本发明涉及一种处理系统，特别是一种磷酸氢钡废料处理系统。
背景技术：
在医药中间体生产过程中，产生大量含磷酸氢钡废液，由于磷酸氢钡对水体是有害的，废水不能直接排放，大量的废水无法处理，只能将其浓缩干燥后，将固体废料收集。固体磷酸氢钡废料不能通过传统的掩埋、焚烧等方式进行处理，对环境的危害极大，而固体废料中不仅含有磷酸氢钡，还包括碳酸钙等其他物质，纯度较低，同时由于磷酸氢钡在化工应用面较窄，大多只在磷光体的生产中具有少量的应用，大量的废料没有办法处理，现有技术也没有针对磷酸氢钡提出妥善有效的处理方法。
技术实现要素：
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够妥善处理磷酸氢钡废料，将其进行复分解反应后，将钡离子和磷酸氢根分别处理得到不同的能够在工业上具有广泛应用的产品，且在处理过程中不会产生二次污染，对环境友好无负担的磷酸氢钡废料处理系统。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种磷酸氢钡废料处理系统，包括顺序连接的中和池，氧化槽，离心脱水装置和反应池，所述中和池设有进液通道，所述进液通道内设有栅格，所述反应池中部设有滤板，所述滤板将反应池分隔为固体区一和液体区一，所述液体区一与再分离池相连，所述再分离池中部设有微孔滤板，所述微孔滤板将再分离池分隔为固体区二和液体区二，所述固体区一和固体区二与纯化池相连，所述液体区二与液体收集池相连；所述氧化槽配合使用一体化铁碳材料，所述中和池与氧化槽的连接通道中设有滤膜。
由于采用了上述技术方案，经过中和池将磷酸氢钡废料中的碳酸根去除掉，在氧化槽内通过微电解反应，将其中的有机质除掉，再通过离心脱水，将其他无机质去除掉后，得到相对纯度较高的磷酸氢钡后，通过与硫酸钾进行复分解反应，制得磷酸氢二钾液体和硫酸钡沉淀，硫酸钡可用作与涂料等原料，而磷酸氢二钾在工业、医药上的应用较磷酸氢钡广泛的多，能够用于医药生产、水质处理、食品工业、缓冲剂、电镀添加剂等，从而将大量的磷酸氢钡废料进行了有效地处理，使其得到了合理的应用。
栅格的间隙为0.7~1.2cm，在生产过程、及堆放过程中产生的大量固体杂质颗粒，诸如石粒、木屑等物质，经过栅格进行预过滤，减小在酸化过程中，对酸物质的吸附，对乙酸的浪费。
本发明的一种磷酸氢钡废料处理系统，所述中和池内设有池板，所述池板下表面覆有渗透膜，所述池板将中和池分隔成上池和下池，所述下池内设有压力管，所述压力管与下池内部连通，所述下池内盛有乙酸，所述池板上表面设有若干气体传感器，所述压力管与空气压缩装置相连，所述空气压缩装置，气体传感器均与控制器信号连接。
由于采用了上述技术方案，下池内盛有的乙酸浓度为76~80%，渗透膜在自然状态下不漏水，在压力状态下能够渗水，通过空气压缩装置产生压力，再通过压力管在下池内增大压力，将乙酸挤压通过渗透膜，渗入上池中；气体传感器能够检测气体，当上池中不再产生气体时，气体传感器将信号传送至控制器，控制器控制空气压缩装置关闭。
通过浓度为76~80%的乙酸进行酸化，能够有效去除掉碳酸根离子；在中和碳酸根的过程中，不仅发出大量的热还会有大量的气体产生，若采用高浓度的乙酸，会致使乙酸大量的挥发，而采用浓度相对较低的乙酸能够极大的减小乙酸的挥发量，减小浪费，同时大量高浓度的乙酸对呼吸系统的刺激较大，大量的乙酸弥漫在空气导致二次污染。
本发明的一种磷酸氢钡废料处理系统，所述氧化槽的尺寸为3.0m×2.5m×3.5m，有效水深3.0m，所述氧化槽底部设有钢衬，所述氧化槽内沿竖直方向设有若干双氧水加药管，每根所述双氧水加药管表面均布有若干通孔。
由于采用了上述技术方案，微电解氧化槽的工作效率足够满足处理需求，有效的节约成本，避免氧化槽较大，对电量、双氧水等的造成浪费，提高成本。
本发明的一种磷酸氢钡废料处理系统，所述一体化铁碳材料由质量份8份Fe4O3粉末，8份碳纤维和3份Fe3A1粉末经过模压成中空球状后，在真空，340~420℃条件下进行烧结制成；所述一体化铁碳材料具有多孔三维结构，孔隙率为54.1%；所述一体化铁碳材料的投入量为3.6g/L。
由于采用了上述技术方案，以铁为阳极，碳为阴极，废水中的离子作为电解质，形成原电池，利用金属腐蚀原理对废水进行处理，从而去除废液中的有机物，向铁炭微电解反应出水中加入 H2O2，使其与生成的Fe2+构成Fenton试剂，产生的·OH能迅速引发氧化链反应，最终将有机污染物分解为CO2和H2O；同时Fe2+被部分氧化成 Fe3+，并以Fe（OH）3形式存在，新生Fe（OH）3具有絮凝作用，可以进一步降低废水中的有机物含量，且·OH能够与废料中的钙离子产生氢氧化钙沉淀，从而将废料中的碳酸钙完全去除掉；由于废料中的有机质含量相对较少，因此需要的铁碳材料较少，上述比例为最佳值，能够在成本较低的条件下将有机质完全去除掉。一体化铁碳材料的处理效果高，在球体内部中空表面形成光滑的氧化铝氧化膜，在由于氧化铝的热膨胀系数不同，一体化铁碳材料在微电解过程中具有较高的反应效率；且，由于其多孔的三维结构，使其具有较大的比表面积，在进行微电解反应的过程中具有更好的反应活性。
本发明的一种磷酸氢钡废料处理系统，所述离心脱水装置包括卧式离心脱水机，所述卧式离心脱水机设有循环区和吸附区，所述吸附区内设有若干吸附板，所述吸附板均沿斜向往复设置；所述循环区上端设有进口，所述进口与氧化槽相连，所述循环区下端设有循环管道，所述循环管道下端设有出口，所述出口内设有出口阀，所述循环管道上端与进口之间连有泵；所述吸附区上端设有石灰乳进口，所述吸附区下端设有废料出口。
由于采用了上述技术方案，在微电解反应中，废料中含有的其他微量金属离子与氢氧根结合产生不容物，但由于含量极低，无法直接通过过滤去除掉，通过石灰乳的絮凝作用，将其他金属离子经过离心脱水作用去除掉，经过二次浓缩去除能够将废水中的磷酸氢钡的纯度提高至94.7%。
设有循环区能够对液体进行循环脱水，进一步提高净化纯度；具体脱水过程包括以下过程，通过石灰乳进口加入少量的石灰乳，石灰乳的加入量为170mg/L，在转速为2000r/min的条件下脱水40min，完成脱水后立即过滤，滤液进行浓缩至含水量60~70%；再次向体系中加入少量的石灰乳，石灰乳的加入量为28mg/L，搅拌均匀后将体系倒入离心脱水机中，在转速为3000r/min的条件下脱水2h，完成脱水后立即过滤，滤液进行浓缩至含水量30~50%，废渣通过废料出口排出，清液通过出口进入反应池中。
本发明的一种磷酸氢钡废料处理系统，所述出口与反应池相连，所述反应池的固体区一内设有搅拌装置，所述搅拌装置通过电机驱动，所述滤板的孔径大小为0.3mm，所述滤板下表面设有滤孔遮板。
由于采用了上述技术方案，在反应池中与硫酸钾进行复分解反应，且在反应过程中进行预分离，在反应过程中保持滤孔遮板最滤孔的遮蔽状态，反应完成后，将滤孔遮板取下，对固液进行预分离，从而保证再分离池分离的精度。
本发明的一种磷酸氢钡废料处理系统，所述再分离池的液体区二内设有真空抽滤装置，所述微孔滤板的孔径大小为0.047μm。
由于采用了上述技术放方案，能够保证将固液完全分离，保证分离精度。
本发明的一种磷酸氢钡废料处理系统，所述纯化池内装有浓硫酸，所述纯化池设有搅拌装置，温控装置和过滤装置。
由于采用了上述技术方案，分离后的固体在纯化池中经过以下处理，按照摩尔比1：1.2完全溶于浓硫酸中，在搅拌速率500r/min，温度为2~4℃的条件下，将体系加入过量去离子水中，静置1~2h，将析出粒子过滤后经去离子水洗涤若干次后，干燥。
通过复分解反应得到的硫酸钡经过重结晶得到纯度大于98%的微晶硫酸钡粒子，其品质极高，具有良好的应用价值，而处理完成后的稀硫酸可以得到二次应用，不会对环境造成负担。
本发明的一种磷酸氢钡废料处理系统，所述液体收集池中收集有经过再分离池分离的液体，所述分离的液体经过以下处理，浓缩至含水量30~40%，用正丁醇，磷酸三丁酯和异丙醚按照质量比5：1：0.4混合后，在温度为60℃的条件下进行萃取，萃取时间为30min，采用浓度为85%的氯化钾溶液对有机相进行洗涤，洗涤温度为62℃，搅拌速度为300r/min，洗涤时间为20min，将经过洗涤的有机相升温至60℃后，置于真空度为0.7，环境温度-10℃的条件，迅速降温，得到大颗粒晶体，过滤后，收集晶体。
由于采用了上述技术方案，得到纯度大于97%的磷酸二氢钾产品，具有较高的品质，能够在农业、医药等领域得到较好的应用，而其处理过程中的有机溶剂，能够回收后进行二次利用，不会对环境造成负担。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、能够妥善处理磷酸氢钡废料，将其进行复分解反应后，将钡离子和磷酸氢根分别处理得到不同的能够在工业上具有广泛应用的产品，且在处理过程中不会产生二次污染，对环境友好无负担。
2、得到纯度大于98%的微晶硫酸钡粒子，纯度大于97%的磷酸二氢钾产品，产品品质高，具有良好的应用价值，而在处理过程中产生的溶剂等可以得到二次应用，不会对环境造成负担。
附图说明
图1是一种磷酸氢钡废料处理系统结构示意图。
图中标记：1为中和池，11为气体传感器，12为压力管，2为氧化槽，21为双氧水加药管，3为离心脱水装置，31为循环区，32为吸附板，33为出口阀，4为反应池，41为搅拌装置，5为再分离池，51为真空抽滤装置，6为纯化池，7为液体收集池。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，一种磷酸氢钡废料处理系统，包括顺序连接的中和池1，氧化槽2，离心脱水装置3和反应池4，中和池1设有进液通道，进液通道内设有栅格，反应池4中部设有滤板，滤板将反应池4分隔为固体区一和液体区一，液体区一与再分离池5相连，再分离池5中部设有微孔滤板，微孔滤板将再分离池5分隔为固体区二和液体区二，固体区一和固体区二与纯化池6相连，液体区二与液体收集池7相连；氧化槽2配合使用一体化铁碳材料，中和池1与氧化槽2的连接通道中设有滤膜。中和池1内设有池板，池板下表面覆有渗透膜；池板将中和池1分隔成上池和下池，下池内设有压力管12，压力管12与下池内部连通，下池内盛有乙酸，乙酸的浓度为76~80%，池板上表面设有若干气体传感器11，压力管12与空气压缩装置相连，空气压缩装置，气体传感器11均与控制器信号连接。
氧化槽的尺寸为3.0m×2.5m×3.5m，有效水深3.0m，氧化槽底部设有钢衬，氧化槽内沿竖直方向设有若干双氧水加药管21，每根所述双氧水加药管21表面均布有若干通孔，氧化槽内外部连有电源，氧化槽内能够产生10V电压。
离心脱水装置3包括卧式离心脱水机，卧式离心脱水机设有循环区31和吸附区，吸附区内设有若干吸附板32，吸附板32均沿斜向往复设置；循环区31上端设有进口，进口与氧化槽相连，循环区31下端设有循环管道，循环管道下端设有出口，出口内设有出口阀33，循环管道上端与进口之间连有泵；吸附区上端设有石灰乳进口，吸附区下端设有废料出口。出口与反应池4相连，反应池4的固体区一内设有搅拌装置41，搅拌装置41通过电机驱动，滤板的孔径大小为0.3mm，滤板下表面设有滤孔遮板。再分离池5的液体区二内设有真空抽滤装置51，微孔滤板的孔径大小为0.047μm。纯化池6内装有浓硫酸，纯化池6设有搅拌装置，温控装置和过滤装置。液体收集池7中收集有经过再分离池5分离的液体。
实施例2
一体化铁碳材料通过以下方法制备：
取质量份8份Fe4O3粉末，8份碳纤维和3份Fe3A1粉末研磨至细度小于400目后，混合均匀，经过模压成中空球状，球体的直径5~8cm，壁厚2~3cm，在真空，340~420℃条件下进行烧结后，放置的空气中自然冷却，得到一体化铁碳材料，该材料具有多孔三维结构，孔隙率为54.1%，其内表面形成一层光滑致密的氧化铝氧化膜。
实施例3
渗透膜由质量份12份聚偏氟乙烯，7份聚二甲基硅氧烷，21份SiO2(PPh2)和12份纳米多孔钛制成，SiO2(PPh2)的含磷量为4.73%，纳米多孔钛的粒径大小为100nm。
SiO2(PPh2)的制备方法如下：
将硅胶置于烘箱中393 K干燥4 h去除水分,在N2保护条件下, 向两颈瓶中加入0.5 g硅胶及5 mL甲苯, 在回流状态下, 经恒压滴液漏斗逐滴滴加 0.2 mL 2-(二苯膦基)乙基三乙氧基硅烷及 5 mL 甲苯混合液, 反应回流24 h, 过滤、洗涤、真空烘干即得浅黄色产物。
实施例4
磷酸氢钡废料经过适量水溶解后，通过进液通道进入中和池1，在进液通道中，经过栅格过滤掉较大的固体杂质，在中和池1中，通过空气压缩装置对下池中的乙酸造成挤压，与上池中的废液中和，直至上池中的废液不再产生气体，空气压缩装置停止加压，向上池中的废液中加入适量的乙酸调节体系pH为4~5，上池中的体系在进入氧化槽的过程中，通过滤膜再次过滤掉固体沉淀。
体系进入氧化槽后，按照3.6g/L的投入量向氧化槽中的体系加入一体化铁碳材料，通过双氧水加药管21按照1.73m3/h的速率向体系中通入双氧水，并打开电源，在氧化槽内产生10V电压，微电解处理6h。
经过微电解处理的体系进入离心脱水装置中，向体系中加入少量的石灰乳，所述石灰乳的加入量为170mg/L，搅拌均匀后将体系倒入离心脱水机中，在转速为2000r/min的条件下脱水40min，完成脱水后立即过滤，滤液进行浓缩至含水量60~70%；再次向体系中加入少量的石灰乳，所述石灰乳的加入量为28mg/L，搅拌均匀后将体系倒入离心脱水机中，在转速为3000r/min的条件下脱水2h，完成脱水后立即过滤，滤液进行浓缩至含水量30~50%。
滤液从出口进入反应池中，在滤孔遮板保持遮蔽状态，搅拌装置搅拌状态下，将反应池中加入适量的硫酸钾直至不再产生沉淀，打开滤孔遮板，将固体和液体进行初分离，固体进入纯化池，液体进入再分离池5，再分离池5中的真空抽滤装置51保持开启状态，固体留在固体区二，液体进入液体区二，固体从固体区二进入纯化池，液体从液体区二进入液体收集池。
纯化池中的固体经过以下纯化过程，按照摩尔比1：1.2完全溶于浓硫酸中，在搅拌速率500r/min，温度为2~4℃的条件下，将体系加入过量去离子水中，静置1~2h，将析出粒子过滤后经去离子水洗涤若干次后，干燥。
液体收集池的中液体经过以下纯化过程，浓缩至含水量30~40%，用正丁醇，磷酸三丁酯和异丙醚按照质量比5：1：0.4混合后，在温度为60℃的条件下进行萃取，萃取时间为30min，采用浓度为85%的氯化钾溶液对有机相进行洗涤，洗涤温度为62℃，搅拌速度为300r/min，洗涤时间为20min，将经过洗涤的有机相升温至60℃后，置于真空度为0.7，环境温度-10℃的条件，迅速降温，得到大颗粒晶体，过滤后，收集晶体。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。