[發明專利]從混酸廢液中回收磷酸的系統及方法

有效

• 申請號: 202010542130.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN113800491B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 謝奇旭;申季剛;楊東昱;譚發祥
• 申請（專利權）人: 蘇州崇越工程有限公司
• 主分類號: C01B25/45
• 分類號: C01B25/45
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張福根;付文川

本發明公開一種從混酸廢液中回收磷酸的系統及方法，本發明的方法包括以下步驟，首先收集一混酸廢液，其至少含有磷酸根離子以及硫酸根離子，接著加入一鎂離子源與一銨離子源于所述混酸廢液中，以提供鎂離子和銨離子與磷酸根離子發生反應，從而生成磷酸銨鎂固體，然后將磷酸銨鎂固體從混酸廢液中分離。借此，磷酸根的回收率可以達到99％以上。

技術領域

本發明涉及一種處理酸性廢液的系統及方法，特別是涉及一種從含硫酸和磷酸的混酸廢液中回收磷酸的系統及方法。

背景技術

磷(Phosphorus,P)屬于一種無法制造或合成的有限資源，而在半導體或面板工藝下產生的大量混酸廢液中含有硫酸與磷酸，因此業界無不致力于從混酸廢液中分離出磷酸再重新利用。現有技術中的硫酸與磷酸分離處理方法，主要以自混酸廢液中移除硫酸為主，舉例而言，將選定的去除硫酸藥劑(如鈣鹽、鋇鹽、鎂鹽等)輸送至反應桶槽內，將混酸廢液中的硫酸轉變成不溶性固體的硫酸化合物(如硫酸鈣鹽、硫酸鋇、硫酸鎂等)，再進一步去除此硫酸化合物。然而，此方法去除混酸廢液中的硫酸化合物，一般也會同時捕捉混酸廢液中的磷酸鹽，兩者分離的效果差。

現有技術的另一方法則是使用可再生的硫酸鹽吸附材料(如陰離子交換樹脂)，當硫酸鹽吸附材料達到飽和后，可使用的再生藥劑進行再生，進一步重復作為硫酸鹽吸附使用，然而，此方法去除混酸廢液中的硫酸鹽化合物，使用的硫酸鹽吸附材料往往也會吸附混酸廢液中的磷酸鹽，因此，分離效果也并不理想，此外，硫酸鹽吸附材料所使用的再生藥劑亦會產生額外的廢液，需要再另外清運。

故，如何有效針對混酸廢液回收再利用，使磷成為可以循環利用的資源，來克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足提供一種從混酸廢液中回收磷酸的系統及方法，其能夠確實將磷酸與硫酸分離，并且回收再利用。

為了解決上述的技術問題，本發明所采用的其中一技術方案是提供一種從混酸廢液中回收磷酸的方法，其包括：收集一混酸廢液，所述混酸廢液至少含有磷酸根離子以及硫酸根離子；加入一鎂離子源與一銨離子源于所述混酸廢液中，以提供鎂離子和銨離子與磷酸根離子發生反應，從而生成磷酸銨鎂固體；以及將所述磷酸銨鎂固體從所述混酸廢液中分離。

在本發明的一實施例中，在收集所述混酸廢液的步驟中，還包括分析磷酸根離子的濃度；在生成所述磷酸銨鎂固體的步驟中，所加入的所述鎂離子源與所述銨離子源的濃度是根據分析得到的磷酸根離子的濃度來決定的。

在本發明的一實施例中，在生成所述磷酸銨鎂固體的步驟中，還包括將所述混酸廢液的pH值調整至8至8.5；并且，鎂離子、銨離子與磷酸根離子是在20℃至40℃的溫度下反應。

在本發明的一實施例中，反應時間為30分鐘。

在本發明的一實施例中，鎂離子、銨離子與磷酸根離子的摩爾比例為1:1:1。

在本發明的一實施例中，所述鎂離子源包含至少一種鎂鹽，且所述銨離子源包含至少一種銨鹽。

在本發明的一實施例中，所述鎂鹽選自于氯化鎂、硫酸鎂、碳酸鎂、氧化鎂以及氫氧化鎂，且所述銨鹽選自于氨水、氯化銨、硫酸銨、硝酸銨以及碳酸氫銨。

為了解決上述的技術問題，本發明所采用的另外一技術方案是，提供一種從混酸廢液中回收磷酸的系統，其包括一反應單元、一第一儲存單元、一第二儲存單元以及一固液分離單元，所述第一儲存單元、所述第二儲存單元與所述固液分離單元都與所述反應單元流體連通。所述反應單元用于處理一混酸廢液，其中所述混酸廢液至少含有磷酸根離子以及硫酸根離子，所述第一儲存單元用于提供一鎂離子源至所述反應單元，所述第二儲存單元用于提供一銨離子源至所述反應單元。當所述反應單元中收集有所述混酸廢液時，所述鎂離子源所提供的鎂離子和所述銨離子源所提供的銨離子能與磷酸根離子發生反應，以生成磷酸銨鎂固體，且所述固液分離單元能將所述磷酸銨鎂固體從所述混酸廢液中分離。