CN101798074B - 一种黄磷精制脱砷废液的利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种黄磷精制脱砷废液的利用方法。该方法是将含有亚磷酸和正磷酸的工业黄磷精制脱砷废液经硫化物脱砷后，中和至pH为7～9，通过双氧水氧化使废液中的亚磷酸转变为正磷酸，然后浓缩结晶、分离得到正磷酸盐产品，产品达到工业磷酸盐产品质量要求。该工艺具有处理过程简单，操作容易、安全、磷回收率高、可实现废物综合利用等特点。
Description
技术领域
本发明涉及化工行业中工业废液的利用技术领域，具体是一种黄磷精制脱砷废液的利用方法。
背景技术
黄磷精制脱砷废液为黄磷在采用水相氧化法精制脱砷生产低砷、高纯度黄磷的过程中产生的含砷废液。该废液中含有大量的有用成分磷酸、亚磷酸、以及在黄磷精制脱砷过程中脱出的以砷酸或亚砷酸形式存在的砷及少量有机物等有害杂质。
目前在实际工业生产中，废液主要送至普钙车间用于配酸生产普钙，这样做虽然可消除含砷废液对环境的污染，达到部分回收和利用废液中有价磷的目的，但因普钙的附加值不高，资源利用价值难以体现；另一方面，近年来随着高浓度磷肥的快速发展，普钙产品已逐步被淘汰，因而在黄磷脱砷装置筹建附近已难以找到相应的普钙配套生产装置，这也给黄磷脱砷废液的回收利用带来困难。
由于黄磷精制脱砷废液中含有12～15％的亚磷酸、15％左右的正磷酸，如不加以有效利用，不仅造成磷资源的浪费，而且会产生严重的环境污染，因此研究开发黄磷精制脱砷废液的利用方法对保护环境、综合利用工业废弃资源具有重要意义。
关于同时含有亚磷酸和正磷酸废液的相关研究和利用方法未见有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺流程简单，操作容易、安全、磷回收率高、可实现废物综合利用的一种黄磷精制脱砷废液的利用方法。
本发明是这样实现的：将黄磷精制脱砷废液(废液为黄磷在精制脱砷过程中产生的反应液，通常含有12～15％的亚磷酸，15％左右的正磷酸和200～250ppm的有害元素砷)在搅拌条件下，加热至70～90℃，加入占废液质量百分比为0.05～0.20％的脱砷剂硫化物，在搅拌速度300rpm，温度70～90℃的恒温条件下反应1.0～1.5h，反应完毕后冷却，静置24h后真空抽滤，滤液用氨水或氢氧化钾或碳酸钾中和并调节溶液的PH值至7～9，然后加热至50～80℃，在搅拌速度300rpm条件下，加入25～30％的氧化剂过氧化氢(H2O2的含量为30％)，并在温度50～80℃的恒温条件下反应1.0～2.0h，反应完毕后，溶液经真空蒸发浓缩、冷却结晶，分离即得到磷酸盐产品。
本发明的优点：
1：生产装置简易，工艺处理过程简单，操作容易、安全；
2：磷回收率高，在有效利用废液中磷酸、亚磷酸的同时，减少了磷对环境的污染；
3：生产成本低，产品附加值高，该发明具有很好的经济实用性。
具体实施方式
实施例1：
在烧杯中加入含As230ppm的黄磷精制脱砷废液500克，升温至70℃后，加入五硫化二磷0.45克，于70℃的条件下恒温搅拌反应1.5小时，冷却，静置24h后真空抽滤。滤液用氨水中和并调节溶液的PH值至8，然后加热至80℃，在搅拌速度300rpm条件下，加入125克的过氧化氢，并在80℃的恒温条件下反应1.0h，反应完毕后，溶液经真空蒸发浓缩、冷却结晶，分离即得到磷酸二铵产品。该产品经分析达到GB10205-2001磷酸二铵一等品指标要求。
实施例2：
在烧杯中加入含As230ppm的黄磷精制脱砷废液500克，升温至80℃后，通入磷化氢气体0.06克，于80℃的条件下恒温搅拌反应1.0小时，冷却，静置24h后真空抽滤。滤液用氨水中和并调节溶液的PH值至7，然后加热至50℃，在搅拌速度300rpm条件下，加入150克的过氧化氢，并在50℃的恒温条件下反应2.0h，反应完毕后，溶液经真空蒸发浓缩、冷却结晶，分离即得到磷酸二铵产品。该产品经分析达到GB10205-2001磷酸二铵一等品指标要求。
实施例3：
在烧杯中加入含As230ppm黄磷精制脱砷废液500克，升温至90℃后，加入硫化钠0.15克，于90℃的条件下恒温搅拌反应1.5小时，冷却，静置24h后真空抽滤。滤液用氢氧化钾中和并调节溶液的PH值至9，然后加热至70℃，在搅拌速度300rpm条件下，加入137.5克的过氧化氢，并在70℃的恒温条件下反应1.5h，反应完毕后，溶液经真空蒸发浓缩、冷却结晶，分离即得到磷酸氢二钾产品。该产品经分析达到HG2321-92磷酸二氢钾工业一等品的指标要求。
实施例4：
在烧杯中加入含As230ppm黄磷精制脱砷废液500克，升温至80℃后，加入硫化钠0.18克，于80℃的条件下恒温搅拌反应1.2小时，冷却，静置24h后真空抽滤。滤液用氢氧化钾中和并调节溶液的PH值至8，然后加热至70℃，在搅拌速度300rpm条件下，加入135克的过氧化氢，并在80℃的恒温条件下反应2.0h，反应完毕后，溶液经真空蒸发浓缩、冷却结晶，分离即得到磷酸氢二钾产品。该产品经分析达到HG2321-92磷酸二氢钾工业一等品的指标要求。
实施例5：
在烧杯中加入含As230ppm黄磷精制脱砷废液500克，升温至90℃后，加入硫化铵0.10克，于90℃的条件下恒温搅拌反应1.2小时，冷却，静置24h后真空抽滤。滤液用碳酸钾钾中和并调节溶液的PH值至7，然后加热至70℃，在搅拌速度300rpm条件下，加入140克的过氧化氢，并在70℃的恒温条件下反应1.5h，反应完毕后，溶液经真空蒸发浓缩、冷却结晶，分离即得到磷酸氢二钾产品。该产品经分析达到HG2321-92磷酸二氢钾工业一等品的指标要求。
实施例6：
在烧杯中加入含As230ppm黄磷精制脱砷废液500克，升温至85℃后，加入五硫化二磷0.5克，于90℃的条件下恒温搅拌反应1.0小时，冷却，静置24h后真空抽滤。滤液用碳酸钾中和并调节溶液的PH值至8，然后加热至60℃，在搅拌速度300rpm条件下，加入125克的过氧化氢，并在60℃的恒温条件下反应2.0h，反应完毕后，溶液经真空蒸发浓缩、冷却结晶，分离即得到磷酸氢二铵产品。该产品经分析达到HG2321-92磷酸二氢钾工业一等品的指标要求。
Claims (3)
1.一种黄磷精制脱砷废液的利用方法，其特征是：将黄磷精制脱砷废液在搅拌条件下，加热至70～90℃，加入占废液质量百分比为0.05～0.20％的脱砷剂硫化物，在搅拌且温度为70～90℃的恒温条件下反应1.0～1.5h，反应完毕后冷却，静置24h后真空抽滤，滤液用氨水或氢氧化钾或碳酸钾中和并调节溶液的PH值至7～9，然后加热至50～80℃，搅拌条件下，加入25～30％的氧化剂过氧化氢，并在温度50～80℃的恒温条件下反应1.0～2.0h，反应完毕后，溶液经真空蒸发浓缩、冷却结晶，分离即得到磷酸盐产品。
2.根据权利要求1所说的黄磷精制脱砷废液的利用方法，其特征是所述的硫化物是硫化氢气体、硫化钠、硫化铵、五硫化二磷。
3.根据权利要求1所说的黄磷精制脱砷废液的利用方法，其特征是搅拌速度为300rpm。
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