CN114671421A - 一种利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的方法及***，所述方法将含铁盐酸酸洗废液依次进行氧化、与磷酸反应、均质陈化、化浆洗涤及干燥出料，从而得到磷酸铁。在130～200℃下进行的合成反应过程中生成的氯化氢可经回收，得到适用于冷轧酸洗的、浓度为18～21wt％的再生盐酸；工艺过程中形成的陈化母液和洗水也能重新进行循环利用；本发明还提供了实现所述方法的***，所述***包括氧化单元、合成单元、盐酸回收单元，陈化分离单元、化浆洗涤单元以及干燥出料单元；应用本发明不仅能实现盐酸废液资源化利用，制备出新能源材料磷酸铁，且显著提值提质，还能实现盐酸的再生循环，且无三废排放，不产生环境污染。

Description

一种利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的方法及***

技术领域

本发明属于废液资源化利用和新能源材料制备领域，涉及一种利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的方法及***。

背景技术

我国拥有为数众多的冷轧带钢、酸洗带钢、钢管及钢丝等生产线，这些产品在深加工过程中都需要对其表面进行酸洗以去除表面的氧化铁皮，其中，最为常用的酸洗液为盐酸，因而会产生大量的盐酸酸洗废液。盐酸酸洗废液中含有少量的游离酸、三价铁和大量的二价铁，由于其严重的腐蚀性，已被列入《国家危险废物名录》。当今国内外对钢铁酸洗废液处理的方法主要包括直接焙烧法、蒸发浓缩结晶法及膜法等，其中直接焙烧法无疑是解决废酸问题最彻底的方法，可以实现盐酸的最大回用，但直接焙烧法门槛较高，装置投资大，一般小型企业难以承受，因而会使企业在这方面的发展受到限制；而蒸发浓缩结晶法的产品市场容量小，且产品质量难以保证；而膜法只能处理相对较稀的废液，对高浓度则无法处理，且该方法也只是产生减量的效果，无法彻底解决盐酸酸洗废液大规模有效利用的问题。

磷酸铁在农业、陶瓷玻璃、钢铁及表面钝化等领域已有很好的应用。因其独特的催化特性、离子交换能力和电化学性能，近年来引起了人们的广泛关注致使其在催化和锂电池电极材料等领域中也有着越来越重要的应用，例如磷酸铁锂是重要的锂离子动力电池正极材料，在新能源汽车应用广泛，磷酸铁则是合成磷酸铁锂的重要前驱体；而目前磷酸铁的制备方法主要为沉淀法，包括以硫酸亚铁为铁源搭配磷酸二氢铵为磷源进行反应或以氯化铁为铁源搭配以磷酸为磷源来合成，其中前者会产生大量含铁硫酸铵副产物，而后者则需要较大的磷铁比。

CN112661129A公开了一种磷酸铁制备方法，硫酸亚铁溶液为原料，与磷先生成磷酸亚铁，再除杂络合氧化得到二水磷酸铁，最终高温煅烧得到无水磷酸铁；该方法要多次加入磷源，工艺流程较长。

CN112479174A公开了一种利用钛白副产物硫酸亚铁合成磷酸铁的方法，利用钛白副产物硫酸亚铁作为原料，制备了磷酸铁成品，该方法利用硫酸或氯化氢等无机酸部分代替磷酸作为酸化液的方法，可有效降低杂质Mn、Mg和S元素含量，但是由于引入强酸，对设备要求苛刻，易造成而成污染。

CN113955732A公开了一种利用三氯化铁作为催化剂制备磷酸铁的方法，该方法通过三氯化铁循环溶解铁源与磷酸反应制备磷酸铁，需要硝酸作为催化剂，对设备要求较高，且容易产生含氮废水。

从以上可以看出，开发一种既能大规模利用盐酸酸洗废液，解决其资源化问题，又能以低成本短流程的方式实现磷酸铁的制备，且介质能够循环利用的新技术方法是十分必要的。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的方法及***，所述方法使用含铁盐酸酸洗废液作为原料，依次进行氧化、130～200℃下与磷酸反应、均质陈化、化浆洗涤及干燥出料过程，从而得到磷酸铁。在高温下进行的合成反应生成的氯化氢可经回收，得到适用于冷轧酸洗的再生盐酸；工艺过程中形成的陈化母液和洗水也能重新进行循环利用；应用本发明所述方法及***可以使含铁盐酸酸洗废液中盐酸回收率达到95％以上，铁元素的回收率可达95％以上，能获得纯度为99.5％～99.9％的磷酸铁；因此，本发明不仅可实现盐酸酸洗废液资源化利用，制备出新能源材料磷酸铁，且显著提值提质，还可实现盐酸的再生循环，且无三废排放，不产生环境污染。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将氧化剂加入到含铁盐酸酸洗废液中进行氧化处理，得到三价铁酸液；

(2)将磷酸加入到步骤(1)所述三价铁酸液中，在130～200℃下进行合成反应，得到粗制磷酸铁浆料和气态氯化氢；

(3)使用吸收剂对步骤(2)所述气态氯化氢进行吸收及尾气净化，得到再生盐酸；

(4)将水加入到步骤(2)所述粗制磷酸铁浆料中进行均质陈化，再进行固液分离，得到第一滤饼和陈化母液；其中，所述陈化母液返回步骤(2)并加入到所述三价铁酸液中；

(5)使用水将步骤(4)所述第一滤饼进行化浆洗涤并过滤，得到第二滤饼及洗水；其中，所述洗水返回步骤(4)并加入到所述粗制磷酸铁浆料中；

(6)将步骤(5)所述第二滤饼干燥脱水，得到磷酸铁；

其中，步骤(3)在步骤(4)-(6)进行的过程中同时进行。

本发明所述含铁盐酸酸洗废液来源于钢铁产业冷轧酸洗的废液，使用本发明所述方法可以从所述废液中制备出新能源材料磷酸铁，并能回收氯化氢生成再生盐酸，可重新用于冷轧酸洗过程，而形成的酸洗废液可重新进入本发明进行循环；回收盐酸的过程中剩余尾气经净化后达标排放，全过程无三废排放，资源利用率高，产品附加值大幅提升，能实现废液资源化和新能源材料制备两个领域的有机耦合。

本发明所述方法步骤(2)中合成反应指氯化铁与磷酸发生反应生成磷酸铁和气态氯化氢，本发明将合成反应设置于130～200℃的高温下进行，可以促进氯化氢从溶液中挥发出来，并通过蒸发的水蒸汽将其带入吸收剂中进行盐酸回收，大量的氯化氢被带走后可以减弱磷酸铁合成的逆反应，提高磷酸铁的析出率，由于大量的水分的蒸发，最后所得产物为含有粗制磷酸铁且粘稠度较大的浆料；因此本发明需要进行后续的加水陈化过程，使得磷酸铁晶体重新在传质系数较大的液相中进行均质陈化，控制及优化磷酸铁晶体的颗粒度和形貌，并一定程度上减少杂质的吸附，制得二水磷酸铁产品；之后通过化浆洗涤去除多余的杂质，提高产品纯度，并经过干燥使磷酸铁晶体脱除游离水，获得磷酸铁产品。

需要说明的是本发明所述方法步骤(1)中所述在130～200℃下进行合成反应，例如130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述氧化剂包括过氧化氢和/或氧气。

优选地，所述氧化剂的用量为所述含铁盐酸酸洗废液中二价铁离子摩尔量的1.02～1.1倍，例如1.02倍、1.03倍、1.04倍、1.05倍、1.06倍、1.07倍、1.08倍、1.09倍或1.1倍等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明所述含铁盐酸酸洗废液含有大量铁元素，但大部分以二价铁离子的形式存在于溶液中，根据溶液中二价铁离子的摩尔量可以计算出本发明中氧化剂的用量，且氧化剂的用量要保证所有二价铁离子全部氧化为三价铁离子。

优选地，步骤(1)所述氧化处理在搅拌下进行。

作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述磷酸的用量为所述三价铁酸液中铁元素摩尔量的1～1.2倍，例如1倍、1.02倍、1.04倍、1.06倍、1.08倍、1.1倍、1.12倍、1.14倍、1.16倍、1.18倍或、1.2倍等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(2)所述合成反应在搅拌下进行。

优选地，步骤(2)所述合成反应的时间为3～7h，例如3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h或7h等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明的步骤(2)中合成反应的温度与时间有关联，当在范围内使用的合成反应的温度较高时，反应时间可以在范围内适当缩小，但反应时间不能过短，否则会影响氯化氢的挥发量，而反应时间过长会导致水分蒸发过量，所得粗制磷酸铁浆料过于干燥，流动性较差，不利于后续工艺过程的进行。

作为本发明优选的技术方案，所述吸收剂分别在所述吸收及所述尾气净化中形成内循环。

优选地，步骤(3)所述吸收剂包括水。

优选地，所述尾气净化的内循环产生浓度小于5wt％的盐酸，并作为吸收剂直接回流至所述吸收，例如0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或4.9wt％等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述吸收的内循环产生浓度为18～21wt％的所述再生盐酸，例如18wt％、18.5wt％、19wt％、19.5wt％、20wt％、20.5wt％或21wt％等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

在本发明所述吸收及尾气净化一开始时，本发明优选加入纯水作为吸收剂，使用纯水对所述氯化氢气体先进行吸收处理，再使用纯水进一步吸收剩余的气体，实现尾气的净化；在经过尾气净化的内循环后，纯水吸收氯化氢可以生成浓度小于5wt％的盐酸，将此盐酸作为吸收剂直接回流至所述吸收，经过吸收的内循环后，最终可以获得浓度为18～21wt％的再生盐酸，此再生盐酸可以直接用于冷轧；需要强调的是，本发明需要将尾气净化产生的低浓度盐酸回用至吸收过程，并经过所述吸收的内循环才能使所得再生盐酸的浓度达到要求，确保氯化氢具有较高的回收率，而且所述尾气净化的内循环也有利于实现尾气的达标排放，如果仅设置吸收而无净化过程，不仅氯化氢回收率低，而且尾气也难以达标。

作为本发明优选的技术方案，步骤(4)所述水的用量为所述粗制磷酸铁浆料中磷酸铁的质量的3～5倍，例如1倍、1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍或5倍等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用；且需要说明的是，粗制磷酸铁浆料中磷酸铁的质量为磷酸铁的理论产量，是根据步骤(3)得到的三价铁酸液中铁元素的摩尔量按100％的转化产出率计算得到的。

优选地，步骤(4)所述均质陈化在搅拌下进行。

优选地，步骤(4)所述均质陈化的时间为2～6h，例如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明所述陈化的时间与步骤(2)进行的合成反应有关联，当在较高温度下进行合成反应时，所需陈化时间应在范围内适当延长，以使得磷酸铁晶体得到充分的陈化作用。

作为本发明优选的技术方案，步骤(5)所述水的用量为所述第一滤饼的质量的3～5倍，例如1倍、1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍或5倍等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(5)所述化浆洗涤在搅拌下进行。

优选地，步骤(6)所述干燥脱水的温度为80～90℃，例如80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃或90℃等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(6)所述干燥脱水的时间为1～3h，例如1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h或3h等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明为获得二水磷酸铁产品，故设置干燥脱水时间为1～3h，更长的干燥时间或者增加后续的热处理工序会导致磷酸铁中的结晶水减少，但本领域内的技术人员可以根据实际需要进行选择和调整。

作为本发明优选的技术方案，所述方法包括如下步骤：

(1)将过氧化氢和/或氧气作为氧化剂加入到含铁盐酸酸洗废液中，所述氧化剂的使用量为所述含铁盐酸酸洗废液中二价铁离子摩尔量的1.02～1.1倍，之后在搅拌下进行氧化处理，得到三价铁酸液；

(2)将磷酸加入到步骤(1)所述三价铁酸液中，在搅拌下于130～200℃进行合成反应3～7h，所述磷酸的用量为所述三价铁酸液中铁元素摩尔量的1～1.2倍，得到粗制磷酸铁浆料和气态氯化氢；

(3)使用水作为吸收剂，将步骤(2)所述气态氯化氢进行吸收及尾气净化；所述吸收剂分别在所述吸收及所述尾气净化中形成内循环；所述尾气净化的内循环产生浓度小于5wt％的盐酸，并作为吸收剂直接回流至所述吸收；所述吸收的内循环产生浓度为18～21wt％的再生盐酸；

(4)将水加入到步骤(2)所述粗制磷酸铁浆料中，在搅拌下进行均质陈化2～6h，所述水的用量为所述粗制磷酸铁浆料中磷酸铁的质量的3～5倍，再进行固液分离，得到第一滤饼和陈化母液；其中，所述陈化母液返回步骤(2)并加入到所述三价铁酸液中；

(5)在搅拌状态下，使用水对步骤(4)所述第一滤饼进行化浆洗涤并过滤，所述水的用量为所述第一滤饼质量的3～5倍，得到第二滤饼及洗水；其中，所述洗水返回步骤(4)并加入到所述粗制磷酸铁浆料中；

(6)将步骤(5)所述第二滤饼在80～90℃下干燥脱水1～3h，得到磷酸铁；

其中，步骤(3)在步骤(4)-(6)进行的过程中同时进行。

第二方面，本发明提供了一种利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的***，所述***包括沿物料流动方向顺次连接的氧化单元、合成单元、陈化分离单元、化浆洗涤单元以及干燥出料单元，还包括与所述合成单元的气体出口连接的盐酸回收单元；其中，所述陈化分离单元的液体出口连接所述合成单元的入口；所述化浆洗涤单元的液体出口连接所述陈化分离单元的入口；所述盐酸回收单元包括沿气体流向顺次连接的盐酸吸收塔和尾气净化塔。

作为本发明优选的技术方案，所述氧化单元包括氧化槽。

优选地，所述氧化单元与所述合成单元之间设置有氧化槽出料泵；所述氧化槽出料泵的入口连接所述氧化单元的出口，所述氧化槽出料泵的出口连接所述合成单元的入口。

优选地，所述合成单元包括合成釜；所述合成釜设置有物料出口和气体出口，所述气体出口作为合成单元的的气体出口。

优选地，所述合成单元与所述陈化分离单元之间设置有合成釜出料泵；所述合成釜出料泵的入口连接所述合成单元的物料出口，所述合成釜出料装置的出口连接所述陈化分离单元的入口。

优选地，所述陈化分离单元包括依次连接的均质陈化槽以及陈化压滤机；其中所述陈化压滤机设置有物料出口和液体出口，所述液体出口作为所述陈化分离单元的液体出口。

优选地，所述均质陈化槽与所述陈化压滤机之间设置有陈化槽出料泵；所述陈化槽出料泵的入口连接所述均质陈化槽的出口，所述陈化槽出料泵的出口连接所述陈化压滤机的入口。

优选地，所述陈化分离单元与化浆洗涤单元之间设置有螺旋输送机；所述螺旋输送机的入口连接所述陈化分离单元的物料出口，所述螺旋输送机的出口连接所述化浆洗涤单元的入口。

优选地，所述化浆洗涤单元包括依次连接的化浆槽以及洗涤压滤机；其中，所述洗涤压滤机设置有物料出口和液体出口，所述液体出口作为所述化浆洗涤单元的液体出口。

优选地，所述化浆槽与所述洗涤压滤机之间设置有化浆槽出料泵；所述化浆槽出料泵的入口连接所述化浆槽的出口，所述化浆槽出料泵的出口连接所述干燥出料单元的入口。

优选地，所述化浆洗涤单元与干燥出料单元之间设置有皮带输送机；所述皮带输送机的入口连接所述化浆洗涤单元的物料出口，所述皮带输送机的出口连接所述干燥出料单元的入口。

优选地，所述干燥出料单元包括干燥机。

优选地，所述氧化槽、合成釜、均质陈化槽以及化浆槽均为带有搅拌模块的耐酸耐氧化设备。

由于本发明反应过程处于强酸性环境，故需要氧化槽、合成釜、均质陈化槽以及化浆槽等为耐酸耐氧化设备，例如氧化槽和化浆槽的材质均为钢衬四氟，合成釜的内衬材质为石墨；还需要说明的是，本发明所述合成釜的加热方式为间接加热，例如，所述合成釜带有夹套，并向夹套中通入低压热蒸气作为加热源，但不仅仅限于此加热方式，其他间接加热方式也适用于本发明，本领域的技术人员可以根据实际情况进行选择。

作为本发明优选的技术方案，所述盐酸吸收塔的塔底液体出口分别连接于再生盐酸储存装置的入口和盐酸吸收塔的塔顶液体入口；所述尾气净化塔的塔底液体出口分别连接于盐酸吸收塔的塔顶液体入口和尾气净化塔的塔顶液体入口；所述尾气净化塔的塔顶液体入口连接有进水管；所述尾气净化塔的塔顶设置有尾气排出口。

本发明所述尾气净化塔的塔顶液体入口连接进水管，本发明通过所述进水管向盐酸回收单元内加入水作为吸收剂；初始时，在氯化氢气体进入盐酸回收单元之前，首先需要通过进水管加入纯水，使得盐酸吸收塔与尾气净化塔达到能进行吸收处理的工作状态，然后再使氯化氢气体进入盐酸回收单元进行吸收。

当氯化氢气体进入盐酸吸收塔后，塔内纯水对气体进行吸收，然后通过塔底液体出口分为两路进行输出，一路重新由盐酸吸收塔的塔顶液体入口进入盐酸吸收塔内进行吸收，以增长再生盐酸的浓度；另一路输出浓度达到要求的再生盐酸产品或进行储存；盐酸吸收塔内未吸收的气体进入尾气净化塔后，由塔内的纯水对气体进行净化吸收，剩余的尾气由塔顶的尾气排出口达标排放，得到的低浓度再生盐酸由塔底液体出口分两路输出，一路重新由尾气净化塔的塔顶液体入口进入尾气净化塔内进行循环，继续用于净化气体，此内循环可获得浓度小于5wt％的盐酸；另一路则将这些浓度小于5wt％的盐酸通过盐酸吸收塔的塔顶液体入口输入到盐酸吸收塔中作为吸收剂；需要说明的是，对于上述支路之间的流量比例关系，本领域的技术人员可以根据实际情况进行调整。

本发明通过上述的过程实现氯化氢的梯级吸收，即，将纯水加入尾气净化塔并在塔内经多次循环后浓度增加，得到低浓度的盐酸(氯化氢浓度<5％)，之后所述低浓度再生盐酸作为吸收剂输送进盐酸吸收塔并进行多次循环后，最终得到高浓度再生盐酸(氯化氢浓度18～21wt％)，实现盐酸的再生及循环利用；需要说明的是，当盐酸吸收塔输出一部分达到要求的再生盐酸产品后，尾气净化塔应及时向盐酸吸收塔输送低浓度的盐酸作为吸收剂进行补充，随之应通过进水管向尾气净化塔内补入纯水，整个过程维持动态平衡；还需要说明的是，本发明在初始时，优选加入纯水作为吸收剂，如果选择直接从进水管加入浓度小于5wt％的盐酸作为吸收剂，则还需要在本发明所述尾气净化塔后进一步增加碱式尾气处理装置，以解决初始时的尾气问题。

优选地，所述盐酸吸收塔与所述尾气净化塔之间设置有耐酸尾气风机；所述耐酸尾气风机的入口连接所述盐酸吸收塔的气体出口，所述耐酸尾气风机的出口连接所述尾气净化塔的气体入口。

优选地，所述盐酸吸收塔的塔底液体出口连接有吸收塔循环泵，所述吸收塔循环泵的出口分为两个支路，第一支路连接于所述再生盐酸储存装置的入口，第二支路连接于所述盐酸吸收塔的塔顶液体入口。

优选地，所述尾气净化塔的塔底液体出口连接有净化塔循环泵，所述净化塔循环泵的出口分为两个之路，第一支路连接于所述盐酸吸收塔的塔顶液体入口，第二支路连接于所述尾气净化塔的塔顶液体入口。

与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明以钢铁冷轧的含铁盐酸酸洗废液为铁源，实现了铁和氯的分离和回收，铁变成磷酸铁，氯变成盐酸并能进行循环使用，实现了含铁盐酸酸洗废液的资源化利用；

(2)本发明以廉价的含铁盐酸酸洗废液制备新能源材料磷酸铁，实现了产品的提值提质，将废液资源化与新能源材料制备有机耦合；

(3)本发明过程采用梯级吸收回收盐酸，无三废排放，无环境隐患。

附图说明

图1是本发明所述利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中采用的利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的***的示意图；

图中：1-氧化槽、2-氧化槽出料泵、3-合成釜、4-盐酸吸收塔、5-吸收塔循环泵、6-耐酸尾气风机、7-尾气净化塔、8-净化塔循环泵、9-合成釜出料泵、10-均质陈化槽、11-陈化槽出料泵、12-陈化压滤机、13-螺旋输送机、14-化浆槽、15-化浆槽出料泵、16-洗涤压滤机、17-皮带输送机、18-干燥机。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

本发明所述利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法的流程示意图如图1所示，有图可以看出，所述方法包括如下步骤：

(1)将过氧化氢和/或氧气作为氧化剂加入到含铁盐酸酸洗废液中，所述氧化剂的使用量为所述含铁盐酸酸洗废液中二价铁离子摩尔量的1.02～1.1倍，之后在搅拌下进行氧化处理，并得到三价铁酸液；

(2)将磷酸加入到步骤(1)所述三价铁酸液中，在搅拌下于130～200℃进行合成反应3～7h，所述磷酸的用量为所述三价铁酸液中铁元素摩尔量的1～1.2倍，得到粗制磷酸铁浆料和气态氯化氢；

(3)使用水作为吸收剂，将步骤(2)所述气态氯化氢进行吸收及尾气净化；所述吸收剂分别在所述吸收及所述尾气净化中形成内循环；所述尾气净化的内循环产生浓度小于5wt％的盐酸，并作为吸收剂直接回流至所述吸收；所述吸收的内循环产生浓度为18～21wt％的再生盐酸；

(4)将水加入到步骤(2)所述粗制磷酸铁浆料中，在搅拌下进行均质陈化2～6h，所述水的用量为所述粗制磷酸铁浆料中磷酸铁的质量的3～5倍，再进行固液分离，得到第一滤饼和陈化母液；其中，所述陈化母液返回步骤(2)并加入到所述三价铁酸液中；

(5)在搅拌状态下，使用水对步骤(4)所述第一滤饼进行化浆洗涤并过滤，所述水的用量为所述第一滤饼质量的3～5倍，得到第二滤饼及洗水；其中，所述洗水返回步骤(4)并加入到所述粗制磷酸铁浆料中；

(6)将步骤(5)所述第二滤饼在80～90℃下干燥脱水1～3h，得到磷酸铁；

其中，步骤(3)在步骤(4)-(6)进行的过程中同时进行。

本发明实施例及对比例采用的利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的***的示意图如图2所示，由图2可以看出，所述***包括氧化槽1、氧化槽出料泵2；合成釜3；盐酸吸收塔4、吸收塔循环泵5、耐酸尾气风机6、尾气净化塔7、净化塔循环泵8；合成釜出料泵9；均质陈化槽10、陈化槽出料泵11、陈化压滤机12、螺旋输送机13；化浆槽14、化浆槽出料泵15、洗涤压滤机16、皮带输送机17和干燥机18；其中，氧化槽1的出口与氧化槽出料泵2的入口连接，氧化槽出料泵2的出口与合成釜3的入口连接；合成釜3的气体出口与盐酸吸收塔4的气体入口连接，盐酸吸收塔4的气体出口与耐酸尾气风机6的入口连接，盐酸尾气风机6的出口与尾气净化塔7的气体入口连接；尾气净化塔的塔顶液体入口设置有进水管，尾气净化塔的塔顶设置有尾气排出口；盐酸吸收塔4的塔底液体出口与吸收塔循环泵5的入口连接，吸收塔循环泵5的出口分别与盐酸吸收塔4的塔顶液体入口以及再生盐酸储存装置连接或将再生盐酸直接用于冷轧酸洗；尾气净化塔7的塔底液体出口与净化塔循环泵8的入口连接，净化塔循环泵8的出口分别与尾气净化塔7的塔顶液体入口以及盐酸吸收塔4的塔顶液体入口连接；合成釜3的物料出口与合成釜出料泵9的入口连接，合成釜出料泵9的出口与均质陈化槽10的入口连接；均质陈化槽10的出口与陈化槽出料泵11的入口连接，陈化槽出料泵11的出口与陈化压滤机12的入口连接；陈化压滤机12的液体出口与合成釜3的入口连接，陈化压滤机12的物料出口与螺旋输送机13的入口连接，螺旋输送机13的出口与化浆槽14的入口连接；化浆槽14的出口与化浆槽出料泵15的入口连接，化浆槽出料泵15的出口与洗涤压滤机16的入口连接；洗涤压滤机16的液体出口与均质陈化槽10的入口连接，洗涤压滤机16的物料出口与皮带输送机17的入口连接，皮带输送机17的出口与干燥机18的入口连接。

本发明实施例及对比例采用的含铁盐酸酸洗废液来自国内某钢铁企业冷轧酸洗车间，废液中主要成分含量如表1所示。

表1

实施例1

本实施例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将含铁盐酸酸洗废液加入到氧化槽中，再加入作为氧化剂的过氧化氢，所述氧化剂的使用量为所述含铁盐酸酸洗废液中二价铁离子摩尔量的1.05倍，之后在搅拌下进行氧化处理，得到三价铁酸液；

(2)三价铁酸液通过氧化槽出料泵流入合成釜中，再向其中加入磷酸，在搅拌下于130℃进行合成反应7h，所述磷酸的用量为所述三价铁溶液中铁元素摩尔量的1.1倍，生成粗制磷酸铁浆料和气态氯化氢；

(3)通过连接于尾气净化塔的塔顶液体入口的进水管加入纯水作为吸收剂，使盐酸净化塔与尾气净化塔达到吸收处理状态，将气态氯化氢通入盐酸吸收塔中，在吸收塔中被吸收剂吸收，形成一级再生盐酸，未吸收的氯化氢气体通过耐酸尾气风机进入到尾气净化塔，进行净化吸收并得到二级再生盐酸，净化后的剩余尾气通过尾气净化塔的尾气排出口排出；此时，将所述二级再生盐酸的一部分通过净化塔循环泵在尾气净化塔内循环，另一部分通过净化塔循环泵输送到盐酸吸收塔中作为吸收剂进行进一步吸收；此时，盐酸吸收塔内得到的一级再生盐酸的一部分通过吸收塔循环泵在盐酸吸收塔内循环，另一部分通过吸收塔循环泵的出口输出再生盐酸产品，直接用于冷轧酸洗，形成的含铁盐酸酸洗废液重新用于本发明；

(4)步骤(2)所述粗制磷酸铁浆料通过合成釜出料泵输送至均质陈化槽中，向均质陈化槽中加入水并在搅拌下进行均质陈化2h，所述水的用量为所述粗制磷酸铁浆料中磷酸铁的质量的3倍，再将得到体系通过陈化槽出料泵输送至陈化压滤机中进行固液分离，得到第一滤饼和陈化母液；其中，所述陈化母液返回步骤(2)的合成釜并加入到所述三价铁酸液中；

(5)步骤(4)所述第一滤饼通过螺旋输送机进入化浆槽，在搅拌状态下，加入水对第一滤饼进行化浆洗涤，所述水的用量为所述第一滤饼的质量的3倍；再将所得体系通过化浆槽出料泵送入洗涤压滤机中过滤，得到第二滤饼及洗水；其中，所述洗水返回步骤(4)的均质陈化槽并加入到所述粗制磷酸铁浆料中；

(6)步骤(5)所述第二滤饼通过皮带输送机进入干燥机中，在80℃下干燥脱水3h，得到磷酸铁；

其中，步骤(3)在步骤(4)-(6)进行的过程中同时进行。

实施例2

本实施例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将含铁盐酸酸洗废液加入到氧化槽中，再通入作为氧化剂的氧气，所述氧化剂的使用量为所述含铁盐酸酸洗废液中二价铁离子摩尔量的1.04倍，之后在搅拌下进行氧化处理，得到三价铁酸液；

(2)三价铁酸液通过氧化槽出料泵流入合成釜中，再向其中加入磷酸，在搅拌下于150℃进行合成反应6h，所述磷酸的用量为所述三价铁溶液中铁元素摩尔量的1倍，生成粗制磷酸铁浆料和气态氯化氢；

(3)通过连接于尾气净化塔的塔顶液体入口的进水管加入纯水作为吸收剂，使盐酸净化塔与尾气净化塔达到吸收处理状态，将气态氯化氢通入盐酸吸收塔中，在吸收塔中被吸收剂吸收，形成一级再生盐酸，未吸收的氯化氢气体通过耐酸尾气风机进入到尾气净化塔，进行净化吸收并得到二级再生盐酸，净化后的剩余尾气通过尾气净化塔的尾气排出口排出；此时，将所述二级再生盐酸的一部分通过净化塔循环泵在尾气净化塔内循环，另一部分通过净化塔循环泵输送到盐酸吸收塔中作为吸收剂进行进一步吸收；此时，盐酸吸收塔内得到的一级再生盐酸的一部分通过吸收塔循环泵在盐酸吸收塔内循环，另一部分通过吸收塔循环泵的出口输出再生盐酸产品，直接用于冷轧酸洗，形成的含铁盐酸酸洗废液重新用于本发明；

(4)步骤(2)所述粗制磷酸铁浆料通过合成釜出料泵输送至均质陈化槽中，向均质陈化槽中加入水并在搅拌下进行均质陈化3h，所述水的用量为所述粗制磷酸铁浆料中磷酸铁的质量的4倍，再将得到体系通过陈化槽出料泵输送至陈化压滤机中进行固液分离，得到第一滤饼和陈化母液；其中，所述陈化母液返回步骤(2)的合成釜并加入到所述三价铁酸液中；

(5)步骤(4)所述第一滤饼通过螺旋输送机进入化浆槽，在搅拌状态下，加入水对第一滤饼进行化浆洗涤，所述水的用量为所述第一滤饼的质量的4倍；再将所得体系通过化浆槽出料泵送入洗涤压滤机中过滤，得到第二滤饼及洗水；其中，所述洗水返回步骤(4)的均质陈化槽并加入到所述粗制磷酸铁浆料中；

(6)步骤(5)所述第二滤饼通过皮带输送机进入干燥机中，在85℃下干燥脱水2h，得到磷酸铁；

其中，步骤(3)在步骤(4)-(6)进行的过程中同时进行。

实施例3

本实施例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将含铁盐酸酸洗废液加入到氧化槽中，再加入作为氧化剂的氧气，所述氧化剂的使用量为所述含铁盐酸酸洗废液中二价铁离子摩尔量的1.02倍，之后在搅拌下进行氧化处理，得到三价铁酸液；

(2)三价铁酸液通过氧化槽出料泵流入合成釜中，再向其中加入磷酸，在搅拌下于170℃进行合成反应4h，所述磷酸的用量为所述三价铁溶液中铁元素摩尔量的1.2倍，生成粗制磷酸铁浆料和气态氯化氢；

(3)通过连接于尾气净化塔的塔顶液体入口的进水管加入纯水作为吸收剂，使盐酸净化塔与尾气净化塔达到吸收处理状态，将气态氯化氢通入盐酸吸收塔中，在吸收塔中被吸收剂吸收，形成一级再生盐酸，未吸收的氯化氢气体通过耐酸尾气风机进入到尾气净化塔，进行净化吸收并得到二级再生盐酸，净化后的剩余尾气通过尾气净化塔的尾气排出口排出；此时，将所述二级再生盐酸的一部分通过净化塔循环泵在尾气净化塔内循环，另一部分通过净化塔循环泵输送到盐酸吸收塔中作为吸收剂进行进一步吸收；此时，盐酸吸收塔内得到的一级再生盐酸的一部分通过吸收塔循环泵在盐酸吸收塔内循环，另一部分通过吸收塔循环泵的出口输出再生盐酸产品，直接用于冷轧酸洗，形成的含铁盐酸酸洗废液重新用于本发明；

(4)步骤(2)所述粗制磷酸铁浆料通过合成釜出料泵输送至均质陈化槽中，向均质陈化槽中加入水并在搅拌下进行均质陈化4h，所述水的用量为所述粗制磷酸铁浆料中磷酸铁的质量的5倍，再将得到体系通过陈化槽出料泵输送至陈化压滤机中进行固液分离，得到第一滤饼和陈化母液；其中，所述陈化母液返回步骤(2)的合成釜并加入到所述三价铁酸液中；

(5)步骤(4)所述第一滤饼通过螺旋输送机进入化浆槽，在搅拌状态下，加入水对第一滤饼进行化浆洗涤，所述水的用量为所述第一滤饼的质量的5倍；再将所得体系通过化浆槽出料泵送入洗涤压滤机中过滤，得到第二滤饼及洗水；其中，所述洗水返回步骤(4)的均质陈化槽并加入到所述粗制磷酸铁浆料中；

(6)步骤(5)所述第二滤饼通过皮带输送机进入干燥机中，在90℃下干燥脱1h，得到磷酸铁；

其中，步骤(3)在步骤(4)-(6)进行的过程中同时进行。

实施例4

本实施例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将含铁盐酸酸洗废液加入到氧化槽中，再加入作为氧化剂的过氧化氢，所述氧化剂的使用量为所述含铁盐酸酸洗废液中二价铁离子摩尔量的1.08倍，之后在搅拌下进行氧化处理，得到三价铁酸液；

(2)三价铁酸液通过氧化槽出料泵流入合成釜中，再向其中加入磷酸，在搅拌下于190℃进行合成反应3h，所述磷酸的用量为所述三价铁溶液中铁元素摩尔量的1.1倍，生成粗制磷酸铁浆料和气态氯化氢；

(3)通过连接于尾气净化塔的塔顶液体入口的进水管加入纯水作为吸收剂，使盐酸净化塔与尾气净化塔达到吸收处理状态，将气态氯化氢通入盐酸吸收塔中，在吸收塔中被吸收剂吸收，形成一级再生盐酸，未吸收的氯化氢气体通过耐酸尾气风机进入到尾气净化塔，进行净化吸收并得到二级再生盐酸，净化后的剩余尾气通过尾气净化塔的尾气排出口排出；此时，将所述二级再生盐酸的一部分通过净化塔循环泵在尾气净化塔内循环，另一部分通过净化塔循环泵输送到盐酸吸收塔中作为吸收剂进行进一步吸收；此时，盐酸吸收塔内得到的一级再生盐酸的一部分通过吸收塔循环泵在盐酸吸收塔内循环，另一部分通过吸收塔循环泵的出口输出再生盐酸产品，直接用于冷轧酸洗，形成的含铁盐酸酸洗废液重新用于本发明；

(4)步骤(2)所述粗制磷酸铁浆料通过合成釜出料泵输送至均质陈化槽中，向均质陈化槽中加入水并在搅拌下进行均质陈化5h，所述水的用量为所述粗制磷酸铁浆料中磷酸铁的质量的5倍，再将得到体系通过陈化槽出料泵输送至陈化压滤机中进行固液分离，得到第一滤饼和陈化母液；其中，所述陈化母液返回步骤(2)的合成釜并加入到所述三价铁酸液中；

(5)步骤(4)所述第一滤饼通过螺旋输送机进入化浆槽，在搅拌状态下，加入水对第一滤饼进行化浆洗涤，所述水的用量为所述第一滤饼的质量的5倍；再将所得体系通过化浆槽出料泵送入洗涤压滤机中过滤，得到第二滤饼及洗水；其中，所述洗水返回步骤(4)的均质陈化槽并加入到所述粗制磷酸铁浆料中；

(6)步骤(5)所述第二滤饼通过皮带输送机进入干燥机中，在80℃下干燥脱水3h，得到磷酸铁；

其中，步骤(3)在步骤(4)-(6)进行的过程中同时进行。

实施例5

本实施例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将含铁盐酸酸洗废液加入到氧化槽中，再加入作为氧化剂的过氧化氢，所述氧化剂的使用量为所述含铁盐酸酸洗废液中二价铁离子摩尔量的1.1倍，之后在搅拌下进行氧化处理，得到三价铁酸液；

(2)三价铁酸液通过氧化槽出料泵流入合成釜中，再向其中加入磷酸，在搅拌下于200℃进行合成反应3h，所述磷酸的用量为所述三价铁溶液中铁元素摩尔量的1.1倍，生成粗制磷酸铁浆料和气态氯化氢；

(3)通过连接于尾气净化塔的塔顶液体入口的进水管加入纯水作为吸收剂，使盐酸净化塔与尾气净化塔达到吸收处理状态，将气态氯化氢通入盐酸吸收塔中，在吸收塔中被吸收剂吸收，形成一级再生盐酸，未吸收的氯化氢气体通过耐酸尾气风机进入到尾气净化塔，进行净化吸收并得到二级再生盐酸，净化后的剩余尾气通过尾气净化塔的尾气排出口排出；此时，将所述二级再生盐酸的一部分通过净化塔循环泵在尾气净化塔内循环，另一部分通过净化塔循环泵输送到盐酸吸收塔中作为吸收剂进行进一步吸收；此时，盐酸吸收塔内得到的一级再生盐酸的一部分通过吸收塔循环泵在盐酸吸收塔内循环，另一部分通过吸收塔循环泵的出口输出再生盐酸产品，直接用于冷轧酸洗，形成的含铁盐酸酸洗废液重新用于本发明；

(4)步骤(2)所述粗制磷酸铁浆料通过合成釜出料泵输送至均质陈化槽中，向均质陈化槽中加入水并在搅拌下进行均质陈化6h，所述水的用量为所述粗制磷酸铁浆料中磷酸铁的质量的4倍，再将得到体系通过陈化槽出料泵输送至陈化压滤机中进行固液分离，得到第一滤饼和陈化母液；其中，所述陈化母液返回步骤(2)的合成釜并加入到所述三价铁酸液中；

(5)步骤(4)所述第一滤饼通过螺旋输送机进入化浆槽，在搅拌状态下，加入水对第一滤饼进行化浆洗涤，所述水的用量为所述第一滤饼的质量的4倍；再将所得体系通过化浆槽出料泵送入洗涤压滤机中过滤，得到第二滤饼及洗水；其中，所述洗水返回步骤(4)的均质陈化槽并加入到所述粗制磷酸铁浆料中；

(6)步骤(5)所述第二滤饼通过皮带输送机进入干燥机中，在85℃下干燥脱水2h，得到磷酸铁；

其中，步骤(3)在步骤(4)-(6)进行的过程中同时进行。

实施例6

本实施例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法除了步骤(2)中将合成反应的时间由3h调整到1h外，其他条件与实施例5完全相同。

实施例7

本实施例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法除了步骤(2)中将合成反应的时间由7h调整到9h外，其他条件与实施例1完全相同。

实施例8

本实施例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法除了步骤(4)中将均质陈化的时间由2h调整到1h外，其他条件与实施例1完全相同。

实施例9

本实施例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法除了步骤(4)中将均质陈化的时间由6h调整到7h外，其他条件与实施例5完全相同。

对比例1

本对比例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法不进行均质陈化，即所述方法的步骤(4)为：将步骤(2)所述粗制磷酸铁浆料通过合成釜出料泵输送至均质陈化槽中，再通过陈化槽出料泵输送至陈化压滤机中进行固液分离，得到第一滤饼和陈化母液；其中，所述陈化母液返回步骤(2)的合成釜并加入到所述三价铁酸液中；除此步骤之外，其他条件与实施例5完全相同。

对比例2

本对比例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法除步骤(2)中将合成反应的温度由130℃调整为100℃外，其他条件与实施例1完全相同。

对比例3

本对比例提供了一种利用含铁的盐酸废液资源化制备磷酸铁的方法，所述方法除步骤(2)中将合成反应的温度由200℃调整为220℃外，其他条件与实施例5完全相同。

按照《GB/T 622-2006化学试剂盐酸》分析方法对实施例及对比例所得再生盐酸的浓度进行测试，采用《GB/T 3051-2000无机化工产品中氯化物含量测定的通用方法汞量法》和电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)分别对所述含铁盐酸酸洗废液中Cl及Fe元素的回收率进行了测试，同时也采用《HG/T4701-2014电池用磷酸铁》测试了所得磷酸铁产品的纯度，以上所得结果列于表2。

表2

项目	再生盐酸浓度	废液中Cl回收率	废液中Fe回收率	磷酸铁纯度
					实施例1	18wt％	96.6wt％	98.9wt％	99.77wt％
实施例2	19wt％	95.5wt％	98.3wt％	99.76wt％
					实施例3	20wt％	98.3wt％	99.7wt％	99.84wt％
实施例4	21wt％	98.1wt％	99.3wt％	99.85wt％
					实施例5	21wt％	98.0wt％	99.2wt％	99.83wt％
实施例6	19wt％	95.7wt％	97.9wt％	99.81wt％
					实施例7	18wt％	97.2wt％	99.1wt％	99.46wt％
实施例8	18wt％	96.6wt％	97.1wt％	99.45wt％
					实施例9	21wt％	98.1wt％	99.3wt％	99.85wt％
对比例1	21wt％	98.1wt％	76wt％	99.88wt％
					对比例2	3wt％	10wt％	0wt％	/
对比例3	21wt％	98.5wt％	96.6wt％	97.91wt％

由表2可以看出：

(1)与实施例1相比，实施例7步骤(2)中将合成反应的时间由7h调整到9h，高于优选范围3～7h；与实施例5相比，实施例6步骤(2)中将合成反应的时间由3h调整到1h，低于优选范围3～7h；合成反应的时间长短与反应温度相关，反应温度高，需要的合成时间则短，反之则长；且合成时间越长，Cl与Fe的收率不会变差，但生产效率降低，能耗升高；而采用过短的合成时间时，容易导致氯化氢气体不能完全从浆料中逸出挥发，导致Cl与Fe的收率相对较低；

(2)与实施例1相比，实施例8将步骤(4)中均质陈化的时间由2h调整到1h，低于优选范围2～6h；与实施例5相比，实施例9将步骤(4)中均质陈化的时间由6h调整到7h，高于优选范围2～6h；陈化反应是制备磷酸铁产率和晶型大小的关键步骤，陈化反应时间越长对磷、铁的收率有促进作用，可提高磷酸铁的收率，但也会使磷酸铁晶粒发生团聚，使晶体粒径变大，且对纯度有一定影响，不利于除杂，进而影响产品性能；而过短的陈化反应时间，会导致磷酸铁晶粒来不及形成或形成的较小就已被输送到下一阶段，因此产品的收率会受到影响；与实施例5所得Fe收率(99.2wt％)相比，对比例1未进行陈化，因此Fe的收率严重降低，只有76wt％，因此，对于提高磷酸产品的收率来说，设置均质陈化是十分必要的；

(3)与实施例1相比，对比例2将步骤(2)中合成反应的温度由130℃调整为100℃，低于优选范围120～200℃；与实施例5相比，对比例3将步骤(2)中合成反应的温度由200℃调整为220℃，高于优选范围120～200℃；过低的合成反应温度会导致合成体系中的浆料无法达到沸腾的沸点，因此氯化氢气体的挥发速率受到严重影响，甚至不会从浆料中逸出挥发，反应无法进行，无法制得磷酸铁，也无法回收高浓度的再生盐酸；而采用过高的合成反应温度会使合成反应发生副反应，生成焦磷酸铁与羟基氯化铁等，使磷酸铁产品的纯度降低，如对比例3所得磷酸铁的纯度仅为97.91wt％，另外，氯化氢气体挥发可能会携带磷酸，因而降低产品收率。

(4)由上述分析对比可以看出，本发明所述利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的方法，能通过将盐酸酸洗废液中铁和氯进行分离，实现了磷酸铁的制备和盐酸的再制及循环利用，本发明利用低廉的铁源制备了高值化的磷酸铁，不仅实现了提值提质，还将废液资源化利用与新能源材料制备有机耦合，全过程无三废排放，无环境隐患。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将氧化剂加入到含铁盐酸酸洗废液中进行氧化处理，得到三价铁酸液；

(2)将磷酸加入到步骤(1)所述三价铁酸液中，在130～200℃下进行合成反应，得到粗制磷酸铁浆料和气态氯化氢；

(3)使用吸收剂对步骤(2)所述气态氯化氢进行吸收及尾气净化，得到再生盐酸；

(4)将水加入到步骤(2)所述粗制磷酸铁浆料中进行均质陈化，再进行固液分离，得到第一滤饼和陈化母液；其中，所述陈化母液返回步骤(2)并加入到所述三价铁酸液中；

(5)使用水将步骤(4)所述第一滤饼进行化浆洗涤并过滤，得到第二滤饼及洗水；其中，所述洗水返回步骤(4)并加入到所述粗制磷酸铁浆料中；

(6)将步骤(5)所述第二滤饼干燥脱水，得到磷酸铁；

其中，步骤(3)在步骤(4)-(6)进行的过程中同时进行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化剂包括过氧化氢和/或氧气；

优选地，所述氧化剂的用量为所述含铁盐酸酸洗废液中二价铁离子摩尔量的1.02～1.1倍；

优选地，步骤(1)所述氧化处理在搅拌下进行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述磷酸的用量为所述三价铁酸液中铁元素摩尔量的1～1.2倍；

优选地，步骤(2)所述合成反应在搅拌下进行；

优选地，步骤(2)所述合成反应的时间为3～7h。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述吸收剂分别在所述吸收及所述尾气净化中形成内循环；

优选地，步骤(3)所述吸收剂包括水；

优选地，所述尾气净化的内循环产生浓度小于5wt％的盐酸，并作为吸收剂直接回流至所述吸收；

优选地，所述吸收的内循环产生浓度为18～21wt％的所述再生盐酸。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述水的用量为所述粗制磷酸铁浆料中磷酸铁的质量的3～5倍；

优选地，步骤(4)所述均质陈化在搅拌下进行；

优选地，步骤(4)所述均质陈化的时间为2～6h。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述水的用量为所述第一滤饼的质量的3～5倍；

优选地，步骤(5)所述化浆洗涤在搅拌下进行；

优选地，步骤(6)所述干燥脱水的温度为80～90℃；

优选地，步骤(6)所述干燥脱水的时间为1～3h。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将过氧化氢和/或氧气作为氧化剂加入到含铁盐酸酸洗废液中，所述氧化剂的使用量为所述含铁盐酸酸洗废液中二价铁离子摩尔量的1.02～1.1倍，之后在搅拌下进行氧化处理，得到三价铁酸液；

(2)将磷酸加入到步骤(1)所述三价铁酸液中，在搅拌下于130～200℃进行合成反应3～7h，所述磷酸的用量为所述三价铁酸液中铁元素摩尔量的1～1.2倍，得到粗制磷酸铁浆料和气态氯化氢；

(3)使用水作为吸收剂，将步骤(2)所述气态氯化氢进行吸收及尾气净化；所述吸收剂分别在所述吸收及所述尾气净化中形成内循环；所述尾气净化的内循环产生浓度小于5wt％的盐酸，并作为吸收剂直接回流至所述吸收；所述吸收的内循环产生浓度为18～21wt％的再生盐酸；

(4)将水加入到步骤(2)所述粗制磷酸铁浆料中，在搅拌下进行均质陈化2～6h，所述水的用量为所述粗制磷酸铁浆料中磷酸铁的质量的3～5倍，再进行固液分离，得到第一滤饼和陈化母液；其中，所述陈化母液返回步骤(2)并加入到所述三价铁酸液中；

(5)在搅拌状态下，使用水对步骤(4)所述第一滤饼进行化浆洗涤并过滤，所述水的用量为所述第一滤饼质量的3～5倍，得到第二滤饼及洗水；其中，所述洗水返回步骤(4)并加入到所述粗制磷酸铁浆料中；

(6)将步骤(5)所述第二滤饼在80～90℃下干燥脱水1～3h，得到磷酸铁；

其中，步骤(3)在步骤(4)-(6)进行的过程中同时进行。

8.一种利用含铁盐酸酸洗废液资源化制备磷酸铁的***，其特征在于，所述***包括沿物料流动方向顺次连接的氧化单元、合成单元、陈化分离单元、化浆洗涤单元以及干燥出料单元，还包括与所述合成单元的气体出口连接的盐酸回收单元；其中，所述陈化分离单元的液体出口连接所述合成单元的入口；所述化浆洗涤单元的液体出口连接所述陈化分离单元的入口；所述盐酸回收单元包括沿气体流向顺次连接的盐酸吸收塔和尾气净化塔。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述氧化单元包括氧化槽；

优选地，所述氧化单元与所述合成单元之间设置有氧化槽出料泵；所述氧化槽出料泵的入口连接所述氧化单元的出口，所述氧化槽出料泵的出口连接所述合成单元的入口；

优选地，所述合成单元包括合成釜；所述合成釜设置有物料出口和气体出口，所述气体出口作为合成单元的气体出口；

优选地，所述合成单元与所述陈化分离单元之间设置有合成釜出料泵；所述合成釜出料泵的入口连接所述合成单元的物料出口，所述合成釜出料装置的出口连接所述陈化分离单元的入口；

优选地，所述陈化分离单元包括依次连接的均质陈化槽以及陈化压滤机；其中，所述陈化压滤机设置有物料出口和液体出口，所述液体出口作为陈化分离单元的液体出口；

优选地，所述均质陈化槽与所述陈化压滤机之间设置有陈化槽出料泵；所述陈化槽出料泵的入口连接所述均质陈化槽的出口，所述陈化槽出料泵的出口连接所述陈化压滤机的入口；

优选地，所述陈化分离单元与化浆洗涤单元之间设置有螺旋输送机；所述螺旋输送机的入口连接所述陈化分离单元的物料出口，所述螺旋输送机的出口连接所述化浆洗涤单元的入口；

优选地，所述化浆洗涤单元包括依次连接的化浆槽以及洗涤压滤机；其中，所述洗涤压滤机设置有物料出口和液体出口，所述液体出口作为化浆洗涤单元的液体出口；

优选地，所述化浆槽与所述洗涤压滤机之间设置有化浆槽出料泵；所述化浆槽出料泵的入口连接所述化浆槽的出口，所述化浆槽出料泵的出口连接所述干燥出料单元的入口；

优选地，所述化浆洗涤单元与干燥出料单元之间设置有皮带输送机；所述皮带输送机的入口连接所述化浆洗涤单元的物料出口，所述皮带输送机的出口连接所述干燥出料单元的入口；

优选地，所述干燥出料单元包括干燥机；

优选地，所述氧化槽、合成釜、均质陈化槽以及化浆槽均为带有搅拌模块的耐酸耐氧化设备。

10.根据权利要求8或9所述的***，其特征在于，所述盐酸吸收塔的塔底液体出口分别连接于再生盐酸储存装置的入口和盐酸吸收塔的塔顶液体入口；所述尾气净化塔的塔底液体出口分别连接于盐酸吸收塔的塔顶液体入口和尾气净化塔的塔顶液体入口；所述尾气净化塔的塔顶液体入口连接有进水管；所述尾气净化塔的塔顶设置有尾气排出口；

优选地，所述盐酸吸收塔与所述尾气净化塔之间设置有耐酸尾气风机；所述耐酸尾气风机的入口连接所述盐酸吸收塔的气体出口，所述耐酸尾气风机的出口连接所述尾气净化塔的气体入口；

优选地，所述盐酸吸收塔的塔底液体出口连接有吸收塔循环泵，所述吸收塔循环泵的出口分为两个支路，第一支路连接于所述再生盐酸储存装置的入口，第二支路连接于所述盐酸吸收塔的塔顶液体入口；

优选地，所述尾气净化塔的塔底液体出口连接有净化塔循环泵，所述净化塔循环泵的出口分为两个之路，第一支路连接于所述盐酸吸收塔的塔顶液体入口，第二支路连接于所述尾气净化塔的塔顶液体入口。

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