[發明專利]混酸資源循環再生的方法

有效

• 申請號: 201610323646.2
• 申請日: 2016-05-17
• 公開（公告）號: CN105776163B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 張艷秋
• 申請（專利權）人: 無錫中天固廢處置有限公司
• 主分類號: C01B25/28
• 分類號: C01B25/28;C01F11/22;C01B21/42
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙)32228
• 代理人: 聶啟新

技術領域

本發明涉及一種資源循環再生的方法，尤其是一種混酸資源循環再生的方法。

背景技術

伴隨著全球電子整機產品向中國轉移，半導體也加速了向中國轉移的步伐。半導體市場給中國帶來了各種需求和機遇，很多半導體企業在中國建立了生產基地。半導體生產向中國的轉移不僅帶來了經濟利益，同時也帶來了新的環境問題。在半導體生產過程中，一般會產生大量廢水，廢水中含有大量的磷酸、硝酸、氫氟酸等，不僅污染環境還會影響生命健康，因此亟待解決。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種混酸資源循環再生的方法，該方法可以將含磷酸、硝酸及氫氟酸的混酸進行再生為磷酸銨、硝酸及氟化鈣等產品，實現磷酸、硝酸及氫氟酸資源循環再生。

按照本發明提供的技術方案，所述混酸體系資源循環再生的方法，其特征是，包括以下步驟：

（1）將碳酸氫銨加入混酸體系中，調節pH值至6-7，攪拌至混酸體系內無氣泡產生；所述混酸為磷酸、硝酸和氫氟酸；

（2）向混酸體系中加入石灰粉或石灰乳并攪拌反應1-3h；

（3）將步驟（2）的混酸體系過濾，得到氟化鈣固體和濾液，所述濾液為磷酸銨和硝酸銨的水溶液；

（4）將步驟（3）所得濾液用濃磷酸調節pH值至0.5-1；

（5）將步驟（4）的濾液進行減壓蒸餾，蒸餾工藝參數為溫度80-110℃、壓力-0.05--0.1MPa，蒸餾至無餾分揮發，得到蒸餾母液和餾分，所述餾分為硝酸；

（6）向步驟（5）所得蒸餾母液中加入氨水調節pH至4-5，攪拌結晶，得到磷酸銨晶體。

所述混酸體系中磷酸為10-50wt%，硝酸為5-10wt%，氫氟酸為5-20wt%，其余為水。

所述碳酸氫銨為固體或濃度為10-50wt%的水溶液。

所述石灰乳為氫氧化鈣的水溶液，濃度為50wt%。

所述石灰粉或石灰乳的加入量為與混酸體系中氫氟酸完全反應生成氟化鈣所需石灰量的1.1-1.4倍。

所述濃磷酸的濃度為50-70wt%。

所述氨水的濃度為15-35wt%。

本發明具有以下優點：整個工藝過程中無二次污染，無三廢產生；工藝對設備要求較低，投資少；該工藝對磷酸、硝酸及氫氟酸都進行了有效的資源化。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。

實施例1：

取2L混酸溶液，其中磷酸為10wt%，硝酸為5wt%，氫氟酸為5wt%，緩慢加入固體碳酸氫銨，充分攪拌，直至溶液pH值達到6，攪拌反應1h趕盡溶液中氣泡；按照溶液中氟離子含量加入固體石灰粉，石灰粉加入量為溶液中氟離子形成氟化鈣的理論量1.2倍，繼續攪拌1h后過濾，得到氟化鈣固體和濾液，其中氟化鈣固體作為化工原料處理，濾液為磷酸銨和硝酸銨的水溶液；濾液采用濃磷酸調節pH=1，80℃減壓濃縮蒸餾，蒸至無蒸汽揮發出來，餾分為硝酸；蒸餾母液采用氨水調節pH值至4，攪拌結晶得到磷酸銨晶體，磷酸銨中氟離子含量為0.01%，無硝酸根。

實施例2：

取2L混酸溶液，其中磷酸為50wt%，硝酸為5wt%，氫氟酸為5wt%，緩慢加入固體碳酸氫銨，充分攪拌，直至溶液pH值達到7，攪拌反應1h趕盡溶液中氣泡；按照溶液中氟離子含量加入固體石灰粉，石灰粉加入量為溶液中氟離子形成氟化鈣的理論量1.1倍，繼續攪拌1h后過濾，得到氟化鈣固體和濾液，其中氟化鈣固體作為化工原料處理，濾液為磷酸銨和硝酸銨的水溶液；濾液采用濃磷酸調節pH=0.5，100℃減壓濃縮蒸餾，蒸至無蒸汽揮發出來，餾分為硝酸；蒸餾母液采用氨水調節pH值至4，攪拌結晶得到磷酸銨晶體，磷酸銨中氟離子含量為0.05%，無硝酸根。

實施例3：

取2L混酸溶液，其中磷酸為10wt%，硝酸為10wt%，氫氟酸為20wt%，緩慢加入固體碳酸氫銨，充分攪拌，直至溶液pH值達到7，攪拌反應1h趕盡溶液中氣泡；按照溶液中氟離子含量加入固體石灰粉，石灰粉加入量為溶液中氟離子形成氟化鈣的理論量1.4倍，繼續攪拌3h后過濾，得到氟化鈣固體和濾液，其中氟化鈣固體作為化工原料處理，濾液為磷酸銨和硝酸銨的水溶液；濾液采用濃磷酸調節pH=1，110℃減壓濃縮蒸餾，蒸至無蒸汽揮發出來，餾分為硝酸；蒸餾母液采用氨水調節pH值至4，攪拌結晶得到磷酸銨晶體，磷酸銨中無氟離子，無硝酸根。

實施例4：