[发明专利]一种用焦磷酸盐生产磷酸盐工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种含磷废料的回收利用工艺，尤其是一种用焦磷酸盐生产磷酸盐工艺，属于磷化工技术领域。

背景技术

近年来由于资源和环保两个方面的压力，人们已越来越重视从含磷废弃物中除去和回收磷的技术。随着含磷废水资源化回收利用技术的开发和不断成熟，通过对高含磷农药生产废料和磷化工高含磷废水中磷元素的回收，形成大量的磷酸盐产品。

现有以副产焦磷酸盐为原料进行的磷回收技术中，主要工艺路线是对焦磷酸盐进行解聚和再次聚合，以得到聚磷酸盐产品。由于焦磷酸盐一般是采用有机含磷废液为原料通过高温氧化而成，因此焦磷酸盐内不仅含有不溶残渣、固体有机物，还含有相当数量的杂质金属离子，现有工艺中是通过对焦磷酸盐进行溶解，以除去不溶的固体杂质，再对溶液进行重结晶或者调节PH值对金属杂质进行去除，再进行进一步的解聚、聚合得到产品聚合磷酸盐。

但是上述工艺存在的问题在于：直接对焦磷酸盐进行重结晶或者调节PH除去金属杂质的工艺，重结晶余下大量的母液，或者生成大量的金属杂质沉淀，增加了后续处理工序，并提高了生产的设备投入，在一定程度上阻碍了含磷废弃物磷元素再利用的应用和推广。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用焦磷酸盐生产磷酸盐工艺，通过对现有焦磷酸盐利用工艺的优化，提高磷元素回收率，达到降低生产成本和环境污染的目的。

本发明采用的技术方案如下：

一种用焦磷酸盐生产磷酸盐工艺，焦磷酸盐加水升温溶解并进行解聚得到磷酸盐溶液，再将磷酸盐溶液中的金属离子杂质通过沉淀去除，过滤得到产品磷酸盐溶液。

传统对未解聚的焦磷酸盐溶液采用重结晶或者沉淀法进行金属杂质的去除工艺，其重结晶母液中含磷量较高，或者金属杂质沉淀的量大且磷含量较高，通过发明人的深入研究发现这是因为在解聚前焦磷酸盐除杂所得的金属杂质离子沉淀是以络合物形式存在，络合物中含有大量的磷元素而造成磷元素回收率降低，并且增加了重结晶母液、金属杂质沉淀的后处理工序，增加了成本。发明人创造性的将焦磷酸盐进行水解后再进行沉淀法将金属杂质离子去除，使得金属杂质离子生成无机化合沉淀。相比于解聚前焦磷酸盐沉淀除杂工艺，大大的提高了磷元素的回收率，其达到了有金属杂质的去除率高的意想不到的优点，同时该工艺并未增加单元操作设备和单元操作过程，生产高效且成本低廉，而且所得的无机化合沉淀可以直接利用。

进一步的，在焦磷酸盐溶解前还进行脱盐预处理。所述脱盐预处理是将焦磷酸盐在常温下进行水洗，溶解其中的氯盐，如氯化钠、氯化钾等，其水洗工艺可将洗涤水进行循环洗涤，最后一次洗涤中用清水洗涤以降低其盐含量。

脱盐后的粗品焦磷酸钠中氯化钠/钾的含量低于0.8%。

进一步的，所述产品磷酸盐溶液进一步包括中和结晶或者聚合处理。以得到不同类的目标产品。

本发明的用焦磷酸盐生产磷酸盐工艺，所述沉淀去除金属离子杂质的过程是通过生成硫化物沉淀或者氢氧化物沉淀去除。

所述硫化物沉淀去除是采用五硫化二磷、硫化钠、硫化钾、硫化氢中的一种或多种沉淀金属离子杂质。

当所述除杂剂为五硫化二磷、硫化钠、硫化钾的一种时，加入过量的除杂剂进行沉淀后，加入双氧水进行硫的去除多余的除杂剂。

所述氢氧化物沉淀去除是通过调节磷酸盐溶液的PH值为7-10沉淀金属离子杂质。

PH调节剂为磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种。进一步的调节磷酸盐溶液的PH为7.5-8.5，使得金属杂质高效的沉淀，且有利于工艺过程的低成本化。根据原料和产品的钠/钾类型，氢氧化钠和氢氧化钾可互换，碳酸钠和碳酸钾可互换。

进一步的，在整个除杂过程中，较优的维持体系的温度≥50℃，提高金属杂质的去除率。

本发明的用焦磷酸盐生产磷酸盐工艺，所述解聚过程中加入磷酸或碱，解聚过程可以在任何PH值条件下进行，但通过磷酸或碱的加入，以提高解聚的反应速率。

进一步的，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种。根据原料和产品的钠/钾类型，氢氧化钠和氢氧化钾可互换，碳酸钠和碳酸钾可互换。

本发明的用焦磷酸盐生产磷酸盐工艺，所述解聚后溶液的PH≥5。本工艺要求可通过调节解聚中加入磷酸或碱的量实现。控制解聚后溶液的PH≥5的目的在于：维持解聚体系的PH值使得促进解聚的进行，并有利于解聚所的磷酸盐溶液达到较高的浓度，同时在这种PH值和PH值下磷酸盐的溶液浓度能够促进沉淀除杂的效率，并保证整个工艺过程的经济性。