一種含磷酸酯和亞磷酸酯廢液制備磷肥的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種含磷酸酯和亞磷酸酯廢液制備磷肥的方法，其步驟為：S1)含磷酸酯和亞磷酸酯廢液在酸性條件下分解烷基；S2)將S1所得溶液通過堿或碳酸鹽中和；S3)將S2所得溶液第一次蒸發(fā)并通過冷卻結(jié)晶分離磷酸鹽；S4)將S3所得溶液第二次蒸發(fā)并通過冷卻結(jié)晶分離亞磷酸鹽。本發(fā)明專利技術(shù)提供一種操作容易、安全、磷回收率高、可實現(xiàn)廢物綜合利用的廢液利用方法。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種含磷酸酯和亞磷酸酯廢液制備磷肥的方法
本專利技術(shù)涉及化工行業(yè)中工業(yè)廢液的利用，特別是一種含磷酸酯和亞磷酸酯廢液制備磷肥的方法。
技術(shù)介紹
目前在實際工業(yè)生產(chǎn)中，含磷酸酯和亞磷酸酯廢液主要送至危化品處置單位，資源利用價值難以體現(xiàn)；另一方面，磷酸酯和亞磷酸酯廢液難以常用方法處理，容易造成環(huán)境污染，最徹底的處理方法是焚燒處理，但焚燒處理需要昂貴的焚燒爐和磷酸鹽提純裝置和銷售。這些給磷酸酯亞磷酸酯廢液的回收利用帶來困難。由于廢液中含有22～26％的亞磷酸酯、24～26％的正磷酸酯，如不加以有效利用，不僅造成磷資源的浪費，而且會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染，因此研究開發(fā)含磷酸酯和亞磷酸酯廢液的利用方法對保護環(huán)境、綜合利用工業(yè)廢棄資源具有重要意義。關(guān)于含亞磷酸酯和正磷酸酯廢液的直接利用的相關(guān)研究和利用方法未見有報道。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝流程簡單，操作容易、安全、磷回收率高、可實現(xiàn)廢物綜合利用的一種廢液利用方法。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種含磷酸酯和亞磷酸酯廢液制備磷肥的方法，其步驟為：S1)含磷酸酯和亞磷酸酯廢液在攪拌條件下加熱至90～100℃，調(diào)節(jié)pH值至低于2.5，保持持續(xù)攪拌分解烷基；S2)將S1所得溶液通過堿或碳酸鹽中和；S3)將S2所得溶液第一次蒸發(fā)并通過冷卻結(jié)晶分離磷酸鹽；S4)將S3所得溶液第二次蒸發(fā)并通過冷卻結(jié)晶分離亞磷酸鹽。該方法將含有亞磷酸酯和正磷酸酯的工業(yè)生產(chǎn)后的廢液，直接分解成磷酸和亞磷酸，再經(jīng)堿或碳酸鹽中和得到磷酸鹽和亞磷酸鹽的混合溶液體系，然后依據(jù)磷酸鹽和亞磷酸鹽的溶解度差異，采用分步結(jié)晶法濃縮結(jié)晶、分離得到正磷酸鹽和亞磷酸鹽產(chǎn)品。進一步地，所述步驟S1廢液分解烷基后，先將溶液過濾再進行步驟S2。為提高最終正磷酸鹽和亞磷酸鹽純度，需將分解烷基后所剩酸液及醇從溶液中分離，在廢液分解烷基后過濾不會影響后續(xù)反應(yīng)且分離簡單。作為優(yōu)選，所述步驟S1中加入濃鹽酸與含磷酸酯和亞磷酸酯廢液反應(yīng)，濃鹽酸與含磷酸酯和亞磷酸酯廢液的質(zhì)量比范圍1～1.5。為了進一步提高最終正磷酸鹽和亞磷酸鹽純度，選用濃鹽酸相比濃硫酸等其它酸液在過濾時更為簡單有效；且還需要控制濃鹽酸的加入量，過少使磷酸酯和亞磷酸酯反應(yīng)不足，過多會影響過濾及后續(xù)步驟中堿或碳酸鹽加入量，均會影響最終正磷酸鹽和亞磷酸鹽純度，因此，濃鹽酸與含磷酸酯和亞磷酸酯廢液的質(zhì)量比范圍1～1.5能夠得到的純度較高。進一步地，所述步驟S2中溶液通過堿或碳酸鹽調(diào)節(jié)至pH值范圍4-5。為保證磷酸和亞磷酸轉(zhuǎn)化為磷酸鹽和亞磷酸鹽，但不影響最終正磷酸鹽和亞磷酸鹽純度(堿或碳酸鹽雜質(zhì)的混入)，pH值應(yīng)調(diào)節(jié)至4-5。作為優(yōu)選，所述步驟S2中采用帶有鉀或鈉或氨的堿或碳酸鹽中的一種或多種。磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二氨，亞磷酸氫二鈉、亞磷酸二氫鉀、亞磷酸氫二氨中的一種或多種作為最終產(chǎn)品利用率高。進一步地，所述步驟S3中第一次蒸發(fā)至總?cè)芤嘿|(zhì)量的20～25％。在20～25％范圍內(nèi)正磷酸鹽基本析出，且亞磷酸鹽未到析出濃度，保證正磷酸鹽的純度。作為優(yōu)選，所述步驟S4中第二次蒸發(fā)至不再有結(jié)晶析出。保證亞磷酸鹽完全析出。本專利技術(shù)同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果：1、生產(chǎn)裝置簡易，工藝處理過程簡單，操作容易、安全；2、磷回收率且純度高，在有效利用磷的同時，減少了磷對環(huán)境的污染；3、生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品附加值高，該專利技術(shù)具有很好的經(jīng)濟實用性。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本專利技術(shù)做進一步的詳細說明，以下實施例是對本專利技術(shù)的解釋而本專利技術(shù)并不局限于以下實施例。實施例1：在燒杯中加入含磷酸酯24.55％、亞磷酸酯25.62％廢液400克，升溫至95℃后，加入濃鹽酸400克調(diào)節(jié)pH值至1.5，于95℃的條件下恒溫攪拌反應(yīng)4.0小時，攪拌速度300rpm，磷酸酯和亞磷酸酯分解烷基分別生成磷酸和亞磷酸，反應(yīng)如下式：反應(yīng)后冷卻，靜置16h后真空抽濾，蒸發(fā)的氯化氫和醇經(jīng)過水噴淋吸收處理。濾液升溫至85℃時在攪拌條件下用氫氧化鉀溶液中和并調(diào)節(jié)溶液的PH值至4，在此條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)1.0h，磷酸和亞磷酸進一步生產(chǎn)磷酸二氫鉀和亞磷酸二氫鉀反應(yīng)如下式：H3PO4+KOH→KH2PO4+H2OH3PO3+KOH→KH2PO3+H2O反應(yīng)完畢后，溶液經(jīng)真空蒸發(fā)濃縮至溶液量為180克時，冷卻結(jié)晶，分離，干燥得到磷酸二氫鉀產(chǎn)品152克。分離后的母液進行二次真空蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，干燥到亞磷酸二氫鉀產(chǎn)品181克。產(chǎn)品經(jīng)分析磷酸二氫鉀產(chǎn)品達到HG/T2965-2000一等品指標(biāo)要求含量為99.02％，亞磷酸二氫鉀產(chǎn)品中含量為98.79％。實施例2：在燒杯中加入含磷酸酯24.55％、亞磷酸酯25.62％廢液400克，升溫至95℃后，加入濃鹽酸400克調(diào)節(jié)pH值至2，于95℃的條件下恒溫攪拌反應(yīng)4.0小時，冷卻，靜置18h后真空抽濾。濾液升溫至85℃時在攪拌條件下用碳酸鈉溶液中和并調(diào)節(jié)溶液的PH值至5時，在此條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)1.0h，反應(yīng)完畢后，溶液經(jīng)真空蒸發(fā)濃縮至溶液量為180克后、冷卻結(jié)晶，分離，干燥到磷酸氫二鈉產(chǎn)品425克。分離后的母液進行二次真空蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，干燥到亞磷酸氫二鈉產(chǎn)品328克。產(chǎn)品經(jīng)分析磷酸氫二鈉產(chǎn)品達到HG/T2965-2000磷酸氫二鈉一等品指標(biāo)要求，亞磷酸氫二鈉產(chǎn)品中Na2HP03·5H20含量為98.82％。實施例3至5與實施例1采用基本相同的步驟處理相同廢水，但步驟S1中的反應(yīng)條件不同，下表為磷酸二氫鉀和亞磷酸二氫鉀純度在各條件下測得的最佳析出效果：實施例反應(yīng)溫度pH值是否攪拌KH2PO4KH2PO3380℃1.5是67.23％68.33％495℃3是幾乎為0幾乎為0595℃1.5否40.53％40.79％實施例6至9與實施例1采用基本相同的步驟處理相同廢水，但鹽酸加入比、中和反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH值和第一次析出時的溶液量不同，下表為磷酸二氫鉀和亞磷酸二氫鉀純度在各條件下測得的最佳析出效果：實施例鹽酸加入比pH值溶液量KH2PO4KH2PO3624.5180g89.45％88.98％715.5180g45.32％45.42％814.5240g99.32％58.82％914.5120g59.02％99.03％此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本專利技術(shù)專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本專利技術(shù)專利的保護范圍內(nèi)。本專利技術(shù)所屬
的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本專利技術(shù)的保護范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種含磷酸酯和亞磷酸酯廢液制備磷肥的方法，其步驟為：S1)含磷酸酯和亞磷酸酯廢液在攪拌條件下加熱至90～100℃，調(diào)節(jié)pH值至低于2.5，保持持續(xù)攪拌分解烷基；S2)將S1所得溶液通過堿或碳酸鹽中和；S3)將S2所得溶液第一次蒸發(fā)并通過冷卻結(jié)晶分離磷酸鹽；S4)將S3所得溶液第二次蒸發(fā)并通過冷卻結(jié)晶分離亞磷酸鹽。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種含磷酸酯和亞磷酸酯廢液制備磷肥的方法，其步驟為：S1)含磷酸酯和亞磷酸酯廢液在攪拌條件下加熱至90～100℃，調(diào)節(jié)pH值至低于2.5，保持持續(xù)攪拌分解烷基；S2)將S1所得溶液通過堿或碳酸鹽中和；S3)將S2所得溶液第一次蒸發(fā)并通過冷卻結(jié)晶分離磷酸鹽；S4)將S3所得溶液第二次蒸發(fā)并通過冷卻結(jié)晶分離亞磷酸鹽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷酸酯和亞磷酸酯廢液制備磷肥的方法，其特征在于：所述步驟S1廢液分解烷基后，先將溶液過濾再進行步驟S2。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含磷酸酯和亞磷酸酯廢液制備磷肥的方法，其特征在于：所述步驟S1中加入濃鹽酸與含磷酸酯和亞磷酸酯廢...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：阿錫他，應(yīng)思斌，徐利紅，徐東，涂利根，朱玉成，王昶，嚴新華，李坤，章震，王曉明，
申請(專利權(quán))人：浙江新化化工股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江,33