CN108892116A - 一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法 - Google Patents
一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及废酸液处理技术领域,具体为一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,旨在为现有混合酸的分离提纯提供一种有效的实验方法,解决传统分离方法耗时的问题。其主要包括以下操作步骤:S1:向含有乙酸、硝酸及磷酸的混合废酸溶液中加入氯化钡溶液,搅拌,产生沉淀,过滤,除去废酸溶液中的磷酸根离子;S2:向S1过滤后得到的混合液中加入催化剂,加热,保温,收集产生的硝酸蒸汽;S3:将S2加热处理后的混合液冷却,结晶,过滤,除去废酸溶液中的乙酸根。通过本工艺流程,能够顺利实现磷酸、乙酸与硝酸的分离。
Description
技术领域
本发明涉及废酸液处理技术领域,具体为一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法。
背景技术
近年来,随着工业产业的迅猛发展,在制造业生产过程中常产生各种废水。如液晶制造 步骤或半导体制造步骤中产生混合有乙酸、硝酸和磷酸的混合酸废液,这些废液的随意排放 不仅造成环境污染,水体污染,而且导致废液中的各种有机酸、无机酸被浪费。传统对废酸 进行处理时,一般对其进行中和处理,之后直接排放至大自然中。且,近年来,地球环境保 护呼声愈发高涨,循环再利用的主张也进入到人们的日常生活和产业生产中,而以往的通过 中和处理进行的排放方法为完全不再循环利用废酸而舍弃的方法,其无法响应社会进步的需 求。
公布号为CN102167415A的中国发明专利披露了一种从乙酸-硝酸-磷酸系混酸废液分离 回收磷酸的方法,其主要通过将含有乙酸、硝酸和磷酸的废液与含有磷酸三烷基酯和碳原子 数为6-13的脂肪族直链饱和烃的萃取剂混合,利用萃取液萃取相应的酸,从而达到分离并回 收磷酸的目的。
上述披露的技术方案,其主要利用萃取的技术来分离混合酸,但是,实际操作过程中, 若要达到较高的萃取率,提高废液的回收率,其需要耗费大量的时间,高达几百个小时,而 这与现代快节奏的工作模式不符。
发明内容
本发明的目的是提供一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,旨在为现有混合酸的分 离提纯提供一种有效的实验方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,包括以下步骤:
S1:向含有乙酸、硝酸及磷酸的混合废酸溶液中加入氯化钡溶液,搅拌,产生沉淀,过 滤,除去废酸溶液中的磷酸根离子;
S2:向S1过滤后得到的混合液中加入催化剂,加热,保温,收集产生的硝酸蒸汽;
S3:将S2加热处理后的混合液冷却,结晶,过滤,除去废酸溶液中的乙酸根。
进一步的,将S1中过滤出的沉淀物加入至硫酸溶液中,制备磷酸溶液,实现磷酸废液的 回收。
进一步的,S2中所述催化剂为黄铜矿。
进一步的,S2中加热温度为70-110℃。
进一步的,S2中保温时间为10-20min。
进一步的,将S2中收集的硝酸蒸汽于不高于10℃冷却,回收硝酸溶液。
进一步的,S3中冷却温度不高于10℃。
进一步的,混合废酸溶液中硝酸的含量不高于6mol/L。
本发明具有以下有益效果:
1.本发明首先向混合废酸溶液中加入氯化钡,以使废酸溶液中的磷酸与氯化钡反应,并 产生磷酸钡沉淀,从而使磷酸根从废酸溶液中分离出,同时,废酸溶液中的乙酸及硝酸与氯 化钡不反应,因此能够较好地只将磷酸根从废酸溶液中脱离,进一步地使磷酸钡与硫酸反应, 制备磷酸,实现磷酸的还原;当然,也可以根据实际需要,直接对磷酸钡加以利用,而不对 其做进一步处理。
2.利用催化剂黄铜矿促进废酸溶液中乙酸与氯化钡中的氯离子反应,转化为氯乙酸,进 一步地转化为羟基乙酸;更进一步地,在混合废酸溶液的酸性环境下,羟基乙酸发生交酯反 应,产生易结晶的六原子杂环化合物,并通过冷却使乙酸转化后以结晶形式从废酸溶液中脱 离,实现乙酸与硝酸的分离,使剩余液体中主要成分为硝酸;另一方面,黄铜矿属于逆磁性 物质,其对氯乙酸及乙交酯具有一定的吸附作用,有利于乙交酯的沉淀。
3.混合废酸溶液在加热的过程中,部分硝酸汽化,以蒸汽形式从混合废酸溶液中脱离, 通过管道将蒸发的硝酸收集,并对其冷却,使气体硝酸凝聚成液滴,以回收部分硝酸溶液。
4.由于本发明所适用的废酸溶液中硝酸的浓度较小,为稀硝酸,其氧化性较弱,因此, 当向乙酸和硝酸的混合液中加入黄铜矿时,硝酸不会将黄铜矿氧化,从而不会影响黄铜矿对 乙酸转化的催化。
5.本发明在向混合液中添加氯化钡以除去磷酸根的同时,为下一步乙酸的转化提供氯离 子;之后,为除去乙酸,对混合废酸溶液加热,此时,部分硝酸挥发,但是,单纯依靠加热 并不能使硝酸完全从混合废酸溶液中挥发,因此,只有进一步对乙酸进行处理,才能使乙酸 与硝酸彻底分离。固,本发明的混合废酸的分离操作工艺步骤不可改变,其顺序不可调整, 只有在该工艺操作顺序下才能够顺利完成乙酸、硝酸及磷酸的分离。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实 施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范 围。
本发明披露了一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,具体工艺步骤如下。
实施例1
S1:向100mL混合有乙酸、硝酸及磷酸的混合废酸溶液(其中硝酸的浓度约为4mol/L) 中加入浓度为0.2mol/L的氯化钡溶液10mL,于磁力搅拌器中室温恒温搅拌15min。混合液中 的磷酸逐渐与氯化钡反应产生固体磷酸钡沉淀,而乙酸及硝酸与氯化钡不反应,两者继续保 留在混合废酸溶液中。
将上述产生的磷酸钡固体过滤分离,并向其中逐渐滴加浓度为8mol/L的硫酸溶液,从而 制备出磷酸溶液,实现磷酸废液的回收。当然,其他实施例中,也可不使用硫酸溶液做进一 步的处理,可直接将得到的磷酸钡固体加以再利用。
S2:向S1中过滤磷酸钡后的滤液中加入催化剂黄铜矿(FeS2)5g,搅拌并加热至70℃, 保温10min。在催化剂黄铜矿的作用下,乙酸逐渐与混合废液中的氯离子(S1中加入氯化钡 后,钡离子被磷酸根离子沉淀,氯离子留存在溶液中)反应,转化为氯乙酸,进一步地转化 为羟基乙酸;更进一步地,在混合废酸溶液的酸性环境下,羟基乙酸发生交酯,产生易结晶 的六原子杂环化合物。混合废酸溶液在加热的过程中,部分硝酸汽化,以蒸汽形式从混合废 酸溶液中脱离,通过管道将蒸发的硝酸收集,并用5℃的冷却水对管道冷却,使气体硝酸凝 聚成液滴,以回收部分硝酸溶液。
S3:将S2中已经发生交酯反应后的混合液冷却至10℃,溶液中产生酯类结晶物。即原 本混合废酸溶液中的乙酸转变后以结晶形式沉淀,从混合液中脱离出,混合液中剩余主要成 分为硝酸,实现乙酸与硝酸的分离,从而完成混合废酸溶液中乙酸、硝酸及磷酸的分离提纯。
当然,乙酸转变后以结晶形式从混合溶液中脱离后,可根据实际需要,并考虑成本选择 是否进一步地对结晶物处理,以还原出乙酸。
实施例2
S1:向150mL混合有乙酸、硝酸及磷酸的混合废酸溶液(其中硝酸的浓度约为6mol/L) 中加入浓度为0.2mol/L的氯化钡溶液10mL,于磁力搅拌器中室温恒温搅拌15min。混合液中 的磷酸逐渐与氯化钡反应产生固体磷酸钡沉淀,而乙酸及硝酸与氯化钡不反应,保留在混合 废酸溶液中。
将上述产生的磷酸钡固体过滤分离,并向其中逐渐滴加浓度为8mol/L的硫酸溶液,从而 制备出磷酸溶液,实现磷酸废液的回收。当然,其他实施例中,也可不使用硫酸溶液做进一 步的处理,可直接将得到的磷酸钡固体加以再利用。
S2:向S1中过滤磷酸钡后的滤液中加入催化剂黄铜矿(FeS2)5g,搅拌并加热至90℃, 保温15min。在催化剂黄铜矿的作用下,乙酸逐渐与混合废液中的氯离子(S1中加入氯化钡 后,钡离子被磷酸根离子沉淀,氯离子留存在溶液中)反应,转化为氯乙酸,进一步地转化 为羟基乙酸;更进一步地,在混合废酸溶液的酸性环境下,羟基乙酸发生交酯,产生易结晶 的六原子杂环化合物。混合废酸溶液在加热的过程中,部分硝酸汽化,以蒸汽形式从混合废 酸溶液中脱离,通过管道将蒸发的硝酸收集,并用10℃的冷却水对管道冷却,使气体硝酸凝 聚成液滴,以回收部分硝酸溶液。
S3:将S2中已经发生交酯反应后的混合液冷却至8℃,溶液中产生酯类结晶物。即原本 混合废酸溶液中的乙酸转变后以结晶形式沉淀,从混合液中脱离出,混合液中剩余主要成分 为硝酸,实现乙酸与硝酸的分离,从而完成混合废酸溶液中乙酸、硝酸及磷酸的分离提纯。
当然,乙酸转变后以结晶形式从混合溶液中脱离后,可根据实际需要,并考虑成本选择 是否进一步地对结晶物处理,以还原出乙酸。
实施例3
S1:向150mL混合有乙酸、硝酸及磷酸的混合废酸溶液(其中硝酸的浓度约为3mol/L) 中加入浓度为0.2mol/L的氯化钡溶液10mL,于磁力搅拌器中室温恒温搅拌20min。混合液中 的磷酸逐渐与氯化钡反应产生固体磷酸钡沉淀,而乙酸及硝酸与氯化钡不反应,保留在混合 废酸溶液中。
将上述产生的磷酸钡固体过滤分离,并向其中逐渐滴加浓度为7mol/L的硫酸溶液,从而 制备出磷酸溶液,实现磷酸废液的回收。当然,其他实施例中,也可不使用硫酸溶液做进一 步的处理,可直接将得到的磷酸钡固体加以再利用。
S2:向S1中过滤磷酸钡后的滤液中加入催化剂黄铜矿(FeS2)5g,搅拌并加热至110℃, 保温20min。在催化剂黄铜矿的作用下,乙酸逐渐与混合废液中的氯离子(S1中加入氯化钡 后,钡离子被磷酸根离子沉淀,氯离子留存在溶液中)反应,转化为氯乙酸,进一步地转化 为羟基乙酸;更进一步地,在混合废酸溶液的酸性环境下,羟基乙酸发生交酯,产生易结晶 的六原子杂环化合物。混合废酸溶液在加热的过程中,部分硝酸汽化,以蒸汽形式从混合废 酸溶液中脱离,通过管道将蒸发的硝酸收集,并用10℃的冷却水对管道冷却,使气体硝酸凝 聚成液滴,以回收部分硝酸溶液。
S3:将S2中已经发生交酯反应后的混合液冷却至5℃,溶液中产生酯类结晶物。即原本 混合废酸溶液中的乙酸转变后以结晶形式沉淀,从混合液中脱离出,混合液中剩余主要成分 为硝酸,实现乙酸与硝酸的分离,从而完成混合废酸溶液中乙酸、硝酸及磷酸的分离提纯。
当然,乙酸转变后以结晶形式从混合溶液中脱离后,可根据实际需要,并考虑成本选择 是否进一步地对结晶物处理,以还原出乙酸。
实验结果
对各实施例中S1步骤中产生的固体磷酸钡沉淀,S2中收集的挥发硝酸以及S3中的结晶 物称重,计算其占混合废酸溶液总体积的比重,结果如下表所示。
编号 | 磷酸钡g/L | 挥发硝酸mL/L | 结晶物g/L |
实施例1 | 12.3 | 11.5 | 4.2 |
实施例2 | 13.1 | 10.8 | 3.7 |
实施例3 | 12.8 | 11.9 | 3.9 |
由上述实验结果可知,本发明提供的混合废酸溶液的分离方案能够顺利实现各种废酸的 分离,催化剂黄铜矿也能够较好地促进乙酸的转化,以使其进一步结晶沉淀。
Claims (8)
1.一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:向含有乙酸、硝酸及磷酸的混合废酸溶液中加入氯化钡溶液,搅拌,产生沉淀,过滤,除去废酸溶液中的磷酸根离子;
S2:向S1过滤后得到的混合液中加入催化剂,加热,保温,收集产生的硝酸蒸汽;
S3:将S2加热处理后的混合液冷却,结晶,过滤,除去废酸溶液中的乙酸根。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,其特征在于:将S1中过滤出的沉淀物加入至硫酸溶液中,制备磷酸溶液,实现磷酸废液的回收。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,其特征在于:S2中所述催化剂为黄铜矿。
4.根据权利要求1所述的一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,其特征在于:S2中加热温度不超过110℃。
5.根据权利要求1所述的一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,其特征在于:S2中保温时间为10-20min。
6.根据权利要求1所述的一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,其特征在于:将S2中收集的硝酸蒸汽于不高于10℃冷却,回收硝酸溶液。
7.根据权利要求1所述的一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,其特征在于:S3中冷却温度不高于10℃。
8.根据权利要求1所述的一种磷酸、乙酸及硝酸混合酸的分离方法,其特征在于:混合废酸溶液中硝酸的含量不高于6mol/L。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB883493A (en) * | 1958-04-25 | 1961-11-29 | Escambia Chem Corp | Method for the recovery of nitrogen values and acetic acid from mixtures containing nitric and acetic acids |
CN1781842A (zh) * | 2004-12-02 | 2006-06-07 | 芝田隼次 | 从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法 |
TWI290908B (en) * | 2005-04-06 | 2007-12-11 | Hiforce Chemicals Corp | Method of recycling nitric acid, acetic acid or their salts from a waste solution including nitric acid, acetic acid and phosphoric acid of TFT-LCD cleaning process |
TW201116481A (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-16 | Sanwa Yuka Kogyo Co Ltd | Method for recycling phosphoric acid from acetic acid, nitric acid, and phosphoric acid based acidic fluid |
CN103213962A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-07-24 | 武汉工程大学 | 含磷酸的混酸蚀刻废液制取饲料级磷酸氢钙的方法 |
-
2018
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB883493A (en) * | 1958-04-25 | 1961-11-29 | Escambia Chem Corp | Method for the recovery of nitrogen values and acetic acid from mixtures containing nitric and acetic acids |
CN1781842A (zh) * | 2004-12-02 | 2006-06-07 | 芝田隼次 | 从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法 |
TWI290908B (en) * | 2005-04-06 | 2007-12-11 | Hiforce Chemicals Corp | Method of recycling nitric acid, acetic acid or their salts from a waste solution including nitric acid, acetic acid and phosphoric acid of TFT-LCD cleaning process |
TW201116481A (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-16 | Sanwa Yuka Kogyo Co Ltd | Method for recycling phosphoric acid from acetic acid, nitric acid, and phosphoric acid based acidic fluid |
CN103213962A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-07-24 | 武汉工程大学 | 含磷酸的混酸蚀刻废液制取饲料级磷酸氢钙的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
HEE-DONG CHUN等: "Separation of Nitric Acid and Acetic Acid from the Waste Acid in LCD Etching Process", 《CLEAN TECHNOLOGY》 * |
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