[发明专利]利用含磷废液制取饲料级磷酸三钙

摘要

本发明涉及利用医药、农药和染料等工业生产中所排出的以含亚磷酸为主的含磷废液制取饲料级磷酸三钙。不再产出目前需要堆存或深埋的固态废渣,从而避免废渣造成的二次污染,故具有显著的环保效益、社会效益和经济效益。本发明包括含亚磷酸为主的含磷废液用石灰乳中和,生成以亚磷酸钙为主的结晶料浆经过滤分离,滤饼经自然风干或予干燥至含水<30%后,加入以固体或液体或气体燃料为热源的煅烧窑中,于800～1000℃煅烧即可制得含P16～18%,几乎不含氟、砷、铅、镉等有毒元素的优质饲料级磷酸三钙。煅烧产生的烟气经除尘和湿法洗涤达标后排放。洗涤液可用以配制石灰乳或返回含磷废液中和系统,可实现磷酸三钙生产装置的零排放。

主权项

1一种利用医药、农药和染料等化学工业生产所排出的以含亚磷酸为主的含磷废液(以下简称含磷废液)，制取饲料级磷酸三钙的生产方法。该法包括石灰乳的制备，用石灰乳中和含磷废液制得亚磷酸钙结晶料浆，料浆经液固分离获得亚磷酸钙滤饼，滤饼经自然风干或预干燥至含水≤30％(重量)并破碎至粒度≤20mm后再加入煅烧炉内于800～1000℃，制得磷酸三钙半成品，半成品经冷却、磨细至所要求的细度即为磷酸三钙成品。煅烧炉排出的烟气经除尘、湿法洗涤净化达标后排放，洗涤液则可用以配制石灰乳或返回含磷废液中和工序。其特征是：(1)含磷废液包括来自医药工业(如丙酰氯等)、农药工业(如乙草胺、丁草胺、杀草胺等)和染料工业(如色酚系列产品等)中以三氯化磷(PCl3)为原料的化工产品生产所产出的废液，其中含10％～20％的亚磷酸及少量相应的有机化合物。(2)所述制备石灰乳的原料可采用块状生石灰或工业级生石灰粉。对于小规模的生产装置，以采用工业级生石灰粉为宜，因其生产装备比较简单。石灰乳的配制是在不断搅拌下缓慢地将生石灰粉加入热水中，加料结束后再继续搅拌20～30分钟，生石灰的消化率可达95％左右。由于消化过程是放热反应，可采用夹套式消化槽回收反应热，制备消化自用的热水。(3)所述用石灰乳中和含磷废液制取亚磷酸钙结晶是在带搅拌的中和槽中进行的，料浆的pH值达到10时，标志中和反应已经结束，并在保持pH值≥10的条件下，再继续搅拌10分钟以上即可。(4)所述从中和制得的亚磷酸钙料浆中分离亚磷酸钙结晶，可采用真空吸滤或压滤。但前者所获得的滤饼湿含量较高。(5)所述从液固分离过程所获得的亚磷酸钙结晶滤饼，由于结晶细小，含水量高，甚为粘稠不易分散破碎，必须进行自然风干或预干燥处理使滤饼的含水量＜30％，并破碎至＜20mm后送煅烧工序。(6)所述的煅烧工序的功能是将亚磷酸钙在高温下转变为磷酸三钙，同时将物料中的全部有机化合物燃烧生成CO2和水蒸汽。最佳的的煅烧温度为800～1000℃，亚磷酸钙转变为磷酸三钙是一个自氧化还原反应，理论上有25％的磷元素呈磷化氢(PH3)逸出，在高温和氧化气氛的条件下磷化氢会立即氧化生成五氧化二磷(P2O5)，在其逸出过程中部分被固体炉料吸收，部分随烟气送入烟气洗涤系统。(7)所述煅烧工序可使用固体燃料(煤粉)、液体燃料(重油、燃料油或渣油)或气体燃料(水煤气、高炉煤气、焦炉气和天然气)。使用何种燃料最终取决于经济因素。(8)所述从煅烧炉内卸出的高温磷酸三钙半成品，经空气冷却、磨细至所要求的粒级后即为饲料级磷酸三钙产品。其磷含量为16％～18％(重量)、仅含有微量的氟、砷、铅、镉等有害元素，品质特别优异。用以冷却磷酸三钙半成品的空气，被加热后可作为二次空气送入煅烧炉，从而节约大量燃料。(9)所述从煅烧炉排出的含有粉尘和P2O5的烟气，在烟箱和管线内的散热降温过程中，P2O5会与烟气中的水蒸汽反应，形成粒径极细的磷酸酸雾，故烟气的净化以采用湿法洗涤工艺为宜。洗涤液经多次循环提浓后，可定期取出用作配制石灰乳或送至中和系统。