CN111787993B - 用于从氯化烃废物流中去除铁离子和磷酸根离子的方法 - Google Patents

用于从氯化烃废物流中去除铁离子和磷酸根离子的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于从氯化烃废物流中同时去除铁离子和磷酸根离子的方法，所述废物流为诸如来源于用于制造1，1，1，3，3‑五氯丙烷(HCC‑240fa)和/或1，1，1，3，3‑四氯丙烷(HCC‑250fb)的方法的废物流。所述废物流含有氯化烃、磷酸三丁酯(TBP)和/或磷酸三乙酯(TEP)、铁、FeCl2和/或FeCl3、TBP‑FeCl2络合物和/或TBP‑FeCl3、以及TEP‑FeCl2络合物和/或TEP‑FeCl3络合物中的至少一者，并且经受热氧化以生成第二水性废物流，该第二水性废物流含有氯化氢(HCl)、FeCl3和/或FeCl2、以及H3PO4中的至少一者。将第二废物流暴露于碱以生成沉淀物，该沉淀物包含至少一种不溶性化合物，该不溶性化合物选自FePO4、Fe(OH)3和Ca3(PO4)2，并且将沉淀物从第二废物流中分离以产生仅包含痕量的铁离子和磷酸根离子的液相。

Description

用于从氯化烃废物流中去除铁离子和磷酸根离子的方法
背景技术
1.技术领域：
本公开涉及用于从氯化烃废物流中去除铁离子和磷酸根离子的方法，并且在一个实施方案中，涉及从氯化烃废物流中同时去除铁离子和磷酸根离子的方法。
2.相关技术的描述：
在用于制造氯化烃诸如1，1，1，3，3-五氯丙烷(HCC-240fa)和/或1，1，1，3，3-四氯丙烷(HCC-250fb)的一些商业方法中，通常使用催化剂诸如铁粉和磷酸三丁酯(TBP)和/或磷酸三乙酯(TEP)。用于制造HCC-240fa和HCC-250fb的示例性方法详细描述于美国专利8,722,946和8,907,147中，其公开内容以引用方式并入本文。
在用于制造HCC-240fa的一个示例性方法中，四氯化碳根据以下反应(1)与氯乙烯反应以形成HCC-240fa：
CCl4+CH2＝CHCl→CCl3-CH2-CHCl2(HCC-240fa) (1)
在用于制造HCC-250fb的一个示例性方法中，四氯化碳根据以下反应(2)与乙烯反应以形成HCC-250fb：
CCl4+CH2＝CH2→CCl3-CH2-CH2Cl(HCC-250fb) (2)
在前述反应(1)和(2)中的每个反应中，铁粉和TBP或TEP可用于原位生成反应催化剂，即TBP-FeCl2或TEP-FeCl2的络合物。
在前述方法中的每种方法中，需要定期吹扫催化剂，以便去除反应期间形成的高沸点有机杂质，并且保持催化剂活性。然而，催化剂去除生成含有氯化烃、TBP和/或TEP、铁、FeCl2和/或FeCl3、TBP-FeCl2络合物和/或TBP-FeCl3络合物、以及TEP-FeCl2络合物和/或TEP-FeCl3络合物中的至少一者的料流。
前述催化剂去除流被认为是废物流，并且废物流中的氯化烃和含磷有机化合物通常通过热氧化或焚烧而被破坏。
另外，含有高浓度的氯化氢(HCl)、FeCl3和/或FeCl2、以及H3PO4的废水料流在焚烧后生成，并且通常需要在排出料流前从废水料流中去除铁离子和/或磷酸根离子(Fe3+和/或PO4 3-)，以便满足适用的环境法规。
发明内容
本公开提供了一种用于从氯化烃废物流中同时去除铁离子和磷酸根离子的方法，所述废物流为诸如来源于用于制造1，1，1，3，3-五氯丙烷(HCC-240fa)和/或1，1，1，3，3-四氯丙烷(HCC-250fb)的方法的废物流。所述废物流含有氯化烃、磷酸三丁酯(TBP)和/或磷酸三乙酯(TEP)、铁、FeCl2和/或FeCl3、TBP-FeCl2络合物和/或TBP-FeCl3络合物、以及TEP-FeCl2络合物和/或TEP-FeCl3络合物中的至少一者，并且经受热氧化以生成第二水性废物流，该第二水性废物流含有氯化氢(HCl)、FeCl3和/或FeCl2、H3PO4和水中的至少一者。将第二废物流暴露于碱以生成沉淀物，该沉淀物包含至少一种不溶性化合物，该不溶性化合物选自FePO4、Fe(OH)3和Ca3(PO4)2，并且将沉淀物从第二废物流中分离以产生仅包含痕量的铁离子和磷酸根离子的液相。
在其一种形式中，本发明提供了一种用于从废物流中去除铁离子和磷酸根离子的方法，该方法包括下列步骤：提供含有氯化氢(HCl)、FeCl3、FeCl2、H3PO4和水中的至少一者的废物流；使所述废物流暴露于碱以生成沉淀物，所述沉淀物包含至少一种不溶性化合物，所述不溶性化合物选自FePO4、Fe(OH)3和Ca3(PO4)2；以及从所述废物流中分离所述沉淀物。
在分离步骤之后，废物流可为包含CaCl2和下列中的至少一者的液相：少于500ppm的铁离子；以及少于500ppm的磷酸根离子。另选地，在分离步骤之后，废物流可为包含CaCl2和下列中的至少一者的液相：少于10ppm的铁离子；以及少于10ppm的磷酸根离子。
该方法还可包括在分离步骤之后的下列附加步骤：从废物流中蒸发液体；以及回收固体CaCl2。
所述碱可选自氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)、氧化钙(CaO)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、以及它们的组合。
在暴露步骤之后，废物流的pH可为1至8。在分离步骤之后，所述第二废物流中的铁离子与磷酸根离子的摩尔比可为1至10。另选地，在分离步骤之后，所述废物流中的铁离子与磷酸根离子的摩尔比可为1至2。
分离步骤可包括通过选自过滤、沉降、絮凝、离心分离、以及它们的组合的至少一种方法来从废物流中分离沉淀物。
在其另一种形式中，本公开提供了一种用于从废物流中去除铁离子和磷酸根离子的方法，该方法包括下列步骤：提供含有机物的第一废物流，所述第一废物流含有氯化烃、磷酸三丁酯(TBP)和/或磷酸三乙酯(TEP)、铁、FeCl2和/或FeCl3、TBP-FeCl2络合物和/或TBP-FeCl3络合物、以及TEP-FeCl2络合物和/或TEP-FeCl3络合物中的至少一者；使所述第一废物流经受热氧化以生成含有氯化氢(HCl)、FeCl3、FeCl2、H3PO4和水中的至少一者的第二废物流；使所述第二废物流暴露于碱以生成沉淀物，所述沉淀物包含至少一种不溶性化合物，所述不溶性化合物选自FePO4、Fe(OH)3和Ca3(PO4)2；以及从第二废物流中分离所述沉淀物。
在分离步骤之后，第二废物流可为包含CaCl2和下列中的至少一者的液相：少于500ppm的铁离子；以及少于500ppm的磷酸根离子。另选地，在分离步骤之后，第二废物流可为包含CaCl2和下列中的至少一者的液相：少于10ppm的铁离子；以及少于10ppm的磷酸根离子。
该方法还可包括在分离步骤之后的下列附加步骤：从第二废物流中蒸发液体；以及回收固体CaCl2。
所述碱可选自氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)、氧化钙(CaO)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、以及它们的组合。
在经受步骤之后，第二废物流可包含少于20重量％的FeCl3和FeCl2的总浓度，第二废物流可包含少于20重量％的H3PO4的总浓度，并且/或者第二废物流包含少于40重量％的HCl。
在分离步骤之后，所述第二废物流中的铁离子与磷酸根离子的摩尔比可为1至10，或者可为1至2。
分离步骤可包括通过选自过滤、沉降、絮凝、离心分离、以及它们的组合的至少一种方法来从第二废物流中分离沉淀物。
具体实施方式
本公开提供了一种用于从氯化烃废物流中同时去除铁离子和磷酸根离子的方法，所述废物流为诸如来源于用于制造1，1，1，3，3-五氯丙烷(HCC-240fa)和/或1，1，1，3，3-四氯丙烷(HCC-250fb)的方法的废物流。所述废物流含有氯化烃、磷酸三丁酯(TBP)和/或磷酸三乙酯(TEP)、铁、FeCl2和/或FeCl3、TBP-FeCl2络合物和/或TBP-FeCl3络合物、以及TEP-FeCl2络合物和/或TEP-FeCl3络合物中的至少一者，并且经受热氧化以生成第二水性废物流，该第二水性废物流含有氯化氢(HCl)、FeCl3和/或FeCl2、H3PO4和水中的至少一者。将第二废物流暴露于碱以生成沉淀物，该沉淀物包含至少一种不溶性化合物，该不溶性化合物选自FePO4、Fe(OH)3和Ca3(PO4)2，并且将沉淀物从第二废物流中分离以产生仅包含痕量的铁离子和磷酸根离子的液相。
废物流(在本文中有时被称为第一废物流)来源于在由前述方法的反应吹扫催化剂时用于制造1，1，1，3，3-五氯丙烷(HCC-240fa)和/或1，1，1，3，3-四氯丙烷(HCC-250fb)的方法，以便去除在该方法期间形成的高沸点有机杂质并保持催化剂活性。
该第一废物流含有氯化烃、磷酸三丁酯(TBP)和/或磷酸三乙酯(TEP)、铁、FeCl2和/或FeCl3、TBP-FeCl2络合物和/或TBP-FeCl3络合物、以及TEP-FeCl2络合物和/或TEP-FeCl3络合物中的至少一者。
在所述第一废物流从所述HCC-240fa和/或HCC-250fb方法排出后，将所述第一废物流引导至废物处理单元，在所述废物处理单元中，包括例如氯化烃、TBP、TEP、铁、FeCl2、FeCl3、TBP-FeCl2络合物、TBP-FeCl3络合物、TEP-FeCl2络合物和TEP-FeCl3络合物的所述第一废物流的组成组分通过热氧化，诸如通过焚烧而被破坏。
来自焚烧的烟气可通过添加水而冷却到例如大致介于40℃和70℃之间的温度，使得大部分的氯化氢(HCl)保留在烟气中，并且可任选地通过其他方式自身回收，而一定量的HCl、氧化铁(Fe2O3和/或FeO)和五氧化二磷(P2O5/P4O10)被捕集于水中以形成包含前述组分的水性料流。在水性料流中，Fe2O3和/或FeO在水中与HCl反应以形成FeCl3和/或FeCl2，并且P2O5和/或P4O10与水反应以形成H3PO4。
在水添加后生成的水性料流(在本文中有时称为第二废物流)包含相对高浓度的氯化亚铁(FeCl2)和/或氯化铁(FeCl3)以及磷酸氢盐(H3PO4)，并且由于环境法规，通常不易于处理。第二废物流还可包括氯化氢(HCl)。
在第二废物流中，氯化亚铁(FeCl2)和氯化铁(FeCl3)的总浓度可例如低至0重量％、3重量％、5重量％或7重量％，或者高达13重量％、15重量％、17重量％、20重量％，或者可在前述值中的任何两个值之间限定的任何范围内，诸如0重量％至20重量％、3重量％至17重量％、5重量％至15重量％或7重量％至13重量％。
另外，在第二废物流中，磷酸氢盐(H3PO4)的总浓度可例如低至0重量％、3重量％、5重量％或7重量％，或者高达13重量％、15重量％、17重量％、20重量％，或者可在前述值中的任何两个值之间限定的任何范围内，诸如0重量％至20重量％、3重量％至17重量％、5重量％至15重量％或7重量％至13重量％。
在第二废物流中，HCl的浓度可例如低至0重量％、1重量％或5重量％，或者高达10重量％、25重量％或40重量％，或者可在前述值中的任何两个值之间限定的任何范围内，诸如0重量％至40重量％、1重量％至25重量％、或5重量％至10重量％。
第二废物流中铁离子与磷酸根离子的摩尔比可为例如1至10、1至8、3至7、或1至2。
然后由碱或碱溶液处理第二废物流，或使第二废物流经受碱或碱溶液。碱可为无机碱，包括至少一种碱，诸如氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙(Ca(OH)2)或氧化钙(CaO)。碱性溶液的pH可为高于7的任何pH，并且第二废物流在用碱性溶液处理后的pH可例如低至1、2、或3，或者高达8、9、或10，或者可在前述值中的任何两个值之间限定的任何范围内，诸如1至10、2至9、或3至8。在一个具体实施方案中，第二废物流在用碱性溶液处理后的pH介于2.5和8之间。
示出用碱处理第二废物流的示例性反应在下文示出。
当CaO被用作碱时，下列反应(3)至(7)是例示性的：
CaO+H2O→Ca(OH)2 (3)
2HCl+Ca(OH)2→CaCl2+2H2O (4)
FeCl3+H3PO4→FePO4(s)+3HCl (5)
2FeCl3+3Ca(OH)2→2Fe(OH)3(s)+3CaCl2 (6)
2H3PO4+3Ca(OH)2→Ca3(PO4)2(s)+6H2O (7)
当将CaO添加到第二废物流时，CaO通过在根据反应(3)与水反应而转化成Ca(OH)2，Ca(OH)2与第二废物流中的HCl反应以根据反应(4)形成可溶性CaCl2，并且第二废物流的pH增加。HCl经由氯化碳的热氧化而生成。当在加入无机碱后将pH调节至2.5或更高时，存在于第二废物流中的大部分的H3PO4根据反应(5)与FeCl3反应以生成水不溶性固体FePO4。过量FeCl3根据反应(6)与Ca(OH)2反应以形成不溶性Fe(OH)3。少量的H3PO4可根据反应(7)与Ca(OH)2反应以生成Ca3(PO4)2，并且所得Ca3(PO4)2具有一些水中溶解度。
当KOH或NaOH被用作碱时，下列反应(8)至(11)是例示性的：
HCl+KOH/NaOH→KCl/NaCl+H2O (8)
FeCl3+H3PO4→FePO4(s)+3HCl (9)
FeCl3+3KOH/NaOH→Fe(OH)3(s)+3KCl/NaCl (10)
H3PO4+3K(OH)/NaOH→K3PO4/Na3PO4+3H2O (11)
当将KOH或NaOH加入第二废物流时，KOH或NaOH在第二废物流中与HCl反应以根据反应(8)形成可溶性KCl或NaCl，并且废物流的pH增加。当在加入无机碱后将pH调节至2.5或更高时，存在于第二废物流中的大部分的H3PO4根据反应(9)与FeCl3反应以生成水不溶性固体FePO4。过量FeCl3根据反应(10)与KOH或NaOH反应以形成不溶性Fe(OH)3。少量的H3PO4可根据反应(11)与KOH或NaOH反应以生成K3PO4/Na3PO4，并且所得K3PO4/Na3PO4可溶于水中。
在本方法中，加入KOH/NaOH并且分离所生成的固体后，第二废物流的液相中的残余磷酸根离子浓度高于使用CaO或Ca(OH)时的残余磷酸根离子浓度，因为K3PO4/Na3PO4的溶解度远高于Ca3(PO4)2。
可通过将第二废物流排放到混合器中来用碱处理第二废物流，向混合器中加入碱以将第二废物流的pH调节至上文示出的水平。作为此类方法的结果，在液相第二废物流中形成固体沉淀物，该沉淀物包含在弱酸或弱碱性pH条件下不溶于水中的磷酸铁(FePO4)、氢氧化铁(Fe(OH)3)和磷酸钙(Ca3(PO4)2)中的一种或多种，并且因此作为固体从第二废物流中沉淀出来。
任选地，为了调节第二废物流中铁离子和磷离子的摩尔比，可在前述碱处理步骤期间根据需要添加新鲜氯化亚铁(FeCl2)和/或氯化铁(FeCl3)。
此后，通过过滤、物理和/或化学沉降、絮凝、离心分离、或前述技术的组合来将磷酸铁(FePO4)、氢氧化铁(Fe(OH)3)和/或磷酸钙(Ca3(PO4)2)的固体沉淀物从第二废物流的液体中分离。
在前述分离后，第二废物流的液相将包含相对大量的氯化钙(CaCl2)，并且有利地，仅包含痕量的铁离子和/或亚铁离子(Fe3+和/或Fe2+)和磷酸根离子(PO4 3-)。
保留在第二废物流的液相中的铁离子的总量(在本文中也称为残余铁)可例如低至或少于0.01ppm、0.1ppm、1ppm，或者高至或少于10ppm、50ppm或500ppm，或者在前述值中的任何两个值之间限定的任何范围内，诸如0.01ppm至500ppm、0.1ppm至50ppm、或1ppm至10ppm。
保留在第二废物流的液相中的铁磷酸根离子的量(在本文中也称为磷或残余磷)可例如低至或少于0.01ppm、0.1ppm、1ppm，或者高至或少于10ppm、50ppm或500ppm，或者在前述值中的任何两个值之间限定的任何范围内，诸如0.01ppm至500ppm、0.1ppm至50ppm、或1ppm至10ppm。
任选地，可例如通过蒸发从经处理的第二废物流的液相中去除水，以便作为副产物浓缩和回收CaCl2。
实施例
实施例1
将300克含有4.0重量％FeCl3和2.0重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.21)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将30％NaOH溶液缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至3.0。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中Fe和P离子浓度分别为12.5ppm和18.6ppm。
实施例2
将300克含有4.0重量％FeCl3和2.0重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.21)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将30％NaOH溶液缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至4.0。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中Fe和P离子浓度分别为1.1ppm和19.9ppm。
实施例3
将300克含有4.0重量％FeCl3和2.0重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.21)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将30％NaOH溶液缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至5.0。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中Fe和P离子浓度分别为0.08ppm和29.0ppm。
实施例4
将300克含有4.0重量％FeCl3和2.0重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.21)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将30％NaOH溶液缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至7.0。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中Fe和P离子浓度分别为0.15ppm和57.4ppm。
实施例5
将300克含有4.0重量％FeCl3和2.0重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.21)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将30％NaOH溶液缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至8.0。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中Fe和P离子浓度分别为0.23ppm和354.8ppm。
实施例6
将300克含有4.0重量％FeCl3和2.0重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.21)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至3.2。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中Fe和P离子浓度分别为0.05ppm和0.74ppm。
实施例7
将300克含有4.0重量％FeCl3和2.0重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.21)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至5.3。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中Fe和P离子浓度分别为0.02ppm和0.27ppm。
实施例8
将300克含有4.0重量％FeCl3和2.0重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.21)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至5.9。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中Fe和P离子浓度分别为0.44ppm和1.1ppm。
实施例9
将300克含有4.0重量％FeCl3和2.0重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.21)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至7.7。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中的P离子浓度为0.47ppm。
实施例10
将300克含有4.0重量％FeCl3和2.0重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.21)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至9.3。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中Fe和P离子浓度分别为0.01ppm和0.37ppm。
实施例11
将300克含有8.35重量％HCl、1.55重量％FeCl3和0.76重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.23)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至6.5。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中的P离子浓度为0.59ppm。
实施例12
将200克含有6.0重量％HCl、9.87重量％FeCl3和3.76重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.59)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至5.8。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中的P离子浓度为0.49ppm。通过目视观察，混合物变成凝胶状的不可流动固体，并且难以被过滤。
实施例13
将200克含有7.0重量％HCl、9.87重量％FeCl3和3.76重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.59)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至6.1。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中的P离子浓度为0.41ppm。通过目视观察，混合物变成凝胶状的不可流动固体，并且难以被过滤。
实施例14
将200克含有8.0重量％HCl、9.87重量％FeCl3和3.76重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.59)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至5.7。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中的P离子浓度为0.61ppm。通过目视观察，混合物是可流动的，并且能够被过滤。
实施例15
将200克含有10.0重量％HCl、9.87重量％FeCl3和3.76重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.59)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至5.8。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中的P离子浓度为0.65ppm。通过目视观察，混合物是可流动的，并且能够被过滤。
实施例16
将200克含有15.0重量％HCl、9.87重量％FeCl3和3.76重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.59)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至4.4。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中的P离子浓度为0.86ppm。通过目视观察，混合物是可流动的，并且能够被过滤。
实施例17
将200克含有15.0重量％HCl、9.87重量％FeCl3和3.76重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.59)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至6.2。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中的P离子浓度为1.9ppm。通过目视观察，混合物是可流动的，并且能够被过滤。
实施例18
将200克含有15.0重量％HCl、9.87重量％FeCl3和3.76重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.59)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至8.0。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中的P离子浓度为1.3ppm。通过目视观察，混合物是可流动的，并且能够被过滤。
实施例19
将200克含有20.0重量％HCl、9.87重量％FeCl3和3.76重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.59)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至7.3。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中的P离子浓度为2.0ppm。通过目视观察，混合物是可流动的，并且能够被过滤。
实施例20
将200克含有15.0重量％HCl、9.87重量％FeCl3和3.76重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.59)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至4.3。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中Fe和P离子浓度分别为0.21ppm和0.12ppm。
实施例21
将200克含有15.0重量％HCl、9.87重量％FeCl3和3.76重量％H3PO4(Fe/P摩尔比＝1.59)的水溶液加入500mL玻璃烧杯中。在搅拌下，将CaO粉末缓慢地加入烧杯中，以将溶液pH调节至9.6。然后，过滤混合物，并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量的滤液中Fe和P离子浓度分别为141ppm和4.0ppm。
如本文所用，短语“在任意两个前述值之间限定的任意范围内”字面上是指任意范围可选自在此类短语之前列出的任意两个值，而无论这些值是在列表的较低部分中还是在列表的较高部分中。例如，一对值可选自两个较低值、两个较高值、或者较低值和较高值。
虽然已经将本公开描述为与示例性设计有关，但是可在本公开的实质和范围内进一步修改本公开。此外，本申请旨在涵盖本公开所属领域的已知或惯常实践内的与本公开的此类偏离。

Claims (14)

1.一种用于从废物流中去除铁离子和磷酸根离子的方法，包括以下步骤：
提供含有FeCl3、FeCl2中的至少一者、H3PO4和水的废物流；
使所述废物流暴露于碱以生成沉淀物，所述沉淀物包含至少一种不溶性化合物，所述不溶性化合物选自FePO4、Fe(OH)3、Ca3(PO4)2；以及
从所述废物流中分离所述沉淀物，其中在所述分离步骤之后，所述废物流中的铁离子与磷酸根离子的摩尔比为1至10。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述分离步骤之后，所述废物流为液相，所述液相包含CaCl2和下列中的至少一者：
少于500ppm的铁离子；以及
少于500ppm的磷酸根离子。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述分离步骤之后，所述废物流为液相，所述液相包含CaCl2和下列中的至少一者：
少于10ppm的铁离子；以及
少于10ppm的磷酸根离子。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述分离步骤之后的下列附加步骤：
从所述废物流中蒸发液体；以及
回收固体CaCl2。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱选自氢氧化钾（KOH）、氢氧化钠（NaOH）、氧化钙(CaO)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、以及它们的组合。
6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述暴露步骤之后，所述废物流的pH为1至8。
7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述分离步骤之后，所述废物流中的铁离子与磷酸根离子的摩尔比为1至2。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述分离步骤包括通过选自过滤、沉降、絮凝、离心分离、以及它们的组合的至少一种方法来从所述废物流中分离所述沉淀物。
9.一种用于从废物流中去除铁离子和磷酸根离子的方法，包括以下步骤：
提供含有机物的第一废物流，所述第一废物流含有氯化烃、磷酸三丁酯（TBP）和/或磷酸三乙酯（TEP）、铁、FeCl2和/或FeCl3、TBP-FeCl2络合物和/或TBP-FeCl3络合物、以及TEP-FeCl2络合物和/或TEP-FeCl3络合物中的至少一者；
使所述第一废物流经受热氧化以生成含有氯化氢（HCl）、FeCl3、FeCl2中的至少一者、H3PO4和水的第二废物流；
使所述第二废物流暴露于碱以生成沉淀物，所述沉淀物包含至少一种不溶性化合物，所述不溶性化合物选自FePO4、Fe(OH)3和Ca3(PO4)2；以及
从所述第二废物流中分离所述沉淀物。
10.一种用于从废物流中去除铁离子和磷酸根离子的方法，包括以下步骤：
提供含有氯化氢（HCl）、FeCl3、FeCl2中的至少一者、H3PO4和水的废物流；
使所述废物流暴露于碱以生成沉淀物，所述沉淀物包含至少一种不溶性化合物，所述不溶性化合物选自FePO4、Fe(OH)3、Ca3(PO4)2；以及
从所述废物流中分离所述沉淀物，
其中在所述暴露步骤之后，所述废物流的pH为1至8。
11.根据权利要求10所述的方法，其中在所述分离步骤之后，所述废物流为包含CaCl2和下列中的至少一者的液相：少于500ppm的铁离子；以及少于500ppm的磷酸根离子。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述分离步骤之后，所述废物流为包含CaCl2和下列中的至少一者的液相：少于10ppm的铁离子；以及少于10ppm的磷酸根离子。
13.根据权利要求10所述的方法，该方法还包括在所述分离步骤之后的下列附加步骤：从废物流中蒸发液体；以及回收固体CaCl2。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述碱选自氢氧化钾（KOH）、氢氧化钠（NaOH）、氧化钙(CaO)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、以及它们的组合。
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