力;并且便于控制磷渣移动速度，提高
了装置的精度。
进一步优选的，所述渣出口处设有挤压装置，所述渣出口靠近转鼓中心的
一端设有过滤装置，所述过滤装置为环状结构，并成为转鼓的一部分;磷渣经
过所述过滤装置时，所述挤压装置对磷渣进行挤压。上述离心沉降分离器，磷
渣经过所述过滤装置时，所述挤压装置对磷渣进行挤压，磷渣中的液态黄磷和
水受挤压与固态粉尘进一步分离，分离后的液态黄磷和水在转鼓的离心作用下
由所述过滤装置出转鼓进入分离器外壳。同时，所述挤压装置挤压磷渣阻碍磷
渣出转鼓，可以延长磷渣在转鼓中的离心分离时间。在转鼓的离心作用和过滤
装置的过滤作用下，磷渣中的液态黄磷和水进一步从磷渣中分离，可以提高黄
磷的回收率。从磷渣中出来的液态黄磷由所述过滤装置出转鼓进入分离器外壳
内并由所述分离器外壳液体出口出离心沉降分离器去液体储槽。所述挤压装置
可以是弹簧和弹簧挡板，弹簧推动弹簧挡板向磷渣相反运动方向移动;所述挤
压装置也可以是通过其他方式设置在渣出口处的挡板，当对磷渣挤压至工艺需
要程度了即可推动所述挡板离开，渣出口打开，磷渣由所述渣出口排出离心沉
降分离器。上述结构的装置，在渣出口处设置挤压装置，可以对磷渣中的液态
黄磷和水进一步回收，可以降低磷渣中的黄磷含量，减少环境污染，提高黄磷
的回收率，提高能源利用率。
优选的，所述挤压装置为弹簧挡板;所述弹簧挡板套接在所述排渣螺旋旋
转轴上，所述弹簧挡板远离转鼓中心的一端设有弹性元件;所述弹性元件推动
所述弹簧挡板沿所述排渣螺旋旋转轴向转鼓中心方向移动。上述处理黄磷污水
利用弹性元件弹力推动弹簧挡板挤压磷渣，弹簧挡板的受力可变化，随着磷渣
对弹簧挡板的压力增大，弹簧挡板会自动移动打开渣出口，磷渣排渣。这样无
需操作人员另外进行操作即可完成挤压参数设置，磷渣排渣即时，可以实现连
续化生产。进一步地，弹簧挡板反作用给磷渣的力也是变力，这更符合磷渣受
力逐渐增大的特点，这样磷渣中黄磷与粉尘分离更彻底，磷渣中黄磷含量低。
优选的，所述弹性元件为弹簧，所述弹簧套接在所述排渣螺旋旋转轴上。
弹簧来源广泛，价格便宜且选择的种类多。同时，将弹簧套接在排渣螺旋旋转
轴上，弹簧对弹簧挡板的方向准确，不会发生偏移。
优选的，所述过滤装置为微孔过滤器或微孔折叠式过滤器，所述微孔过滤
器或微孔折叠式过滤器的过滤孔径为5～20μm。通过设置过滤孔径为5～20μ
m，可使磷渣与液态的黄磷和水效果更好，磷渣中的磷含量低，黄磷污水处理效
率高、效果好。过滤孔径小于5μm时，液态黄磷和水经过过滤装置的量小，黄
磷和磷渣的分离效果差，磷渣中仍含有较多的黄磷和水，黄磷污水处理效果差、
效率低;滤孔径大于20μm时，固态磷渣会经过过滤装置，进入离心沉降分离
器的外壳内，黄磷和磷渣的仍然难以分离，黄磷污水处理效果差、效率低。
优选的，所述转鼓液体出口为环状出口且位于所述转鼓圆筒端的端面，所
述环状出口的圆心位于转鼓旋转轴上。上述结构的装置，转鼓旋转的过程中，
液体会沉积在转鼓内部下端并由环状的转鼓液体出口由转鼓液体出口溢出，转
鼓内液体及时出转鼓，磷渣和液态黄磷的分离效果好。
优选的，所述转鼓液体出口距转鼓内侧壁20～150mm。上述结构的离心分
离装置，固液分离及时，分离效果好。所述环状出口距转鼓内侧壁小于20mm
时，液体出转鼓时，易将磷渣带入液态黄磷中，导致黄磷和粉尘分离不彻底;
所述环状出口距转鼓内侧壁大于150mm时，液体易在转鼓内沉积，排渣时，液
态黄磷随磷渣出离心沉降分离器，导致黄磷和粉尘分离不彻底。说明，转鼓液
体出口距转鼓内侧壁的间距可以根据具体情况在上述范围内具体设定。
优选的，所述螺旋排渣装置的外径比所述转鼓的内径小1～5mm。所述螺旋
排渣装置的外径比所述转鼓的内径小1～5mm时，螺旋排渣装置的排渣效果最
好，磷渣、黄磷和水的分离效果好。螺旋排渣装置的外径与所述转鼓的内径的
差异小于1mm时，液态黄磷经过螺旋排渣装置与转鼓内壁间隙的量小，液态黄
磷和磷渣的分离效果差，磷渣中黄磷的含量高;螺旋排渣装置的外径与所述转
鼓的内径的差异大于5mm时，可能会出现有部分磷渣随液体黄磷留在转鼓内壁
上，液态黄磷和磷渣的分离效果差，液态黄磷中会包含有粉尘。
优选的，所述液体储槽为夹套结构，所述夹套结构内可通蒸汽。设置液体
储槽为夹套结构，可以对液体储槽内的液体保温，当液体储槽内的液体温度低
于需要的温度时，向所述夹套内通蒸汽，对液体储槽内的液体加热。这样可以
使黄磷一直呈液态，便于水和黄磷的分层。
优选的，所述分离器外壳液体出口位于液体储槽入口的上端。这样结构的
装置，液体出分离器外壳后，可以利用自身重力流向液体储槽，不用另外再设
动力装置，节约了装置的投入成本。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的黄磷污水的处理方法，先将黄磷转化为也液态，然后将粉尘先
从黄磷污水中分离出来，再采用液态黄磷和水液液分层，回收黄磷。该方法可
以避免黄磷和水静置分层时，粉尘进入黄磷层，避免液-液界面处黄磷和粉尘分
离不彻底的不足，黄磷污水处理后，磷渣和水层中黄磷含量少，整个工艺的黄
磷回收率高。
2、在上述处理方法的基础上，发明人向黄磷污水中引入离心沉降分离器，
对粉尘、液态黄磷和水进行固液分离，处理黄磷污水时间短，效率高，黄磷污
水的处理工艺时长小于1小时，为现有技术中加分散剂搅拌后静置分层所需时
间的1/14;且处理后的磷渣中，处理后的磷渣中磷的含量低，减少了磷资源的
浪费，避免了磷污水对环境的污染;处理后的磷渣可直接作为化工原料生产磷
肥，无需再进行处理，减少了磷渣的处理工序，提高了黄磷污水的处理效率。
3、本发明的黄磷污水处理方法，在磷渣出离心沉降分离器前，对磷渣中的
黄磷和水进一步分离回收。分离后的磷渣中，黄磷含量低于5%，水份含量低于
20%，进一步提高了黄磷污水中的黄磷和水的回收率，降低了黄磷的排放量，避
免了黄磷污水对环境的污染，且降低了黄磷生产工艺的用水量，减小了化工生
产的水污染量。
4、通过设置过滤装置的过滤孔径为5～20μm，可使磷渣与液态的黄磷和
水彻底，磷渣中的磷含量低，黄磷污水处理效率高、效果好。
5、通过设置弹簧挡板受磷渣的压强为0.15～0.4MPa时，渣出口打开，黄磷
和磷渣的分离效果好、黄磷污水的处理效率高。
6、本发明的处理黄磷污水的装置，通过离心沉降分离器将包含液态黄磷和
水的液体与含粉尘的磷渣分离开，然后利用液体储槽将水和液态黄磷分离开，
实现黄磷污水中黄磷、粉尘和水的分离，大大缩短了处理黄磷污水的工艺时间，
提高了黄磷污水的处理效率。
7、本发明的处理黄磷污水的装置，在渣出口处设有挤压装置，所述渣出口
靠近转鼓中心的一端设有过滤装置;磷渣经过所述过滤装置时，所述挤压装置
对磷渣进行挤压。这样可以对磷渣中的黄磷进一步回收，减少磷资源的浪费、
环境的污染。
8、设置转鼓液体出口为环状出口，所述环状出口的圆心与转鼓旋转轴同轴
心。转鼓旋转的过程中，液体会沉积在转鼓内部下端并由环状的转鼓液体出口
由转鼓液体出口溢出，转鼓内液体及时出转鼓，磷渣和液态黄磷的分离效果好。