本發(fā)明涉及一種化學廢料的處理方法，具體涉及一種廢濃磷酸的處理方法，屬于三廢綜合利用技術領域。

背景技術：

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)鄰對比的作用，使用一段時間后由于雜質(zhì)的增多會影響拋光或硝化的催化作用，形成了廢酸，該廢酸的成分復雜，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、磷酸鈣或磷酸氫鈣等產(chǎn)品，如專利號為CN101274754的中國專利提出了一種利用廢氨水和廢磷酸生產(chǎn)磷酸銨的方法，該方法利用含氨7％以上的廢氨水，在強氧化催化劑的作用下進行加熱蒸餾，將蒸餾的氨直接與25～92％的廢磷酸中和反應，然后甩干而成。如專利號為CN103738933A的中國專利公開了一種從含硫酸的廢磷酸中回收高純度磷酸氫鈣的方法，該方法加入活性炭粉，過濾并加入過量的碳酸鈣懸濁液或氫氧化鈣乳液，過濾得到二水硫酸鈣和磷酸鋁，同時在得到的濾液中以碳酸鈣懸濁液和氫氧化鈣乳液的形式加入磷酸所需理論量的鈣，過濾干燥得到高純度的二水磷酸氫鈣，然后加純凈水，打漿，固液分離，干燥得到高純度的無水磷酸氫鈣。該發(fā)明減少了排出強酸性的含磷廢水對環(huán)境的危害，回收廢磷酸溶液中的磷僅具有使用價值的磷酸鹽原料。

對于磷酸廢液的處理如專利號為CN104973581A的中國專利公開了一種磷酸廢液的處理方法，該方法對磷酸廢液依次采用微濾、陰離子交換、陽離子交換、膜蒸餾進行處理，回收其中的磷酸。但是該發(fā)明在處理中使用陰陽離子柱進行交換，成本高，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢液，浪費資源，不利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種廢濃磷酸的處理方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種廢濃磷酸的處理方法，它包括以下步驟：

S1.調(diào)酸：在廢濃磷酸中加入廢稀磷酸進行調(diào)酸，調(diào)酸后的廢磷酸的濃度為16～20％；

S2.粗脫硫：將調(diào)酸后的廢磷酸泵入粗脫硫反應釜中，并加入粗脫硫劑進行粗脫硫得到固液混合物，控制粗脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為50～60℃；

S3.粗脫硫壓濾：將步驟S2所得固液混合物送入粗脫硫壓濾機中進行壓濾，濾液備用，所得固體為硫酸鹽沉淀，所述硫酸鹽沉淀的含水率為35～45％；

S4.精脫硫：將步驟S3所得濾液泵入精脫硫反應釜中，并加入脫硫劑得二次固液混合物，控制精脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為50～60℃；

S5.精脫硫壓濾：將二次固液混合物送入精脫硫壓濾機中進行壓濾，固液分離，所得固態(tài)為硫酸鹽沉淀，濾液即為產(chǎn)品磷酸；

S6.濾渣混合：將步驟S3所得硫酸鹽沉淀和步驟S5所得硫酸鹽沉淀混合，即為產(chǎn)品硫酸鹽。

進一步地，步驟S1中所述廢濃磷酸的質(zhì)量百分濃度為60～70％，所述廢稀磷酸的質(zhì)量百分濃度為5～10％，所述廢濃磷酸和廢稀磷酸的體積比為3～5:1。

進一步地，步驟S2中所述粗脫硫劑為CaCO₃，投加量為粗脫硫反應釜中不能產(chǎn)生沉淀。

進一步地，步驟S4所述脫硫劑為BaCO₃，投加量為步驟S3所得濾液重量的4％～6％。

進一步地，步驟S3中所述粗脫硫壓濾機壓力為0.6～1.0MPa，濾布孔徑為300～350目。

進一步地，步驟S5中所述精脫硫壓濾機壓力為0.6～1.0MPa，濾布孔徑為300～350目。

本發(fā)明中：

在粗脫硫步驟中，人工將袋裝固態(tài)粉狀脫硫劑(CaCO₃)拆包，采用投料抓鉤將其送至粗脫硫反應釜加料口，并倒入其中，加料口設置粉塵集氣罩。

由于SO₄^2-與CaCO₃反應活性高于與PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-等的反應活性，即CaCO₃先與SO₄²反應生產(chǎn)半水硫酸鈣沉淀。每批次的廢酸處理，均檢驗樣品中SO₄^2-含量，據(jù)此投加CaCO₃，通過對CaCO₃的投加量控制，以此防止在粗脫硫工段生成磷酸鈣鹽沉淀。

反應方程式如下：

CaCO₃+SO₄^2-+2H⁺＝CaSO₄·1/2H₂O↓+CO₂↑+1/2H₂O

產(chǎn)生的反應廢氣為二氧化碳，該反應為放熱反應，反應釜內(nèi)物料溫度約為50～60℃，不超過磷酸分解溫度(480℃)，不會產(chǎn)生P₂O₅，且磷酸為低揮發(fā)性酸.反應溫度不致產(chǎn)生水蒸汽(100℃)，故該反應廢氣為二氧化碳，不含磷酸。

在精脫硫步驟中，向精脫硫反應釜內(nèi)投入固態(tài)粉狀脫硫劑(BaCO₃)，進一步去除廢磷酸中硫酸根。反應方程式如下：

BaCO₃+SO₄^2-+2H⁺＝BaSO₄↓+CO₂↑+H₂O

產(chǎn)生的反應廢氣為二氧化碳，該反應為放熱反應，反應釜內(nèi)物料溫度約為50～60℃，不超過磷酸分解溫度，且磷酸為低揮發(fā)性算，反應溫度不致產(chǎn)生水蒸汽，故該反應廢氣為二氧化碳，不含磷酸。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明提供的廢濃磷酸的處理方法，采用調(diào)酸+粗脫硫+粗脫硫壓濾+精脫硫+精脫硫壓濾+濾渣混合的工藝流程，可以處理各行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢濃磷酸，得到肥料級磷酸和工業(yè)用硫酸鹽，在節(jié)省資源的同時變廢為寶，既保護了自然生態(tài)環(huán)境，同時增加了效益；該方法工藝簡單、操作方便，成本低，適合工業(yè)化大生產(chǎn)。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的描述，本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。

實施例1：一種廢濃磷酸的處理方法，它包括以下步驟：

S1.調(diào)酸：在質(zhì)量百分濃度為60％的廢濃磷酸中加入質(zhì)量百分濃度為5％的廢稀磷酸進行調(diào)酸，至調(diào)酸后的廢磷酸的濃度為16％，所述廢濃磷酸和廢稀磷酸的體積比為3:1；

S2.粗脫硫：將調(diào)酸后的廢磷酸泵入粗脫硫反應釜中，并加入CaCO₃進行粗脫硫得到固液混合物，CaCO₃投加量為粗脫硫反應釜中不能產(chǎn)生沉淀，控制粗脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為50℃；

S3.粗脫硫壓濾：將步驟S2所得固液混合物送入粗脫硫壓濾機中進行壓濾，濾液備用，所得固體為硫酸鈣沉淀，所述硫酸鈣沉淀的含水率為35％，所述粗脫硫壓濾機壓力為0.6MPa，濾布孔徑為300目；

S4.精脫硫：將步驟S3所得濾液泵入精脫硫反應釜中，并加入BaCO₃得二次固液混合物，控制精脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為50℃，所述BaCO₃的投加量為步驟S3所得濾液重量的4％；

S5.精脫硫壓濾：將二次固液混合物送入精脫硫壓濾機中進行壓濾，固液分離，所得固態(tài)為硫酸鋇沉淀，濾液即為產(chǎn)品磷酸，所述精脫硫壓濾機壓力為0.6MPa，濾布孔徑為300目；

S6.濾渣混合：將步驟S3所得硫酸鈣沉淀和步驟S5所得硫酸鋇沉淀混合，即為產(chǎn)品硫酸鹽。

實施例2：一種廢濃磷酸的處理方法，它包括以下步驟：

S1.調(diào)酸：在質(zhì)量百分濃度為70％的廢濃磷酸中加入質(zhì)量百分濃度為10％的廢稀磷酸進行調(diào)酸，至調(diào)酸后的廢磷酸的濃度為20％，所述廢濃磷酸和廢稀磷酸的體積比為5:1；

S2.粗脫硫：將調(diào)酸后的廢磷酸泵入粗脫硫反應釜中，并加入CaCO₃進行粗脫硫得到固液混合物，CaCO₃投加量為粗脫硫反應釜中不能產(chǎn)生沉淀，控制粗脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為60℃；

S3.粗脫硫壓濾：將步驟S2所得固液混合物送入粗脫硫壓濾機中進行壓濾，濾液備用，所得固體為硫酸鈣沉淀，所述硫酸鈣沉淀的含水率為45％，所述粗脫硫壓濾機壓力為1.0MPa，濾布孔徑為350目；

S4.精脫硫：將步驟S3所得濾液泵入精脫硫反應釜中，并加入BaCO₃得二次固液混合物，控制精脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為60℃，所述BaCO₃的投加量為步驟S3所得濾液重量的6％；

S5.精脫硫壓濾：將二次固液混合物送入精脫硫壓濾機中進行壓濾，固液分離，所得固態(tài)為硫酸鋇沉淀，濾液即為產(chǎn)品磷酸，所述精脫硫壓濾機壓力為1.0MPa，濾布孔徑為350目；

S6.濾渣混合：將步驟S3所得硫酸鈣沉淀和步驟S5所得硫酸鋇沉淀混合，即為產(chǎn)品硫酸鹽。

實施例3：一種廢濃磷酸的處理方法，它包括以下步驟：

S1.調(diào)酸：在質(zhì)量百分濃度為65％的廢濃磷酸中加入質(zhì)量百分濃度為8％的廢稀磷酸進行調(diào)酸，至調(diào)酸后的廢磷酸的濃度為18％，所述廢濃磷酸和廢稀磷酸的體積比為4:1；

S2.粗脫硫：將調(diào)酸后的廢磷酸泵入粗脫硫反應釜中，并加入CaCO₃進行粗脫硫得到固液混合物，CaCO₃投加量為粗脫硫反應釜中不能產(chǎn)生沉淀，控制粗脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為55℃；

S3.粗脫硫壓濾：將步驟S2所得固液混合物送入粗脫硫壓濾機中進行壓濾，濾液備用，所得固體為硫酸鈣沉淀，所述硫酸鈣沉淀的含水率為40％，所述粗脫硫壓濾機壓力為0.8MPa，濾布孔徑為320目；

S4.精脫硫：將步驟S3所得濾液泵入精脫硫反應釜中，并加入BaCO₃得二次固液混合物，控制精脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為55℃，所述BaCO₃的投加量為步驟S3所得濾液重量的5％；

S5.精脫硫壓濾：將二次固液混合物送入精脫硫壓濾機中進行壓濾，固液分離，所得固態(tài)為硫酸鋇沉淀，濾液即為產(chǎn)品磷酸，所述精脫硫壓濾機壓力為0.8MPa，濾布孔徑為320目；

S6.濾渣混合：將步驟S3所得硫酸鈣沉淀和步驟S5所得硫酸鋇沉淀混合，即為產(chǎn)品硫酸鹽。

實施例4：一種廢濃磷酸的處理方法，它包括以下步驟：

S1.調(diào)酸：在質(zhì)量百分濃度為68％的廢濃磷酸中加入質(zhì)量百分濃度為6％的廢稀磷酸進行調(diào)酸，至調(diào)酸后的廢磷酸的濃度為17％，所述廢濃磷酸和廢稀磷酸的體積比為3:1；

S2.粗脫硫：將調(diào)酸后的廢磷酸泵入粗脫硫反應釜中，并加入CaCO₃進行粗脫硫得到固液混合物，CaCO₃投加量為粗脫硫反應釜中不能產(chǎn)生沉淀，控制粗脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為59℃；

S3.粗脫硫壓濾：將步驟S2所得固液混合物送入粗脫硫壓濾機中進行壓濾，濾液備用，所得固體為硫酸鈣沉淀，所述硫酸鈣沉淀的含水率為42％，所述粗脫硫壓濾機壓力為0.9MPa，濾布孔徑為330目；

S4.精脫硫：將步驟S3所得濾液泵入精脫硫反應釜中，并加入BaCO₃得二次固液混合物，控制精脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為53℃，所述BaCO₃的投加量為步驟S3所得濾液重量的4.5％；

S5.精脫硫壓濾：將二次固液混合物送入精脫硫壓濾機中進行壓濾，固液分離，所得固態(tài)為硫酸鋇沉淀，濾液即為產(chǎn)品磷酸，所述精脫硫壓濾機壓力為0.9MPa，濾布孔徑為330目；

S6.濾渣混合：將步驟S3所得硫酸鈣沉淀和步驟S5所得硫酸鋇沉淀混合，即為產(chǎn)品硫酸鹽。

實施例5：一種廢濃磷酸的處理方法，它包括以下步驟：

S1.調(diào)酸：在質(zhì)量百分濃度為62％的廢濃磷酸中加入質(zhì)量百分濃度為9％的廢稀磷酸進行調(diào)酸，至調(diào)酸后的廢磷酸的濃度為19％，所述廢濃磷酸和廢稀磷酸的體積比為5:1；

S2.粗脫硫：將調(diào)酸后的廢磷酸泵入粗脫硫反應釜中，并加入CaCO₃進行粗脫硫得到固液混合物，CaCO₃投加量為粗脫硫反應釜中不能產(chǎn)生沉淀，控制粗脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為57℃；

S3.粗脫硫壓濾：將步驟S2所得固液混合物送入粗脫硫壓濾機中進行壓濾，濾液備用，所得固體為硫酸鈣沉淀，所述硫酸鈣沉淀的含水率為38％，所述粗脫硫壓濾機壓力為0.7MPa，濾布孔徑為310目；

S4.精脫硫：將步驟S3所得濾液泵入精脫硫反應釜中，并加入BaCO₃得二次固液混合物，控制精脫硫反應釜內(nèi)物料溫度為51℃，所述BaCO₃的投加量為步驟S3所得濾液重量的5.5％；

S5.精脫硫壓濾：將二次固液混合物送入精脫硫壓濾機中進行壓濾，固液分離，所得固態(tài)為硫酸鋇沉淀，濾液即為產(chǎn)品磷酸，所述精脫硫壓濾機壓力為0.7MPa，濾布孔徑為310目；

S6.濾渣混合：將步驟S3所得硫酸鈣沉淀和步驟S5所得硫酸鋇沉淀混合，即為產(chǎn)品硫酸鹽。