[發明專利]化學拋光廢磷酸處理方法及肥料的制備方法

有效

• 申請號: 201710393298.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107056388B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 唐瑜鐘;周兆安;陳志傳;徐麗陽;慎義勇;薛志強
• 申請（專利權）人: 深圳市深投環保科技有限公司
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00;C01B25/30;C07C273/02;C07C275/02
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 彭輝劍

本發明提供一種化學拋光廢磷酸的處理方法，包括以下步驟:往化學拋光廢磷酸制備磷酸脲結晶母液中加入中和劑，攪拌反應，生成金屬離子的沉淀物，過濾，得到濾液；在所述濾液中加入沉淀劑，沉淀雜質離子，再次過濾，得到凈化液；將所述凈化液進行減壓蒸發，直至尿素與水的質量比為0.75～1.4，冷卻結晶、過濾分離、洗滌、干燥，得到磷酸二氫鉀產品；將經所述冷卻結晶后所得到的母液進行蒸發濃縮，直至所述母液中的磷含量為3.5～5.0％，進入真空干燥，得到氮?磷?鉀復合肥料。本發明主要以磷酸二氫鉀和氮?磷?鉀復合肥的形式回收磷酸脲結晶母液中氮、磷資源，生產工藝過程簡單，成本低，對氮、磷資源的利用率高，經濟價值高。

技術領域

本發明涉及環境保護與磷化工生產交叉的技術領域，主要涉及工業廢液的技術領域，特別地涉及一種化學拋光廢磷酸制備磷酸脲結晶母液的處理方法及氮-磷-鉀復合肥料和磷酸二氫鉀的制備方法。

背景技術

化學拋光廢磷酸主要來自電鍍工業、涂飾、陽極氧化及各種表面處理過程中對金屬表面進行拋光產生的大量廢液，含有較高濃度的磷酸，此外還含有硫酸、硝酸、醋酸以及重金屬離子等有害的化學物質，具有很強的腐蝕性，屬于《國家危險廢物名錄》的HW34類。

一般處理這種化學拋光廢磷酸的方法是加入石灰中和，廢渣填埋。該法會產生大量含磷污泥，增大填埋成本，甚至會引起環境污染。

目前，針對此類廢磷酸的綜合利用已有一些相關專利和文獻報道，如專利CN101456547 B采用石灰乳作為中和劑，通過分步沉淀法，實現重金屬離子的凈化和肥料級磷酸氫鈣的產品的制備，但是磷酸氫鈣的市場銷路不佳，產品附加值較低。專利201610795470.0提出一種鋁拋光廢磷酸液資源化回收方法，采用加入含氟溶液和鈉鹽以冰晶石的形式沉淀除鋁，再以鈣鹽三步沉淀法生產磷酸氫鈣和普鈣，硫酸和磷酸均得到充分利用，但是沉淀分離復雜，產品附加值低。

鑒于此類廢液含有大量的磷酸成分，而含磷產品具有較高的經濟價值，本發明者開發了一系列回收工藝，其中就包括將此類廢酸凈化除雜并制備磷酸脲等產品，由于此類廢酸往往含有較多的雜質，且磷酸脲溶易溶于水，因此制備磷酸脲產品過程中雖經過相關凈化工藝及多級回收，磷資源回收率達到90％左右，但是仍有少量高濃度含磷及尿素的母液。目前，幾乎沒有有關對于此類母液的綜合利用的相關研究報道，一般多采用綜合處理達標排放。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種化學拋光廢磷酸的處理方法，包括以下步驟:

將化學拋光廢磷酸制備磷酸脲結晶，分離所述磷酸脲結晶得到母液，往所述母液中加入中和劑，攪拌反應，生成金屬離子的沉淀物，過濾，得到濾液；

在所述濾液中加入沉淀劑，沉淀雜質離子，再次過濾，得到凈化液；

將所述凈化液進行減壓蒸發，所述減壓蒸發后所述凈化液中尿素與水的質量比為0.75～1.4，冷卻結晶，得到結晶和母液，過濾分離所述結晶，洗滌、干燥，得到磷酸二氫鉀產品；

將經所述冷卻結晶后所得到的母液進行蒸發濃縮，所述蒸發濃縮后所述母液中的磷含量為3.5～5.0％，進入真空干燥，得到氮-磷-鉀復合肥料。

進一步地，還包括在所述加入中和劑之前將所述化學拋光廢磷酸制備磷酸脲結晶母液通過加水或稀廢拋光廢磷酸進行稀釋。

進一步地，所述中和劑選自氫氧化鉀、碳酸鉀或碳酸氫鉀中的一種，所述中和劑的質量分數小于等于30％。

進一步地，所述攪拌反應的條件為控制pH值在4.2～4.6之間，反應時間為0.5～2.0h。

進一步地，所述沉淀劑包括重金屬沉淀劑和硫酸根離子沉淀劑，所述重金屬沉淀劑包括硫化氫、硫化鈉、硫化鉀或硫化銨，所述硫酸根離子沉淀劑包括氫氧化鋇、碳酸鋇、氯化鋇。

進一步地，所述減壓蒸發的條件為保持溫度60～80℃，真空度大于等于0.06Mpa。