CN103264998A - 亚磷酸钙的回收利用 - Google Patents

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张志祥
吴杰
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Abstract

本发明涉及一种从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺，具体采用阳离子交换法，经减压蒸馏结晶得到高纯度的亚磷酸成品，工艺步骤是从次磷酸钠生产车间的板框压滤机中提取亚磷酸钙固体与纯碱反应后，析出并纯化得到亚磷酸钠溶液，亚磷酸钠溶液经D001树脂进行阳离子交换后经减压蒸发结晶得到高纯度的亚磷酸成品，其工艺具有工艺简单、能耗少，产品纯度高，同时不带来二次污染。

Description

亚磷酸钙的回收利用
技术领域
本发明涉及一种从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺，具体采用阳离子交换法，经减压蒸馏结晶得到高纯度的亚磷酸成品。
背景技术
次磷酸钠的需求量随着化学镀镍应用范围和生产规模的不断扩大而增长。我国是次磷酸钠生产大国，目前国内外工业化生产方法一般采用一步法，这种工艺得到次磷酸钠的同时也产生了含大量亚磷酸钙的石灰沉淀，这种副产物通常作为废渣用于填坑，污染了环境。
专利文献CN101172593中所公开的次磷酸钠生产过程中废渣的处理方法：废渣放入炉窑中，用天然气或柴油进行喷火煅烧，同时送入氧气，煅烧温度控制在1100~1200℃下，将废渣亚磷酸氢钙中的磷氧化成磷生成磷酸钙产品。
上述技术操作流程复杂，工艺条件要求较高，同时能耗也高。
发明内容
本发明的目的是从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺。
为了实现上述目的，本发明将从次磷酸钠生产车间的板框压滤机中提取亚磷酸钙固体与纯碱反应后，析出并纯化得到亚磷酸钠溶液，亚磷酸钠溶液经D001树脂进行阳离子交换后经减压蒸发结晶得到高纯度的亚磷酸成品。
具体是工艺包括：1）将次磷酸钠的废渣投入带有搅拌器的反应釜中，加水搅拌，并通入蒸汽升温，同时缓慢加入纯碱；2）将上述料液用进料泵打入板框压滤机中，除去碳酸钙沉淀后，将滤液投入滤液槽；3）将滤液通过中和泵打入中和釜，其中和釜加入预先配置的亚磷酸，加入发生装置产生的H2S，经板框压滤机除去重金属，再经过膜过滤器，最后得到亚磷酸钠溶液，其中H2S由硫化氢反应器中利用硫化钠和磷酸反应生成，同时滤液中过量H2S经曝气塔回收利用；4）将上述亚磷酸钠溶液通入装有D001树脂的阳离子交换柱上，进行阳离子交换；5）滤液经减压蒸馏结晶，离心机脱水后得到高纯亚磷酸成品。
本发明的优点：采用本发明工艺得到的亚磷酸具有工艺简单、能耗少，产品纯度高，同时不带来二次污染。
附图说明
图1 从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺流程图
附图中1、反应釜，2、进料泵，3、板框压滤机，4、滤液槽，5、中和泵，6、中和釜，7、硫化氢反应器，8、阳离子交换塔，9、板框压滤机，10、脱硫化氢曝气塔，11、膜过滤器，12、结晶釜，13、离心机。
具体实施例
实施例1：
从次磷酸钠生产车间的板框压滤机中取含48%亚磷酸钙的固体沉淀400g，用水洗去其中的次磷酸钠后放入带有搅拌的2L烧瓶中，加水1000ml，加热搅拌后，加入纯碱180g，料液升温到85℃，保温搅拌反应10h，趁热滤去碳酸钙沉淀。加入预先配制的含50%的亚磷酸的回收亚磷酸溶液47g，调节pH至5~6，除去过量的纯碱，通入H2S除去重金属后，得到13.6%的亚磷酸钠溶液1530g，其中H2S由硫化氢反应器中利用硫化钠和磷酸反应生成，同时滤液中过量H2S经曝气塔回收利用。
在装有D001树脂的阳离子交换柱上，将得到的亚磷酸钠溶液以20ml/min的速度进行阳离子交换，得到含亚磷酸9.5%的亚磷酸溶液1355g。经80℃，真空度为0.05-0.07MPa下减压蒸馏1小时，离心脱水后得到含量99.8%的亚磷酸结晶成品131g。
实施例2：
从次磷酸钠生产车间的板框压滤机中取含50%亚磷酸钙的固体沉淀400g，用水洗去其中的次磷酸钠后放入装有搅拌的2L烧瓶中，加水1000ml，加热搅拌后，加入纯碱185g，料液升温到90℃，保温搅拌反应10h，趁热滤去碳酸钙沉淀。加入预先配制的含50%的亚磷酸的回收亚磷酸液体47g，调节pH至5~6，除去过量的纯碱，通入H2S除去重金属后，得到14%的亚磷酸钠溶液1535g，其中H2S由硫化氢反应器中利用硫化钠和磷酸反应生成，同时滤液中过量H2S经曝气塔回收利用。
在装有D001树脂的阳离子交换柱上，将得到的亚磷酸钠溶液以15ml/min的速度进行阳离子交换，得到含亚磷酸10.68%的亚磷酸溶液1470g。经80℃，真空度为0.05-0.07MPa下减压蒸馏1小时，离心脱水后得到含量99.5%的亚磷酸结晶成品148g。
实施例3：
从次磷酸钠生产车间的板框压滤机中取含52%亚磷酸钙的固体沉淀400g，用水洗去其中的次磷酸钠后放入装有搅拌的2L烧瓶中，加水1000ml，加热搅拌后，加入纯碱180g，料液升温到85℃，保温搅拌反应5h，趁热滤去碳酸钙沉淀。加入预先配制的含50%的亚磷酸的回收亚磷酸液体47g，调节pH至5~6，除去过量的纯碱，通入H2S除去重金属后，得到13.8%的亚磷酸钠溶液1550g，其中H2S由硫化氢反应器中利用硫化钠和磷酸反应生成，同时滤液中过量H2S经曝气塔回收利用。
在装有D001树脂的阳离子交换柱上，将得到的亚磷酸钠溶液以20ml/min的速度进行阳离子交换，得到含亚磷酸9.5%的亚磷酸溶液1450g。经80℃，真空度为0.05-0.07MPa下减压蒸馏1小时，离心脱水后得到含量99.9%的亚磷酸结晶成品145g。 

Claims (8)

1.一种从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：
1）将经板框压滤机压滤后含亚磷酸钙的次磷酸钠废渣投入带有搅拌器的夹套反应釜中，加水搅拌，并对夹套反应釜通入蒸汽升温，同时缓慢加入纯碱；
2）将上述料液用进料泵打入板框压滤机中，除去碳酸钙沉淀后，将滤液投入滤液槽；
3）将滤液通过中和泵打入中和釜，其中中和釜加入预先配置的亚磷酸，除去过量的纯碱；
4）将上述亚磷酸钠溶液通入装有D001大孔阳离子交换树脂的阳离子交换塔上，进行阳离子交换；
5）进行阳离子交换后的滤液通入H2S，经板框压滤机一次过滤除去重金属；
6）将一次压滤后的亚磷酸钠溶液经脱硫化氢曝气塔除去过量的硫化氢，硫化氢气体回收至硫化氢发生器，滤液再经过膜过滤器进行二次过滤，最后得到精制的亚磷酸溶液；
7）将精致的亚磷酸滤液在80℃，真空度为0.05-0.07MPa下经减压蒸馏1小时，离心机脱水后得到高纯亚磷酸结晶成品。
2.根据权利要求1所述的一种从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺，其特征在于，滤渣中至少含有45~55%的亚磷酸钙。
3.根据权利要求1所述的一种从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺，其特征在于，步骤1）中次磷酸钠的废渣，水，纯碱的投料质量比为1.8-2.4:4-6:0.8-1.5。
4.根据权利要求1所述的一种从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺，其特征在于，步骤1）中料液通入蒸汽升温至80-85℃，同时保温搅拌5-8h。
5.根据权利要求1所述的一种从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺，其特征在于，步骤3）中投入质量浓度为50%的亚磷酸溶液40-50g，并调节pH到5-6。
6.根据权利要求1所述的一种从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺，其特征在于，将步骤4）中亚磷酸钠溶液以20mL/min的速度在D001大孔阳离子交换树脂的阳离子交换塔中进行阳离子交换。
7.根据权利要求1所述的一种从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺，其特征在于，H2S由硫化氢反应器中利用硫化钠和磷酸反应生成，同时滤液中过量H2S经曝气塔回收利用。
8.根据权利要求1所述的一种从次磷酸钠废渣中提取亚磷酸的工艺，其特征在于，得到的亚磷酸含量高于99.5%。 
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