[发明专利]用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸锂混合产品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及含锰废液的治理和利用的技术领域，尤其是用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸锂混合产品的方法，所述含锰废液为生产对苯二酚所得含锰废液。

背景技术

对苯二酚是重要的有机中间体，我国于20世纪70年代研制并已投入工业化生产。目前国内主要采取用苯胺-二氧化锰工艺生产对苯二酚，该工艺与国外的苯酚-双氧水工艺相比，具有产品纯度高，杂质少等优点。但其缺点是废液的排放量大。通常的状态下，每生产一吨对苯二酚约有四十吨含锰废水。生产对苯二酚所得含锰废液里面的化学组分为硫酸锰的含量11-12％，硫酸铵含量为1.4-1.6％，硫酸含量为1.8-2.2％，单质元素残渣5-6％，单质元素为：钙，镁，锌，钠，铝，镉和镍。

目前国内一些生产厂利用含锰废液制取晶体硫酸锰或普通碳酸盐，以及高纯碳酸锰等。高纯碳酸锰是理想的高性能强磁性材料，是近代迅速发展起来的锰硅合金、锰铝合金、高性能二氧化锰产品的主要原料。目前高纯碳酸锰主要是用作软磁铁氧磁性材料，一般以电解锰或硫酸锰、碳酸氢铵等为原料制取。国内已有工厂利用含锰废液经一系列净化工艺制取硫酸锰晶体，再与碳酸氢铵进行复分解反应制取高纯碳酸锰。

然而，用对苯二酚中其他的化学成分却没有加以利用，因而，浪费了资源。

发明内容

生产对苯二酚所得含锰废液的化学组分为硫酸锰的含量11-12％，硫酸铵含量为1.4-1.6％，硫酸含量为1.8-2.2％，单质元素残渣5-6％，单质元素为：钙，镁，锌，钠，铝，镉和镍。为了对其进行综合利用，本发明提供了用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸锂混合产品的方法，所述含锰废液为生产对苯二酚所得含锰废液，该方法操作简单，设备投资少，将生产对苯二酚所得含锰废液综合利用，变废为宝，消除了含锰废液对环境的污染，提高了企业的经济效益。

本发明的技术方案如下：用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸锂混合产品的方法，所述含锰废液为生产对苯二酚所得含锰废液，包括如下具体步骤：

步骤A：将生产对苯二酚所得含锰废液抽滤后得到澄清的含硫酸锰、硫酸铵、硫酸的滤液和含单质残渣的滤饼，所述滤液另行开发其他产品；

步骤B：所述含单质残渣的滤饼与过量硫酸反应，得到含硫酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硫酸钠，硫酸铝、硫酸镉和硫酸镍的溶液，而后再与磷酸锂溶液混合，并使溶液中硫酸盐的物质的摩尔含量之和与磷酸锂的摩尔含量之比为3∶1.6-2.4，得到含磷酸钙、磷酸镁、磷酸锌、磷酸钠、磷酸铝、磷酸镉和磷酸镍的磷酸盐和硫酸锂的混合溶液；

步骤C：将步骤B所得磷酸盐和硫酸锂的混合溶液经过滤，得到磷酸钙、磷酸镁、磷酸锌、磷酸铝、磷酸镉和磷酸镍的混合磷酸盐滤饼和含磷酸钠和硫酸锂的滤液；

步骤D：磷酸盐滤饼经洗涤、干燥、分级分离和粉碎，得到磷酸盐产品；

步骤E：含磷酸钠和硫酸锂的滤液经减压蒸馏、冷却结晶、析出磷酸钠晶体和硫酸锂晶体，经过滤分离，得到磷酸钠和硫酸锂混合产品。

本发明所述用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸锂混合产品的方法，其化学反应方程式：

3CaSO₄+2Li₃PO₄＝＝＝＝＝Ca₃(PO₄)₂+Li₂SO₄

3MgSO₄+2Li₃PO₄＝＝＝＝＝Mg₃(PO₄)₂+Li₂SO₄

3Na₂SO₄+2Li₃PO₄＝＝＝＝＝Na₃(PO₄)₂+Li₂SO₄

3ZnSO₄+2Li₃PO₄＝＝＝＝＝Zn₃(PO₄)₂+Li₂SO₄

Al₂(SO₄)₃+2Li₃PO₄＝＝＝＝＝2AlPO₄+3Li₂SO₄