[实用新型]一种磷酸废液的提纯装置

说明书

本发明提供了一种磷酸废液的提纯装置，其可通过简单工艺方法、不需要额外投加溶剂或者做进一步再生、反萃处理即可有效利用磷酸废液、回收工业级磷酸，从而避免产生二次污染；其包括顺次连接的废液储存罐、预热器、电渗析装置、蒸馏装置、冷却结晶器、熔融器、调配罐和成品储存罐，蒸馏装置包括顺次连接的管壳式磷酸蒸发器和蒸发分离器，管壳式磷酸蒸发器的壳程与预热器相连通，熔融器的出口端还与电渗析装置的进口端连通。

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体为一种磷酸废液的提纯装置。

背景技术

根据杂质含量不同，磷酸分为肥料级、工业级、食品级、医药级和高纯级，不同级别的磷酸应用于不同领域； 工业级磷酸的含量多为85%，为无色透明或略带浅色、稠状液体，主要用于电镀工业、医药工业、磷酸盐工业及冶金工业等。

半导体行业产生的磷酸废液主要为铝、铜、镍、铁的磷酸盐及少量的盐酸、硝酸和硫酸，因而含有较高浓度的磷酸，若直接排放不仅浪费资源还影响环境保护。传统磷酸废液的处理方法主要有沉淀法、离子交换法、溶液萃取法等；沉淀法需引入新的溶剂，易造成二次污染；离子交换法的树脂价格较高，运行过程中树脂需要酸、碱或盐等进一步再生处理，运行费用较高；溶剂萃取法选用的萃取剂容易产生二次污染且反萃处理繁琐；上述方法无法有效适用于半导体磷酸废液的回收处理。

发明内容

针对传统磷酸废液的处理方法无法有效适用于半导体磷酸废液回收处理的问题，本发明提供了一种磷酸废液的提纯装置，其可通过简单工艺方法、不需要额外投加溶剂或者做进一步再生、反萃处理即可有效利用磷酸废液、回收工业级磷酸，从而避免产生二次污染。

本发明采用如下技术方案：其特征在于：其包括顺次连接的废液储存罐、预热器、电渗析装置、蒸馏装置、冷却结晶器、熔融器、调配罐和成品储存罐，所述蒸馏装置包括顺次连接的管壳式磷酸蒸发器和蒸发分离器，所述管壳式磷酸蒸发器的壳程与所述预热器相连通，所述熔融器的出口端还与所述电渗析装置的进口端连通。

其进一步特征在于：

所述电渗析装置包括电渗析槽，顺次排列的第一阴离子交换膜、阳离子交换膜、第二阴离子交换膜和双极膜将所述电渗析槽分成五个隔室；

所述熔融器包括沉淀槽，所述熔融器的侧部设有滤膜孔；

所述滤膜孔采用聚偏氟乙烯、聚砜或聚丙烯腈材质的滤膜；

所述冷却结晶器为夹套式冷却结晶器；所述冷却结晶器内设有框式搅拌桨，所述框式搅拌桨的两端设有与所述冷却结晶器壁面内切的刮刀；

所述刮刀的宽度为1cm；

所述蒸发分离器的蒸汽出口通过尾凝器与所述电渗析装置的出口端汇合后连通废水储罐。

本发明的有益效果是：

通过电渗析先去除磷酸废液中的金属离子；然后通过蒸馏不仅可去除磷酸废液中的水分和盐酸，实现浓缩，同时可降低熔融结晶的处理负荷；再通过熔融结晶可去除磷酸废液中的硫酸根、硝酸根，得到高纯度的磷酸液，经稀释后可制备工业级磷酸，从而不需要额外投加溶剂或者做进一步再生、反萃处理即可有效利用磷酸废液、回收工业级磷酸，可避免产生二次污染；管壳式磷酸蒸发器的壳程通入低压饱和蒸汽用于蒸馏，蒸馏后转化为冷凝水还可回用于预热器对磷酸废液进行预热，降低能耗。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明的装置结构图；

图3为图2中A部分的放大图；

图4为图2中B部分的放大图。

图5为本发明电渗析装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：