本发明涉及一种磷酸废液和氢氧化钠废液的综合利用方法，具体为一种利用磷酸废液和氢氧化钠废液制备磷酸二氢钠的方法，属化工技术领域。
背景技术：
磷酸二氢钠，无色斜方晶结晶，是一种重要的磷酸盐产品，具有广泛的用途，可用于锅炉水处理、电镀、制革、焙粉、染料助剂、洗涤剂、酸度缓冲剂等，也是制取六偏磷酸钠和缩聚磷酸盐的原料。磷酸二氢钠也可用作织物、木材和纸张的阻燃剂、防皱剂等；在食品工业上用于发酵原料、酸味剂、肉制品的稳定剂和粘合剂等。
中国发明专利“一种用湿法磷酸制备磷酸二氢钠的方法”，公开号CN103787293A，公开了一种利用碳酰胺与湿法磷酸在40～90℃搅拌条件下反应得到中间体，再将该中间体与氢氧化钠在40～90℃搅拌条件下反应20～100min，磷酸二氢钠浆液降温至温度≤40℃，冷却结晶，离心过滤后滤饼干燥后，得到磷酸二氢钠产品。所用湿法磷酸采用离心或者压滤的方法除去固体杂质。
但是，上述用湿法磷酸制备磷酸二氢钠的方法存在明显的缺陷和不足：(1)采用离心或者压滤的方法仅除去固体杂质，无法除去湿法磷酸中可溶性金属离子，如镁离子、钙离子，湿法磷酸中这些可溶性金属离子会干扰磷酸二氢钠的制备，并降低磷酸二氢钠的纯度；(2)磷酸二氢钠浆液降温至温度≤40℃结晶，而在40℃时磷酸二氢钠的溶解度高达133g，结晶母液中会残留大量的未结晶析出的磷酸二氢钠，造成磷酸二氢钠的损失，减低了成品的收率，导致生产成本高。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种新型的制备磷酸二氢钠的方法，本发明以磷酸废液和氢氧化钠废液为原料，降低了生产成本，实现了变废为宝；同时本发明的制备方法工艺流程短、操作简便，成品纯度高、收率高，易于工业化生产。
实现本发明的目的采用的技术方案为：
一种磷酸废液和氢氧化钠废液的综合利用方法，包括如下步骤：
1)将磷酸废液加热至40～60℃，在50～80rpm搅拌速度下，向磷酸废液中滴加氢氧化钠废液，至反应液pH值为3.5～4.7，得到含磷酸二氢钠的浆液；
2)向步骤1)制备的浆液中加入活性炭和羧甲基纤维素钠，搅拌1～2h，过滤，收集滤液；
3)将步骤2)的滤液降温至20～30℃，再加入乙醇，静置结晶，得到结晶母液；
4)将步骤3)的结晶母液过滤，滤饼干燥后得到磷酸二氢钠。
优选的，步骤1)所述磷酸废液中磷酸的质量浓度为15～30％，所述氢氧化钠废液中氢氧化钠的质量浓度10～28％。
优选的，步骤2)所述活性碳的质量为磷酸废液质量的3～6％。
优选的，步骤2)所述羧甲基纤维素钠的质量为磷酸废液质量的1～2％。
优选的，步骤3)所述乙醇的质量为磷酸废液质量的15～30％。
优选的，步骤3)所述静置结晶时间为2～5h。
优选的，步骤4)所述干燥的温度为100～105℃。
本发明制备磷酸二氢钠的主要原料为15～30wt％磷酸废液和10～28wt％氢氧化钠废液，实现了磷酸废液和氢氧化钠废液废物再利用，大大降低了磷酸二氢钠的生产成本，同时避免了磷酸废液和氢氧化钠废液的排放。
本发明采用向磷酸废液中滴加氢氧化钠废液的方式，当反应液pH值为3.5～4.7时，停止滴加氢氧化钠废液，控制所制备的产物为磷酸二氢钠。当向浆液中加入3～6％磷酸废液质量的活性炭可吸附浆液中的色素；当加入1～2％磷酸废液质量的羧甲基纤维素钠，羧甲基纤维素通过与可溶性金属离子螯合，能有效吸附并沉淀浆液中的可溶性金属离子，通过活性炭和羧甲基纤维素钠分别除去浆液中的色素和可溶性金属离子，提高磷酸二氢钠的纯度。
磷酸二氢钠易溶于水，但不溶于乙醇，本发明通过向结晶母液中加入乙醇，乙醇的加入降低了结晶母液的极性，从而降低磷酸二氢钠在结晶母液中的溶解度，促使磷酸二氢钠结晶析出，提高磷酸二氢钠的收率。本发明结晶母液中加入的乙醇的质量浓度为95％。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
1、本发明向含磷酸二氢钠的浆液中加入了活性炭和羧甲基纤维素钠，活性炭具有吸脱色作用；羧甲基纤维素钠具有絮凝作用、螯合作用，能有效地吸附可溶性金属离子并将其沉淀，可有效除去磷酸二氢钠的浆液中的可溶性金属离子，活性炭和羧甲基纤维素钠共同提高磷酸二氢钠的纯度。
2、本发明的结晶温度为20～30℃，接近室温，便于结晶操作并降低磷酸二氢钠在结晶母液中的溶解度；此外，结晶母液中加入了15～30％磷酸废液质量的乙醇，降低了结晶母液的极性，进一步降低磷酸二氢钠在结晶母液中的溶解度，使其绝大部分结晶析出，减少了磷酸二氢钠的损失，提高了成品磷酸二氢钠的收率，降低了生产成本。
3、制备磷酸二氢钠的主要原料为磷酸废液和氢氧化钠废液，实现了磷酸废液和氢氧化钠废液变废为宝，不仅大大降低了磷酸二氢钠的生产成本，同时避免了磷酸废液和氢氧化钠废液的排放，有效地保护了环境。
4、本发明制备方法工艺流程短、操作简便、条件温和、安全性高，易于工业化生产。
具体实施方式
为使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
1)将质量浓度为20％的磷酸废液1000g加热至50℃，在60rpm搅拌速度下，向磷酸废液中滴加质量浓度为20％的氢氧化钠废液，至反应液pH值为4.5，得到含磷酸二氢钠的浆液；
2)向步骤1)制备的浆液中加入活性炭40g和羧甲基纤维素钠10g，搅拌2h，过滤，收集滤液；
3)将步骤2)的滤液降温至20℃，再加入95wt％乙醇250g，静置结晶4h，得到结晶母液；
4)将步骤3)的结晶母液过滤，滤饼102℃干燥，得到白色磷酸二氢钠232g。
实施例2
1)将质量浓度为15％的磷酸废液1000g加热至60℃，在80rpm搅拌速度下，向磷酸废液中滴加质量浓度为10％的氢氧化钠废液，至反应液pH值为4.1，得到含磷酸二氢钠的浆液；
2)向步骤1)制备的浆液中加入活性炭40g和羧甲基纤维素钠20g，搅拌1.2h，过滤，收集滤液；
3)将步骤2)的滤液降温至25℃，再加入95wt％乙醇300g，静置结晶5h，得到结晶母液；
4)将步骤3)的结晶母液过滤，滤饼105℃干燥，得到白色磷酸二氢钠165g。
实施例3
1)将质量浓度为25％的磷酸废液1000g加热至50℃，在50rpm搅拌速度下，向磷酸废液中滴加质量浓度为25％的氢氧化钠废液，至反应液pH值为3.5，得到含磷酸二氢钠的浆液；
2)向步骤1)制备的浆液中加入活性炭30g和羧甲基纤维素钠18g，搅拌1.8h，过滤，收集滤液；
3)将步骤2)的滤液降温至30℃，再加入95wt％乙醇200g，静置结晶3h，得到结晶母液；
4)将步骤3)的结晶母液过滤，滤饼101℃干燥，得到白色磷酸二氢钠260g。
实施例4
1)将质量浓度为20％的磷酸废液1000g加热至40℃，在60rpm搅拌速度下，向磷酸废液中滴加质量浓度为28％的氢氧化钠废液，至反应液pH值为4.3，得到含磷酸二氢钠的浆液；
2)向步骤1)制备的浆液中加入活性炭50g和羧甲基纤维素钠15g，搅拌1h，过滤，收集滤液；
3)将步骤2)的滤液降温至20℃，再加入95wt％乙醇200g，静置结晶2h，得到结晶母液；
4)将步骤3)的结晶母液过滤，滤饼100℃干燥，得到白色磷酸二氢钠226g。
实施例5
1)将质量浓度为30％的磷酸废液1000g加热至60℃，在70rpm搅拌速度下，向磷酸废液中滴加质量浓度为20％的氢氧化钠废液，至反应液pH值为4.7，得到含磷酸二氢钠的浆液；
2)向步骤1)制备的浆液中加入活性炭60g和羧甲基纤维素钠12g，搅拌1.5h，过滤，收集滤液；
3)将步骤2)的滤液降温至25℃，再加入95wt％乙醇150g，静置结晶3h，得到结晶母液；
4)将步骤3)的结晶母液过滤，滤饼102℃干燥，得到白色磷酸二氢钠323g。