CN112779604A - 一种以磷酸铁生产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺 - Google Patents
一种以磷酸铁生产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112779604A CN112779604A CN202110084727.2A CN202110084727A CN112779604A CN 112779604 A CN112779604 A CN 112779604A CN 202110084727 A CN202110084727 A CN 202110084727A CN 112779604 A CN112779604 A CN 112779604A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calcium sulfate
- iron phosphate
- fepo
- production wastewater
- preparing high
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 64
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 26
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910000399 iron(III) phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 12
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 16
- IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCCCN1C=C[N+](C)=C1 IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 8
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- -1 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate Chemical group 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 13
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 11
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 10
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 7
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 238000009621 Solvay process Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/46—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/60—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape characterised by shape
- C30B29/62—Whiskers or needles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B7/00—Single-crystal growth from solutions using solvents which are liquid at normal temperature, e.g. aqueous solutions
- C30B7/14—Single-crystal growth from solutions using solvents which are liquid at normal temperature, e.g. aqueous solutions the crystallising materials being formed by chemical reactions in the solution
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
本发明的目的在于提供以磷酸铁生产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺，属于工业生产废水处理技术领域。其特征在于：在含SO4 2‑、PO4 3‑、Na+和少量Fe3+的的FePO4生产废水中加入Fe2(SO4)3，并用硫酸或者NaOH溶液调pH为2.0～2.5，使PO4 3‑与Fe3+反应生成FePO4沉淀，以除去废水中的PO4 3‑；将FePO4浆料送入离心机过滤，滤液流经钠离子交换树脂柱除去其中少量Fe3+后，再加入晶型控制剂和氯化钙(CaCl2)溶液，并在一定温度下反应一定时间生成CaSO4沉淀，之后进行离心过滤，滤饼经洗涤、干燥后得到硫酸钙晶须产品。
Description
技术领域
本发明涉及无机化工技术领域，具体涉及一种以钛白粉副产绿矾生产磷酸铁的过程中所产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺。
背景技术
磷酸铁是生产磷酸铁锂正极材料的原料之一，随着电动汽车行业的快速发展，磷酸铁锂的市场需求越来越大，对磷酸铁原料的需求也逐年增加。磷酸铁可由钛白粉生产的副产绿矾(FeSO4·7H2O)通过氧化后与磷酸或磷酸盐共沉淀得到，其中磷酸或磷酸盐是过量的，与FeSO4的物质的量之比约为1.1∶1，将生成的磷酸铁浆料过滤后产生大量含高浓度硫酸根(SO4 2-)、钠离子(Na+)和一定浓度的磷酸根(PO4 3-)的废水，这些废水若直接排放将造成严重环境污染。
硫酸钙晶须是一种以硫酸钙(含0-2个结晶水)为主要成分，直径在微纳米级，长径为几十至几百的无机单晶材料。它具有良好的力学性能和有机相容性，且价廉、无毒等，在建材、塑料、橡胶、造纸、涂料、环境、催化、可生物降解材料等领域具有广泛的用途，而且容易回收处理，对环境无危害，是一种极具应用价值的纤维状材料。生产硫酸钙晶须的原料很多，如专利[201710172604.8]和申请号[2014107373890.0]分别采用天然二水石膏、石灰石为原材料制备石膏晶须；专利[201910694111.X]采用氯化钙溶液，专利[20120268594.5]采用PVC企业副产电石泥和燃煤电厂氨法脱硫副产硫酸铵，专利[200910130829.2]采用电镀废水产生的硝酸钙水溶液和氯化钙水溶液，专利[201610203228.X]采用“氨碱法”副产氯化钙浆体配制的氯化钙溶液，专利[201810906420.45]、[202010123260.3]采用磷石膏，专利[201811009007.4]采用烧硫烟气脱硫灰，专利[202010896686.2]以电石渣改性磷石膏，以磷石膏，专利[202010123181.2]、[202010339127.1]分别以中低品位磷矿、磷尾矿或磷尾矿富集磷精矿等为原料制备硫酸钙晶须。但未见以钛白粉副产绿矾生产磷酸铁的过程中所产废水制备硫酸钙晶须的报道。
发明内容
为解决钛白粉副产绿矾生产磷酸铁的过程中所产废水直接排放所造成的环境污染问题，本发明提供了一种由钛白粉副产绿矾生产磷酸铁的过程中所产废水制备高纯度硫酸钙晶须的制备工艺，具体制备工艺如附图所示。
本发明所提供的高纯度硫酸钙晶须制备工艺包括如下步骤：
步骤1，将含一定浓度的SO4 2-、Na+和PO4 3-的FePO4生产废水用泵送入反应釜A中，加入一定量的Fe2(SO4)3，使Fe3+与PO4 3-的物质的量之比为1∶1，并用硫酸或者NaOH溶液调pH为2.0～2.5，使PO4 3-与Fe3+反应生成FePO4沉淀，以除去废水中的PO4 3-；
步骤2，将步骤1的FePO4浆料送入离心机过滤，滤饼放入晶化釜中，加入一定量纯水，搅拌均匀后升温至90℃晶化2小时，然后过滤、洗涤、干燥后得到磷酸铁产品；滤液流经钠离子交换树脂柱除去Fe3+后，流出液送入反应釜B中；
步骤3，在搅拌下将一定量的晶型控制剂和一定浓度氯化钙(CaCl2)溶液加入反应釜B中，并在一定温度下反应0.5～2小时生成CaSO4沉淀，离心过滤后，滤饼再经洗涤、干燥即可得到硫酸钙晶须产品，滤液送到污水处理池处理达标后排放。
根据本发明所述以钛白粉副产绿矾生产磷酸铁的过程中所产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺，所涉及CaCl2溶液浓度为1～4.0mol·L-1。
根据本发明所述以钛白粉副产绿矾生产磷酸铁的过程中所产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺，所涉及的晶型控制剂为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4)，其用量(以质量计)在数值上为CaCl2的物质的量的0.1～0.5％。
根据本发明所述以钛白粉副产绿矾生产磷酸铁的过程中所产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺，所涉及的步骤3的反应温度为70～80℃，反应时间为0.5～2小时。
采用本发明所述以钛白粉副产绿矾生产磷酸铁的过程中所产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺，得到的硫酸钙晶须长径比在15～50。
附图说明
图1为本发明所述以钛白粉副产绿矾生产磷酸铁的过程中所产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺流程图；图2为硫酸钙晶须产品的SEM照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述，本领域技术人员应当理解，所述实施例仅用于示例，而不对本发明构成任何限制。
实施例1
步骤1，将1m3FePO4生产废水(SO4 2-、PO4 3-和Na+的浓度分别为1.0、0.1、2.0mol·L-1)用泵送入反应釜A中，加入20kg Fe2(SO4)3(Fe3+与PO4 3-的物质的量之比为1∶1)，并用硫酸或者NaOH溶液调pH为2.0，使PO4 3-与Fe3+反应生成FePO4沉淀，以除去废水中的PO4 3-；
步骤2，将步骤1的FePO4浆料送入离心机过滤，滤饼放入晶化釜中，加入50kg纯水，搅拌均匀后升温至85～90℃晶化2小时，然后过滤、洗涤、干燥后得到磷酸铁产品；滤液(含SO4 2-、Na+和少量Fe3+)流经阳离子交换树脂柱，流出液为除去Fe3+后的含SO4 2-、Na+清液并用泵送入反应釜B中；
步骤3，在搅拌下将1kg的[Bmim]BF4和1m31.0mol·L-1CaCl2溶液加入反应釜B中，并在70℃下反应2小时生成CaSO4沉淀，离心过滤，滤饼经洗涤、干燥后得到硫酸钙晶须产品，滤液送到污水处理池处理达标后排放。
实施例2
步骤1，将1m3FePO4生产废水(SO4 2-、PO4 3-和Na+的浓度分别为0.5、0.05、1.0mol·L-1)用泵送入反应釜A中，加入10kg Fe2(SO4)3(Fe3+与PO4 3-的物质的量之比为1∶1)，并用硫酸或者NaOH溶液调pH为2.5，使PO4 3-与Fe3+反应生成FePO4沉淀，以除去废水中的PO4 3-；
步骤2，将步骤1的FePO4浆料送入离心机过滤，滤饼放入晶化釜中，加入50kg纯水，搅拌均匀后升温至85～90℃晶化2小时，然后过滤、洗涤、干燥后得到磷酸铁产品；滤液(含SO4 2-、Na+和少量Fe3+)流经阳离子交换树脂柱，流出液为除去Fe3+后的含SO4 2-、Na+清液并用泵送入反应釜B中；
步骤3，在搅拌下将0.5kg的[Bmim]BF4和0.5m31.0mol·L-1CaCl2溶液加入反应釜B中，并在80℃下反应0.5小时生成CaSO4沉淀，离心过滤，滤饼经洗涤、干燥后得到硫酸钙晶须产品，滤液送到污水处理池处理达标后排放。
实施例3
步骤1，将1m3FePO4生产废水(SO4 2-、PO4 3-和Na+的浓度分别为1.0、0.1、2.0mol·L-1)用泵送入反应釜A中，加入20kg Fe2(SO4)3(Fe3+与PO4 3-的物质的量之比为1∶1)，并用硫酸或者NaOH溶液调pH为2.5，使PO4 3-与Fe3+反应生成FePO4沉淀，以除去废水中的PO4 3-；
步骤2，将步骤1的FePO4浆料送入离心机过滤，滤饼放入晶化釜中，加入50kg纯水，搅拌均匀后升温至85～90℃晶化2小时，然后过滤、洗涤、干燥后得到磷酸铁产品；滤液(含SO4 2-、Na+和少量Fe3+)流经阳离子交换树脂柱，流出液为除去Fe3+后的含SO4 2-、Na+清液并用泵送入反应釜B中；
步骤3，在搅拌下将1.0kg的[Bmim]BF4和1m31.0mol·L-1CaCl2溶液加入反应釜B中，并在80℃下反应1小时生成CaSO4沉淀，离心过滤，滤饼经洗涤、干燥后得到硫酸钙晶须产品，滤液送到污水处理池处理达标后排放。
实施例4
步骤1，将1m3FePO4生产废水(SO4 2-、PO4 3-和Na+的浓度分别为1.0、0.1、2.0mol·L-1)用泵送入反应釜A中，加入20kg Fe2(SO4)3(Fe3+与PO4 3-的物质的量之比为1∶1)，并用硫酸或者NaOH溶液调pH为2.2，使PO4 3-与Fe3+反应生成FePO4沉淀，以除去废水中的PO4 3-；
步骤2，将步骤1的FePO4浆料送入离心机过滤，滤饼放入晶化釜中，加入50kg纯水，搅拌均匀后升温至85～90℃晶化2小时，然后过滤、洗涤、干燥后得到磷酸铁产品；滤液(含SO4 2-、Na+和少量Fe3+)流经阳离子交换树脂柱，流出液为除去Fe3+后的含SO4 2-、Na+清液并用泵送入反应釜B中；
步骤3，在搅拌下将1kg的[Bmim]BF4和0.5m32.0mol·L-1CaCl2溶液加入反应釜B中，并在75℃下反应1.5小时生成CaSO4沉淀，离心过滤，滤饼经洗涤、干燥后得到硫酸钙晶须产品，滤液送到污水处理池处理达标后排放。
实施例5
步骤1，将1m3FePO4生产废水(SO4 2-、PO4 3-和Na+的浓度分别为1.0、0.05、2.0mol·L-1)用泵送入反应釜A中，加入10kg Fe2(SO4)3(Fe3+与PO4 3-的物质的量之比为1∶1)，并用硫酸或者NaOH溶液调pH为2.3，使PO4 3-与Fe3+反应生成FePO4沉淀，以除去废水中的PO4 3-；
步骤2，将步骤1的FePO4浆料送入离心机过滤，滤饼放入晶化釜中，加入50kg纯水，搅拌均匀后升温至85～90℃晶化2小时，然后过滤、洗涤、干燥后得到磷酸铁产品；滤液(含SO4 2-、Na+和少量Fe3+)流经阳离子交换树脂柱，流出液为除去Fe3+后的含SO4 2-、Na+清液并用泵送入反应釜B中；
步骤3，在搅拌下将5kg的[Bmim]BF4和0.25m34.0mol·L-1CaCl2溶液加入反应釜B中，并在75℃下反应1.5小时生成CaSO4沉淀，离心过滤，滤饼经洗涤、干燥后得到硫酸钙晶须产品，滤液送到污水处理池处理达标后排放。
实施例6
步骤1，将1m3FePO4生产废水(SO4 2-、PO4 3-和Na+的浓度分别为2.0、0.2、4.0mol·L-1)用泵送入反应釜A中，加入40kg Fe2(SO4)3(Fe3+与PO4 3-的物质的量之比为1∶1)，并用硫酸或者NaOH溶液调pH为2.2，使PO4 3-与Fe3+反应生成FePO4沉淀，以除去废水中的PO4 3-；
步骤2，将步骤1的FePO4浆料送入离心机过滤，滤饼放入晶化釜中，加入50kg纯水，搅拌均匀后升温至85～90℃晶化2小时，然后过滤、洗涤、干燥后得到磷酸铁产品；滤液(含SO4 2-、Na+和少量Fe3+)流经阳离子交换树脂柱，流出液为除去Fe3+后的含SO4 2-、Na+清液并用泵送入反应釜B中；
步骤3，在搅拌下将5kg的[Bmim]BF4和0.5m34.0mol·L-1CaCl2溶液加入反应釜B中，并在80℃下反应2小时生成CaSO4沉淀，离心过滤，滤饼经洗涤、干燥后得到硫酸钙晶须产品，滤液送到污水处理池处理达标后排放。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种以磷酸铁生产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺，其特征在于：将含一定浓度的SO4 2-、PO4 3-、Na+和少量Fe3+的FePO4生产废水用泵送入反应釜A中，加入一定量的Fe2(SO4)3，使Fe3+与PO4 3-的物质的量之比为1∶1，并用硫酸或者NaOH溶液调pH为2.0～2.5，使PO4 3-与Fe3+反应生成FePO4沉淀，以除去废水中的PO4 3-；将FePO4浆料送入离心机过滤，滤饼放入晶化釜中，加入一定量纯水，搅拌均匀后升温至90℃晶化2小时，然后过滤、洗涤、干燥后得到磷酸铁产品；滤液流经钠离子交换树脂柱除去Fe3+后，流出液送入反应釜B中；在搅拌下将一定量的晶型控制剂和一定浓度氯化钙(CaCl2)溶液加入反应釜B中，并在一定温度下反应一定时间生成CaSO4沉淀，离心过滤后，滤饼再经洗涤、干燥即可得到硫酸钙晶须产品。
2.根据权利要求1所述的一种以磷酸铁生产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺，其特征在于：所述的CaCl2溶液浓度为1～4.0mol·L-1。
3.根据权利要求1所述的一种以磷酸铁生产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺，其特征在于：所述的晶型控制剂为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4)，其用量(以质量计)在数值上为CaCl2的物质的量的0.1～0.5％。
4.根据权利要求1所述的一种以磷酸铁生产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺，其特征在于：所述的制备硫酸钙晶须的反应温度为70～80℃，反应时间为0.5～2小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110084727.2A CN112779604B (zh) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | 一种以磷酸铁生产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110084727.2A CN112779604B (zh) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | 一种以磷酸铁生产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112779604A true CN112779604A (zh) | 2021-05-11 |
| CN112779604B CN112779604B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=75758403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110084727.2A Active CN112779604B (zh) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | 一种以磷酸铁生产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112779604B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101550585A (zh) * | 2009-04-16 | 2009-10-07 | 北京矿冶研究总院 | 一种脱水硫酸钙晶须的制备方法 |
| CN102453951A (zh) * | 2010-10-21 | 2012-05-16 | 华东理工大学 | 一种利用制碱废液和废硫酸制高品质硫酸钙晶须的方法 |
| CN103834989A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-06-04 | 锦州钛业有限公司 | 氯化法钛白含氯根废水生产硫酸钙晶须的工艺 |
| CN104480531A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-01 | 嵩县中科孵化器有限公司 | 钠长石的分解工艺 |
| CN105112989A (zh) * | 2015-10-14 | 2015-12-02 | 科洋环境工程（上海）有限公司 | 一种硫酸钙晶须的制备方法 |
| CN106350870A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-25 | 湖北永绍科技股份有限公司 | 一种硫酸废液的处置利用方法 |
| CN107345315A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-14 | 南开大学 | 离子液体溶剂体系处理脱硫石膏生产硫酸钙晶须的方法 |
| CN107345316A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-14 | 南开大学 | 一种离子液体预处理脱硫石膏生产硫酸钙晶须的方法 |
| CN108277537A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-13 | 黑龙江科技大学 | 一种利用膨胀石墨生产废水制备半水硫酸钙晶须的方法 |
| CN108975469A (zh) * | 2017-06-05 | 2018-12-11 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种磷酸铁废水中磷酸根和硫酸根的分步去除方法 |
-
2021
- 2021-01-20 CN CN202110084727.2A patent/CN112779604B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101550585A (zh) * | 2009-04-16 | 2009-10-07 | 北京矿冶研究总院 | 一种脱水硫酸钙晶须的制备方法 |
| CN102453951A (zh) * | 2010-10-21 | 2012-05-16 | 华东理工大学 | 一种利用制碱废液和废硫酸制高品质硫酸钙晶须的方法 |
| CN103834989A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-06-04 | 锦州钛业有限公司 | 氯化法钛白含氯根废水生产硫酸钙晶须的工艺 |
| CN104480531A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-01 | 嵩县中科孵化器有限公司 | 钠长石的分解工艺 |
| CN105112989A (zh) * | 2015-10-14 | 2015-12-02 | 科洋环境工程（上海）有限公司 | 一种硫酸钙晶须的制备方法 |
| CN106350870A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-25 | 湖北永绍科技股份有限公司 | 一种硫酸废液的处置利用方法 |
| CN108975469A (zh) * | 2017-06-05 | 2018-12-11 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种磷酸铁废水中磷酸根和硫酸根的分步去除方法 |
| CN107345315A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-14 | 南开大学 | 离子液体溶剂体系处理脱硫石膏生产硫酸钙晶须的方法 |
| CN107345316A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-14 | 南开大学 | 一种离子液体预处理脱硫石膏生产硫酸钙晶须的方法 |
| CN108277537A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-13 | 黑龙江科技大学 | 一种利用膨胀石墨生产废水制备半水硫酸钙晶须的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112779604B (zh) | 2024-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI551549B (zh) | 廢水除磷方法以及磷酸亞鐵的製備方法 | |
| CN103813987A (zh) | 含磷酸盐的废水的处理以及氟硅酸盐和磷酸盐的回收 | |
| CN104211099B (zh) | 工业磷石膏废渣的资源化回收利用方法 | |
| CN112759113A (zh) | 一种磷酸铁生产废水的零排放和磷酸根及硫酸根回收方法 | |
| US20200239325A1 (en) | Systems and Methods to Treat Flue Gas Desulfurization Waste to Produce Ammonium Sulfate and Calcium Carbonate Products | |
| US5009873A (en) | Crystal modification in wet process phosphoric acid production | |
| CN210559433U (zh) | 利用磷石膏制取碳酸钙的系统 | |
| CN107459373A (zh) | 基于氧化石墨烯产生废酸制备钾锰混合化肥的方法及系统 | |
| CN112779604B (zh) | 一种以磷酸铁生产废水制备高纯度硫酸钙晶须的工艺 | |
| CN108439451A (zh) | 利用磷石膏制备轻质碳酸钙的方法 | |
| CN102234127A (zh) | 一种纳米硫酸钙的制备工艺 | |
| CN111118606B (zh) | 一种利用骨明胶废水制备硫酸钙晶须的方法 | |
| CN209759039U (zh) | 一种湿法磷酸硫化除砷净化装置 | |
| JPS62288104A (ja) | 固体状の塩基性金属ヒドロキシ硫酸塩錯体及びその製造方法 | |
| TWI680211B (zh) | 製備硫酸鈣晶鬚的方法 | |
| CN112441608B (zh) | 一种纳米氢氧化钙晶须的制备方法 | |
| CN115676790A (zh) | 一种高振实球形电池级磷酸铁的制备方法 | |
| CN104591110A (zh) | 一种浓缩湿法磷酸制备低含硫磷酸二氢钙的方法 | |
| CN103539092A (zh) | 一种湿法浓磷酸脱硫剂的制备和应用 | |
| JPS62260708A (ja) | 高純度ヒドロキシアパタイトの製造方法 | |
| CN210710760U (zh) | 己内酰胺硫酸酯与饲料级磷酸氢钙生产己内酰胺的系统 | |
| CN110436426B (zh) | 含磷含氟废水处理联产磷酸的系统及方法 | |
| CN102166453A (zh) | 硝酸分解磷矿所得酸解液的净化处理方法 | |
| CN105236496A (zh) | 氨循环氨法制备氧化铁黑的生产方法 | |
| CN213680977U (zh) | 一种sds干法脱硫副产物生产石膏晶须装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |