專利名稱：一種廢磷酸的利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種廢磷酸的利用方法，特別是含硫酸的廢磷酸。
背景技術(shù)：
磷酸是一種比較常見的酸，主要用在磷肥的制造；在金屬的化學(xué)拋光上也經(jīng)常使用磷酸；另外芳香化合物的硝化中使用磷酸能起到調(diào)節(jié)鄰對(duì)比的作用，使用一段時(shí)間后由于雜質(zhì)的增多會(huì)影響拋光或硝化的催化作用，形成了廢酸，該廢酸的成分復(fù)雜，不利于回收利用，一般來說純的廢磷酸可以在化肥上有很好的回收利用，目前也有比較成熟的方法，主要就是用來生產(chǎn)磷酸銨或磷酸鈣等產(chǎn)品，如專利CN101274754提出了ー種利用廢氨水和廢磷酸生產(chǎn)磷酸銨的方法，有些磷酸是和硫酸混合使用，因此這部分的廢酸含ー些硫酸，這就比較難處理。濕法磷酸生產(chǎn)的エ藝給我們提出了ー個(gè)用鈣鹽將硫酸轉(zhuǎn)化為硫酸鈣沉淀除去硫酸的方法，在濕法磷酸エ藝中，用硫酸溶解鄰礦石如下式
Ca5F(P04)3+5H2S04+ nH20 == 3H3P04 + 5Ca S04*nH20 +HF因此可以用含硫酸的磷酸可以在濕法磷酸生產(chǎn)過程中部分替代硫酸，這樣可以充分利用混合酸中的磷酸和硫酸部分，但這個(gè)回收方法有很大的局限限，其表現(xiàn)在目前產(chǎn)生廢酸的地方大多離存在濕法生產(chǎn)磷酸的エ廠很遠(yuǎn)，因此沒有現(xiàn)實(shí)意義。普通的地方可以通過用磷酸鈣來分離含硫酸的磷酸具體如下
Ca3(P04)2+3H2S04+ nH20 == 2H3P04 + 3Ca S04*nH20
但這種方法需要消耗大量的磷酸鈣，同時(shí)生成的硫酸鈣沒有辦法利用，形成大量的固體廢渣，不是ー個(gè)很好的方法。磷酸鋅用作醇醛、酚醛、環(huán)氧樹脂等各類涂料的基料，氯化橡膠、合成高分子材料的阻燃劑，也用于生產(chǎn)水溶性涂料和無毒防銹顏料，不溶于水，一般的合成方法是用磷酸和氧化鋅合成，CN101708835公開了ー種利用碳酸鋅和磷酸合成的方法，CN1184075公開了一種用鋅和磷酸合成磷酸鋅的エ藝，這兩種方法都是利用的高純度的磷酸的普通的磷酸鋅的生產(chǎn)方法，我們利用含硫酸的廢磷酸合成磷酸鋅和硫酸鋅能使含硫酸廢磷酸得到充分利用，并能生產(chǎn)出比較好的磷酸鋅和硫酸鋅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種利用氧化鋅或鋅和含硫酸的廢磷酸反應(yīng)生產(chǎn)磷酸鋅和硫酸鋅的方法，該方法有效地利用了廢酸中的磷酸和硫酸，操作方便。磷酸鋅的生產(chǎn)主要有利用氧化鋅和磷酸反應(yīng)生成磷酸鋅沉淀具體如下
3Zn0+2Hs PO4 == Zn3(PO4)2 ·2Η20 + H20
硫酸鋅也有相同的反應(yīng)
ZnO+ H2S04+ 6H20 == ZnS04 ·7Η20
因此用含硫酸的磷酸來合成磷酸鋅就存在磷酸鋅和硫酸鋅的分離的問題，我們可以控制溫度和水分來控制用該方法生產(chǎn)磷酸鋅的含量。我們將含硫酸的廢磷酸用水稀釋到一定濃度，滴加到用水分散了的氧化鋅中，控制一定溫度攪拌充分，升溫精制一段時(shí)間讓磷酸鋅沉淀中殘存的硫酸鋅充分溶解到溶液里，趁熱過濾分離出磷酸鋅，所得濾液濃縮結(jié)晶得硫酸鋅。這個(gè)過程中混合鋅粉或氧化鋅所用的水的量是有ー個(gè)嚴(yán)格范圍的，水量加入得少的話，硫酸鋅就可能和磷酸鋅混合結(jié)晶，磷酸鋅不可能有很好的含量，水量加入得過多的話，給硫酸鋅的回收增加了難度，我們認(rèn)為控制水分的加入在硫酸量的2飛倍是比較合適的。升溫精制溫度的控制是和體系中的鋅的濃度有關(guān)系的，一般的濃度下6(T90°C，t匕較好的溫度為75-85°C。精制的時(shí)間在3飛小時(shí)可以達(dá)到比較好的效果。實(shí)施例一
在一裝有攪拌、溫度計(jì)、回流管、滴液漏斗的250毫升四ロ瓶中加入60克水，88. 4克氧化鋅攪拌，控制溫度小于50攝氏度下滴加100克的廢酸(含53%磷酸、27%硫酸、20%水)，滴加完畢后攪拌升溫到80°C，保溫3小時(shí)，控制溫度在80°C下熱抽率，分離濾液和濾餅，濾餅用60克水作兩次洗滌，洗滌液用于下次反應(yīng)，洗滌后濾餅在80°C下烘干，得110. 5克磷酸鋅，濾液濃縮出部分水冷卻結(jié)晶得70. 5克七水硫酸鋅。實(shí)施例ニ
在一裝有攪拌、溫度計(jì)、回流管、滴液漏斗的250毫升四ロ瓶中加入60克實(shí)施例ー種洗滌水，88. 4克氧化鋅攪拌，控制溫度小于50攝氏度下滴加100克的廢酸(含53%磷酸、27%硫酸、20%水)，滴加完畢后攪拌升溫到80°C，保溫3小時(shí)，控制溫度在80°C下熱抽率，分離濾液和濾餅，濾餅用60克水作兩次洗滌，洗滌液用于下次反應(yīng)，洗滌后濾餅在80°C下烘干，得115. 5克磷酸鋅，濾液濃縮出部分水冷卻結(jié)晶得72. 3克七水硫酸鋅。實(shí)施例三
在一裝有攪拌、溫度計(jì)、回流管、滴液漏斗的250毫升四ロ瓶中加入60克水，20克鋅粉和63. 4克氧化鋅混合物攪拌，控制溫度小于50攝氏度下滴加100克的廢酸(含53%磷酸、27%硫酸、20%水)，滴加完畢后攪拌升溫到80°C，保溫5小時(shí)，控制溫度在80°C下熱抽率，分離濾液和濾餅，濾餅用60克水作兩次洗滌，洗滌液用于下次反應(yīng)，洗滌后濾餅在80°C下烘干，得111. 5克磷酸鋅，濾液濃縮出部分水冷卻結(jié)晶得70. 3克七水硫酸鋅。實(shí)施例四
在一裝有攪拌、溫度計(jì)、回流管、滴液漏斗的250毫升四ロ瓶中加入40克水，97. 6克氧化鋅混合物攪拌，控制溫度小于50攝氏度下滴加100克的廢酸(含65%磷酸、20%硫酸、15%水)，滴加完畢后攪拌升溫到80°C，保溫5小吋，控制溫度在80°C下熱抽率，分離濾液和濾餅，濾餅用60克水作兩次洗滌，部分洗滌液用于下次反應(yīng)，洗滌后濾餅在80°C下烘干，得135. 5克磷酸鋅，濾液濃縮出部分水冷卻結(jié)晶得55. O克七水硫酸鋅。實(shí)施例五
在一裝有攪拌、溫度計(jì)、回流管、滴液漏斗的250毫升四ロ瓶中加入120克水，91. 8克氧化鋅混合物攪拌，控制溫度小于50攝氏度下滴加100克的廢酸(含45%磷酸、43%硫酸、12%水)，滴加完畢后攪拌升溫到80°C，保溫3小時(shí)，控制溫度在80°C下熱抽率，分離濾液和濾餅，濾餅用60克水作兩次洗滌，部分洗滌液用于下次反應(yīng)，洗滌后濾餅在80°C下烘干，得92. 5克磷酸鋅，濾液濃縮出部分水冷卻結(jié)晶 得110. 5克七水硫酸鋅。
權(quán)利要求
1.ー種含硫酸的廢磷酸的利用方法，其特征在于利用該廢磷酸與氧化鋅或鋅粉或其混合物反應(yīng)生成磷酸鋅和硫酸鋅。
2.如權(quán)利要求I所述，其特征在于所利用的廢磷酸其含有1(T45%的廢硫酸。
3.如權(quán)利要求I所述，其特征在在一定溫度下將廢磷酸滴加到含氧化鋅或(和)鋅粉的水混合液，反應(yīng)生成硫酸鋅和磷酸鋅的混合物，該混合物通過在一定溫度下攪拌打漿后熱過濾來分離磷酸鋅和硫酸鋅。
4.如權(quán)利要求3所述，其特征在于所得混合物在5(T90°C下攪拌3飛小時(shí)后趁熱過濾分離硫酸鋅和磷酸鋅。
5.如權(quán)利要求3所述，其特征在于用來混合氧化鋅或鋅粉所用的水的量為硫酸量的2 5倍。
全文摘要
一種含硫酸的廢磷酸的回收方法，用鋅、氧化鋅或其他鋅源和該廢酸在一定條件下反應(yīng)，生的磷酸鋅和硫酸鋅通過過濾分離，達(dá)到充分利用磷酸和硫酸的目的。
文檔編號(hào)C01G9/06GK102649581SQ201110046199
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月26日
發(fā)明者吉木青 申請(qǐng)人:吉木青