[发明专利]一种回收磷肥厂污水渣中磷和氟的方法

权利要求书

1. 一种回收磷肥厂污水渣中磷和氟的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）加入硫酸分解污水渣，萃取污水渣中的磷氟资源，反应中需加入一定量的磷酸返酸，反应生成二水或半水硫酸钙晶体和P₂O₅含量为15%～28%的稀磷酸溶液，经固液分离得到稀磷酸和副产品磷石膏；上述反应的主要化学反应方程式如下：

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ + 6H₂O = 3CaSO₄·2H₂O+ 2H₃PO₄

    CaHPO₄·2H₂O+ H₂SO₄ = CaSO₄·2H₂O+ H₃PO₄

    CaF₂ + H₂SO₄ + 2H₂O = CaSO₄·2H₂O+ 2HF

（2）将经固液分离得到的稀磷酸浓缩成浓磷酸，在磷酸浓缩过程中以及制酸过程中采用本专业技术人员所熟知的传统方法回收逸出的含氟气体制成氟硅酸等氟化物或者在稀磷酸中加入脱氟剂以氟硅酸钠等氟化物的形式回收氟资源；获得的浓磷酸可以采用本专业技术人员所熟知的传统方法制备磷酸铵等磷酸盐产品。

2.根据权利要求1所述的回收磷肥厂污水渣中磷和氟的方法，其特征在于所述的硫酸分解污水渣的反应条件为：控制SO₃浓度为6～80g/L，反应温度为45～95℃，反应时间为1～8小时，液固比为2～8：1，硫酸用量为酸解污水渣中氧化钙按化学计算理论量的95%～120%。

3.根据权利要求1和2所述的回收磷肥厂污水渣中磷和氟的方法，其特征在于所述的硫酸分解污水渣的最佳反应条件为：控制SO₃浓度为25～55g/L，反应温度为70～85℃，反应时间为2～5小时，液固比为4～5.5：1，硫酸用量为酸解污水渣中氧化钙按化学计算理论量的100%～115%。

4.根据权利要求1所述的回收磷肥厂污水渣中磷和氟的方法，其特征在于所述的磷肥厂污水渣为磷肥厂含磷氟污水经水处理工艺从过滤分离设备分离出的含磷氟污水渣，该污水渣可以经过干燥去除部分游离水也可以不经过干燥直接用于硫酸分解污水渣反应。

5.根据权利要求1和4所述的回收磷肥厂污水渣中磷和氟的方法，其特征在于所述的污水渣以不含游离水的干基计，含磷以P₂O₅计为12%～35%，含氟为4%～12%。

6.根据权利要求1所述的回收磷肥厂污水渣中磷和氟的方法，其特征在于所述一定量的磷酸返酸的浓度和用量为用本专业技术人员所熟知的硫酸分解磷矿的传统方法计算而得。

7.根据权利要求1所述的回收磷肥厂污水渣中磷和氟的方法，其特征在于所述经固液分离得到的稀磷酸是在绝压10～11kPa、75～80℃条件下浓缩得到浓磷酸的。

8.根据权利要求1所述的回收磷肥厂污水渣中磷和氟的方法，其特征在于所述稀磷酸的P₂O₅含量为15%～28%。

9.根据权利要求1所述的回收磷肥厂污水渣中磷和氟的方法，其特征在于所述浓磷酸的P₂O₅含量为35%～54%。

10.根据权利要求1所述的回收磷肥厂污水渣中磷和氟的方法，其特征在于所述的氟化物可以为氟硅酸、氟硅酸铵、氟硅酸钠、氟化钠、氟化铵、氟化氢铵、冰晶石、氟化铝、氟化钙和氟化氢中的一种或多种。