一种从含硫酸的废磷酸中回收高纯度磷酸氢钙的方法
【专利摘要】本发明公开一种从含硫酸的废磷酸中回收高纯度磷酸氢钙的方法，具体的工艺包括：在含硫酸的废磷酸中加入0.5%活性炭粉，过滤并加入过量的碳酸钙悬浊液或者氢氧化钙乳液，过滤得到二水硫酸钙和磷酸铝，同时在得到的滤液中以碳酸钙悬浊液和氢氧化钙乳液的形式加入磷酸所需要的0.95-1.1摩尔倍数的理论量的钙，过滤干燥得到高纯度二水磷酸氢钙；最后将得到高纯度二水磷酸氢钙，加纯净水，打浆，控制固含量的浓度为10-30%，加热浆料到90-100℃，搅拌熟化0.5-1.5h，固液分离，干燥得到高纯度无水磷酸氢钙。本发明工艺简单、成本低，有效地利用了废酸中的硫酸和磷酸，减少了对环境的危害。
【专利说明】一种从含硫酸的废磷酸中回收高纯度磷酸氢钙的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化学废料的处理方法，具体涉及一种从含硫酸的废磷酸中回收高纯度磷酸氢钙的方法，属于三废综合利用【技术领域】。
【背景技术】
[0002]使用磷酸-硫酸体系的抛光液对高级铝材进行化学抛光时，在铝氧化生产过程中抛光液长期使用后，会导致铝成分积聚，当磷酸中铝含量达到一定值时，则作为废磷酸排出，这种排出的废磷酸中含Al (H2PO4) 3约为0.5-2.5 % (重量百分浓度，下同)左右，含硫酸约为10-30%左右，含磷酸约为30-50%左右。一般处理这种化学抛光液的方法是加入碱液中和并废渣填埋或者是采用膜回收。采用碱液中和并废渣填埋的方法时，会产生大量含磷酸的污泥，增大填埋成本，甚至会引起公害；采用膜回收的方法时，磷酸的回收率只有60%，该法还不回收其中的磷酸铝，而将磷酸铝作为废物排出，既浪费资源又会形成新的污染。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种从含硫酸的废磷酸中回收高纯度磷酸氢钙的方法，该制备方法工艺简单、成本低，能够有效地利用废酸中的硫酸和磷酸，减少对环境的危害。
[0004]为了实现上述目的，本发明一种从含硫酸的废磷酸中回收高纯度磷酸氢钙的方法包括以下步骤:
[0005](1)在温度为20_50°C、搅伴的条件下，在含硫酸的废磷酸中加入对应废磷酸重量的0.5%活性炭粉，充分吸附后过滤，除去油污、机械杂质和重金属等；
[0006](2)第一段中和:在反应温度为20_50°C、搅拌的条件下，加入过量的碳酸钙悬浊液或者氢氧化钙乳液(完全中和硫酸根所需要的)，过滤，得到二水硫酸钙和磷酸铝，同时得到清澈的含磷酸的滤液，含磷酸铝的二水硫酸钙的滤饼，送水泥厂作为原料使用；
[0007](3)第二段中和:在步骤2得到的含磷酸的滤液中，在反应温度为30_50°C、搅拌的条件下，以碳酸钙悬浊液和氢氧化钙乳液的形式加入磷酸所需要的0.95-1.1摩尔倍数的理论量的钙，控制溶液的PH值为4.5-8.0，过滤，得到二水磷酸氢钙；
[0008](4)固液分离，排出废水，将分离出的固体用常规干燥器干燥，得到高纯度二水磷酸氢钙；
[0009](5)将步骤4得到高纯度二水磷酸氢钙，加纯净水，打浆，控制固含量的浓度为10-30%，在l-60min内，加热浆料到90_100°C，搅拌熟化0.5-1.5h，固液分离，排出废水，将分离出的固体用常规干燥器干燥，得到高纯度无水磷酸氢钙(本发明中的高纯度的磷酸氢钙为高纯度的无水磷酸氢钙)。
[0010]进一步的，第一段中和反应中碳酸钙悬浊液或氢氧化钙乳液的加入量为1.01-1.1摩尔倍数废液中硫酸的量。
[0011]进一步的，碳酸钙悬浊液的重量百分浓度为10-50%。[0012]进一步的，氢氧化钙乳液的重量百分浓度为3-20%。
[0013]进一步的，第二段中和反应中碳酸钙悬浊液的加入量占总加入钙摩尔数的85-95%。
[0014]本发明的有益效果是:本发明能回收废磷酸溶液中的98%以上的磷，减少了排出强酸性的含磷废水对环境的危害，该工艺简单、成本低，同时产生的含微量磷酸铝的二水硫酸钙的滤饼，可送水泥厂作为原料使用；得到的二水磷酸氢钙和无水磷酸氢钙，纯度均高达99.5%，能够作为各种工业使用，例如用作耐火材料、陶瓷玻璃的原料、饲料添加剂、卤磷酸钙荧光粉的原料。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0016]实施例1
[0017]在500毫升四口瓶中加入废磷酸100g，其中含Al (H2PO4) 3约为2g，含硫酸18.4g，含磷酸为36.5g。
[0018]步骤1、取上述废磷酸。加100g自来水，在温度为20°C、搅伴的条件下，在含硫酸的废磷酸中加入0.5g活性炭粉，充分吸附后过滤，除去油污、机械杂质和重金属等；
[0019]步骤2、第一段中和:在反应温度为20°C、搅拌的条件下，慢慢的加入190g碳酸钙悬浊液(约含19g碳酸钙)，过滤，得到二水硫酸钙和磷酸铝，同时得到清澈的含磷酸的滤液227g，含磷酸铝的二水硫酸钙的滤饼55克(105°C时的干燥减量约40%，即含水分约22g)，可以送水泥厂作为原料使用。
[0020]步骤3、第二段中和:在步骤2得到的含磷酸的滤液227g中，在反应温度为30°C、搅拌的条件下，以碳酸钙悬浊液和氢`氧化钙乳液的形式加入磷酸所需要的0.95摩尔倍数的理论量的钙(其中碳酸钙约为3`0g，氢氧化钙约为4g)，控制溶液的pH值为4.5，过滤得到
二水磷酸氢钙；
[0021 ] 步骤4、固液分离，排出废水，将分离出的固体，用烘箱60 V干燥4h，得到二水磷酸氢钙63.8g，收率98.5% (对磷的回收率)。试验日期为2013年7月29日的产品的该批号，按照GB1889-2004食品添加剂磷酸氢钙的标准检验，结果合格，可见属于高纯度的二水磷
酸氢钙。
[0022]检验结果如下:
[0023]
【权利要求】
1.一种从含硫酸的废磷酸中回收高纯度磷酸氢钙的方法，其特征在于，所述工艺包括以下步骤: (O在温度为20-50°C、搅伴的条件下，在含硫酸的废磷酸中加入对应废磷酸重量的0.5%活性炭粉，充分吸附后过滤，除去油污、机械杂质和重金属等； (2)第一段中和:在反应温度为20-50°C、搅拌的条件下，加入过量的碳酸钙悬浊液或者氢氧化钙乳液，过滤，得到二水硫酸钙和磷酸铝，同时得到清澈的含磷酸的滤液； (3)第二段中和:在步骤2得到的含磷酸的滤液中，在反应温度为30-50°C、搅拌的条件下，以碳酸钙悬浊液和氢氧化钙乳液的形式加入磷酸所需要的0.95-1.1摩尔倍数的理论量的钙，控制溶液的PH值为4.5-8.0，过滤，得到二水磷酸氢钙； (4)固液分离，排出废水，将分离出的固体用常规干燥器干燥，得到高纯度二水磷酸氢钙； (5)将步骤4得到高纯度二水磷酸氢钙，加纯净水，打浆，控制固含量的浓度为10-30%，在l-60min内，加热浆料到90-100°C，搅拌熟化0.5-1.5h，固液分离，排出废水，将分离出的固体用常规干燥器干燥，得到高纯度无水磷酸氢钙。
2.根据权利要求1所述的一种从含硫酸的废磷酸中回收高纯度磷酸氢钙的方法，其特征在于，所述第一段中和反应中碳酸钙悬浊液或氢氧化钙乳液的加入量为1.01-1.1摩尔倍数废液中硫酸的量。
3.根据权利要求1或2所述的一种从含硫酸的废磷酸中回收高纯度磷酸氢钙的方法，其特征在于，所述碳酸钙悬浊液的重量百分浓度为10-50%。
4.根据权利要求1或2所述的一种从含硫酸的废磷酸中回收高纯度磷酸氢钙的方法，其特征在于，所述氢氧化钙乳液的重量百分浓度为3-20%。
5.根据权利要求1所述的一种从含硫酸的废磷酸中回收高纯度磷酸氢钙的方法，其特征在于，所述第二段中和反应中碳酸钙悬浊液的加入量占总加入钙摩尔数的85-95%。
【文档编号】C01B25/32GK103738933SQ201310688185
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】朱容均, 朱晓冰 申请人:江苏晓春新材料有限公司