一种废磷酸的综合利用设备的制作方法

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体来说，涉及一种废磷酸的综合利用设备。

背景技术：

铝及铝合金的化学抛光大多数采用磷酸基溶液进行，常用的是磷酸、硝酸、硫酸混合液。在该行业生产过程中往往会产生大量的废酸，具有很强的腐蚀性，此外废酸中还含有重金属离子等有害的化学物质，属于《国家危险废物名录》的HW34类。

目前，针对此类废酸主要采用石灰中和法，产生大量的废渣，且容易造成二次污染。虽然也有一些相关专利和文献报道过综合利用的思路，不过大多用于生产磷酸氢钙类产品，产品附加值极低，造成了极大的资源浪费。

技术实现要素：

本实用新型的技术任务是针对以上不足，提供一种废磷酸的综合利用设备，来解决问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种废磷酸的综合利用设备，包括废磷酸净化模块、磷酸铁合成模块和磷酸铁洗涤-烘干模块，所述废磷酸净化模块包括净化液储槽、第一压滤机、净化反应槽、废磷酸储槽和中和液储槽，所述磷酸铁合成模块包括三氯化铁储槽和合成反应槽，所述磷酸铁洗涤-烘干模块包括第二压滤机、搅拌洗涤槽、离心机、耙式干燥器、洗涤水储槽和磷酸铁合成母液储槽，所述中和液储槽的底部两侧边对称设有出水口一和出水口二，所述出水口二通过管道和泵与所述磷酸铁合成模块的合成反应槽连接，所述合成反应槽的内部中部设有搅拌结构一，所述合成反应槽的顶端设有进液口一、进液口二和进液口三，且所述中和液储槽与所述进液口一连接，所述合成反应槽的底端中部设有出水口三，且所述出水口三通过管道和泵与所述磷酸铁洗涤-烘干模块的第二压滤机的进液口连接。

进一步的，所述净化反应槽的内部中部设有搅拌结构二，所述净化反应槽的顶端两侧边设有进液口四和进液口五，所述进液口四通过管道和泵与所述废磷酸储槽连接，且所述废磷酸储槽的底部一侧边设有出水口四，所述出水口四通过管道和泵与所述净化反应槽连接，所述进液口五通过管道和泵与所述中和液储槽的所述出水口一连接，所述净化反应槽的底端中部设有出水口五，且所述出水口五通过管道和泵与所述第一压滤机的进料口连接，所述第一压滤机的出水口六通过管道和泵与所述净化液储槽连接。

进一步的，所述合成反应槽的所述进液口二通过管道和泵与所述三氯化铁储槽的进液口连接，所述合成反应槽的所述进液口三通过管道和泵与所述净化液储槽连接。

进一步的，所述第二压滤机的滤液出水口通过管道和泵与所述磷酸铁合成母液储槽连接，所述第二压滤机的底端设有卸泥口二，且所述卸泥口二与所述搅拌洗涤槽顶端一侧边的进料口连接，所述搅拌洗涤槽的顶部另一侧边设有自来水进口，所述搅拌洗涤槽的底端中部设有出水口七，且所述出水口七通过管道和泵与所述离心机连接，所述离心机的底端设有卸料口一，且所述卸料口一与所述耙式干燥器连接，所述离心机的外部一侧边设有滤液排出口，且所述滤液排出口通过管道和泵与所述洗涤水储槽连接。

进一步的，所述第一压滤机的底端设有卸泥口一，所述卸泥口一的下方设有卸泥储存槽。

本实用新型的有益效果：采用难溶盐沉淀法、复分解反应、晶型合成等多种工艺结合，通过该系统的处理可以使废磷酸中磷资源得到高效综合回收，净化液中地磷回收率高达98％以上，同时产出高附加值的磷酸铁产品，中和液选用氨水的话，还可以产出氯化铵溶液，可作为肥料，该设备在实现资源回收的同时不产生二次污染，更加符合使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的废磷酸的综合利用设备结构示意图一；

图2是根据本实用新型实施例的废磷酸的综合利用设备结构示意图二；

图3是根据本实用新型实施例的废磷酸净化模块结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的磷酸铁合成模块结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的磷酸铁洗涤-烘干模块结构示意图。

图中：

1、废磷酸净化模块；2、磷酸铁合成模块；3、磷酸铁洗涤-烘干模块；4、净化液储槽；5、第一压滤机；6、净化反应槽；7、废磷酸储槽；8、中和液储槽；9、三氯化铁储槽；10、合成反应槽；11、第二压滤机；12、搅拌洗涤槽；13、离心机；14、耙式干燥器；15、洗涤水储槽；16、磷酸铁合成母液储槽；17、出水口一；18、出水口二；19、搅拌结构一；20、进液口一；21、进液口二；22、进液口三；23、出水口三；24、泵；25、搅拌结构二；26、进液口四；27、进液口五；28、出水口四；29、出水口五；30、出水口六；31、卸泥口二；32、自来水进口；33、出水口七；34、卸料口一；35、滤液排出口；36、卸泥口一；37、卸泥储存槽。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1-5所示，根据本实用新型实施例的废磷酸的综合利用设备，包括废磷酸净化模块1、磷酸铁合成模块2和磷酸铁洗涤-烘干模块3，所述废磷酸净化模块1包括净化液储槽4、第一压滤机5、净化反应槽6、废磷酸储槽7和中和液储槽8，所述磷酸铁合成模块2包括三氯化铁储槽9和合成反应槽10，所述磷酸铁洗涤-烘干模块3包括第二压滤机11、搅拌洗涤槽12、离心机13、耙式干燥器14、洗涤水储槽15和磷酸铁合成母液储槽16，所述中和液储槽8的底部两侧边对称设有出水口一17和出水口二18，所述出水口二18通过管道和泵24与所述磷酸铁合成模块2的合成反应槽10连接，所述合成反应槽10的内部中部设有搅拌结构一19，所述合成反应槽10的顶端设有进液口一20、进液口二21和进液口三22，且所述中和液储槽8与所述进液口一20连接，所述合成反应槽10的底端中部设有出水口三23，且所述出水口三23通过管道和泵24与所述磷酸铁洗涤-烘干模块3的第二压滤机11的进液口连接。

具体工作流程：废磷酸净化模块1主要利用中和反应，通过调节废磷酸溶液的pH值，使得废磷酸中的杂质金属，如：Al等沉淀去除，使得溶液得到净化，有利于后续制备高品质的磷酸铁产品，主要发生的化学反应为：

H3PO4+NH3·H2O＝NH4H2PO4+H2O

Al3++3NH3·H2O＝3NH4++Al(OH)3↓

Al3++PO43-＝AlPO4↓

同时，磷酸铁合成模块2利用净化后的溶液与三氯化铁以及中和剂溶液这三种物料反应合成磷酸铁，主要利用了中和反应和复分解反应等化学原理，主要发生的反应为：

FeCl3+NH4H2PO4+2NH3·H2O＝FePO4↓+3NH4Cl+2H2O

磷酸铁洗涤-烘干模块3主要是将合成反应得到的磷酸铁沉淀物与合成母液进行压滤分离，最后压滤得到的磷酸铁进行洗涤和干燥制备成合成产品。

在一个实施例中，所述净化反应槽6的内部中部设有搅拌结构二25，所述净化反应槽6的顶端两侧边设有进液口四26和进液口五27，所述进液口四26通过管道和泵24与所述废磷酸储槽7连接，且所述废磷酸储槽7的底部一侧边设有出水口四28，所述出水口四28通过管道和泵24与所述净化反应槽6连接，所述进液口五27通过管道和泵24与所述中和液储槽8的所述出水口一17连接，所述净化反应槽6的底端中部设有出水口五29，且所述出水口五29通过管道和泵24与所述第一压滤机5的进料口连接，所述第一压滤机5的出水口六30通过管道和泵24与所述净化液储槽4连接；废磷酸原液由废磷酸储槽7侧边底部的出水口四28通过泵24输送到净化反应槽6的进液口四26，中和液氨水由中和液储槽8的侧边底部的出水口一17通过泵24输送到净化反应槽6上部的进液口五27，并通过搅拌结构二25进行充分的搅拌，反应后的物料通过泵24将物料输送到第一压滤机5的进料口，物料经第一压滤机5压滤后，通过泵24将滤液输送至净化液储槽4。

在一个实施例中，所述合成反应槽10的所述进液口二21通过管道和泵24与所述三氯化铁储槽9的进液口连接，所述合成反应槽10的所述进液口三22通过管道和泵24与所述净化液储槽4连接；三氯化铁溶液由三氯化铁储槽9通过泵24输送至合成反应槽10顶部的进液口二21内，同时，中和液氨水由中和液储槽8通过泵24输送至合成反应槽10顶端的进液口一20，净化液由净化液储槽4通过泵24输送至合成反应槽10顶端的进液口三22，三种料液在合成反应槽10内通过搅拌结构一19进行搅拌使得料液可以进行充分的混合并进行合成反应，最终得到磷酸铁。

在另一个实施例中，所述第二压滤机11的滤液出水口通过管道和泵24与所述磷酸铁合成母液储槽16连接，所述第二压滤机11的底端设有卸泥口二31，且所述卸泥口二31与所述搅拌洗涤槽12顶端一侧边的进料口连接，所述搅拌洗涤槽12的顶部另一侧边设有自来水进口32，所述搅拌洗涤槽12的底端中部设有出水口七33，且所述出水口七33通过管道和泵24与所述离心机13连接，所述离心机13的底端设有卸料口一34，且所述卸料口一34与所述耙式干燥器14连接，所述离心机13的外部一侧边设有滤液排出口35，且所述滤液排出口35通过管道和泵24与所述洗涤水储槽15连接；合成磷酸铁后的浆料由泵24输送至第二压滤机11内进行压滤，滤液由第二压滤机11的出水口通过泵24输送至磷酸铁合成母液储槽16，滤饼通过第二压滤机11下部卸泥口卸入到搅拌洗涤槽12内，并在搅拌洗涤槽12内进行打浆水洗，洗涤后的浆料由搅拌洗涤槽12底部的出水口七通过泵24输送至离心机13内进行离心过滤，经离心过滤后的滤液由泵24输送至洗涤水储槽15，经离心得到的三氯化铁产品从离心机13下部的自动卸料口卸入到耙式干燥器14内进行干燥，经干燥后的物料从耙式干燥器14下部出料口卸出，进行产品打包作业。

在另一个实施例中，通过所述第一压滤机5的底端设有卸泥口一36，所述卸泥口一36的下方设有卸泥储存槽37，卸泥储存槽可以对底一压滤机里的滤饼进行收集，从而更加卫生。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过采用难溶盐沉淀法、复分解反应、晶型合成等多种工艺结合，通过该系统的处理可以使废磷酸中磷资源得到高效综合回收，净化液中地磷回收率高达98％以上，同时产出高附加值的磷酸铁产品，若中和液选用氨水的话，还可以产出氯化铵溶液，可作为肥料。该设备在实现资源回收的同时不产生二次污染。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。