本发明涉及化工环保,特别涉及一种含磷废液的回收方法。
背景技术:
1、铝表面处理与面板蚀刻行业,会产生一种磷酸-硫酸体系的含磷废液,含有较高浓度的磷酸、硫酸以及金属离子等有害的化学物质,具有很强的腐蚀性,属于生态环境部规章中《国家危险废物名录》(2021年版)的hw34废酸类。
2、磷酸-硫酸体系的含磷废液主要组分为:15%-50%的磷酸、5%-10%的硫酸,有机物含量0.1%-0.5%,及溶入的金属离子。其中,铝离子为主要金属杂质,质量分数为1.0%-3.0%之间。高含量的铝离子难以去除彻底,使含磷废液中的磷资源难以应用于新能源行业。
3、现有技术中,专利cn115747806a(一种磷酸系化学抛光废液脱铝再生回收游离酸的方法)采用添加络合剂碳酸钠与氟化铵形成钠型冰晶石沉淀除铝,去除效果最佳可达95.65%,但高含量的铝浓度(20g/l)致使溶液中残留铝离子达0.87g/l。
4、专利cn112299635a(一种化学抛光废液的净化处理的方式)采用磷酸三丁酯和煤油的混合物作为萃取剂6级萃取方式,纯水反萃,得到混合稀酸溶液中铝离子浓度仍然残留131mg/l。
5、专利cn107089650a(化学抛光废磷酸处理方法和磷酸一铵的制备方法)采用中和沉淀的方式,净化溶液铝浓度小于150mg/l。
6、同时,新能源行业快速发展,磷酸铁作为磷酸铁锂电池的重要原材料在新能源市场需求旺盛。铵法作为磷酸铁主流生产工艺中的一种,由硫酸亚铁与磷酸一铵反应,副产硫酸铵,其原料中的杂质含量对磷酸铁产品质量具有关键影响。
7、现有技术中的含磷废液的处理方法中,不能较好实现对含磷废液的杂质的去除,铝离子浓度仍然残留不理想,进而影响到后续的通过含磷溶液制备电池级磷酸铁的产品质量,影响到含磷废液的经济价值和综合利用价值。
8、因此,现有技术需要进行改进。
技术实现思路
1、现有技术中的含磷废液的处理方法中,不能较好实现对含磷废液的杂质的去除,铝离子浓度仍然残留不理想,进而影响到后续的通过含磷溶液制备电池级磷酸铁的产品质量,影响到含磷废液的经济价值和综合利用价值,因此,本发明提供含磷废液的回收方法用于解决上述问题。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种含磷废液的回收方法,其具体包括以下步骤:
3、s1、将含磷废液加至过滤器进行固液分离,去除不溶物及悬浮物,得到滤液后加水稀释;
4、s2、将碱性调节剂加入所述滤液中,调节体系ph值为5.0~8.5,搅拌后生成氢氧化铝及少量的磷酸铝沉淀,过滤后得到一步除杂滤液;
5、s3、将酸性调节剂加入所述一步除杂滤液中,调节体系ph为1.5~4.5,搅拌后生成磷酸铝沉淀,过滤后得到二步除杂滤液;
6、s4、将脱色剂加入所述二步除杂滤液,吸附去除所述二步除杂滤液中的有机物及金属离子,得到去除有机物的含磷溶液;
7、s5、将s4得到的含磷溶液通过螯合树脂或阳离子交换树脂,吸附去除残留的金属杂质,其中吸附级数为1-4,得到精制的含磷溶液,并用于制备磷酸铁原料。
8、在一种实现方式中,在s1中,所述含磷废液为磷酸-硫酸体系废液。
9、在一种实现方式中,所述滤液加水稀释的比重为1.02~1.2。
10、在一种实现方式中,在s2中,所述碱性调节剂包括工业氨水、液氨、碳酸氢铵和碳酸铵的任何一种或多种。
11、在一种实现方式中,在s3中,所述酸性调节剂包括工业磷酸和/或工业硫酸。
12、在一种实现方式中,在s2和s3中,搅拌时间为不少于30min。
13、在一种实现方式中,在s4中,所述脱色剂为活性炭或分子筛。
14、在一种实现方式中,在s5中,所述螯合树脂或阳离子交换树脂为d403、tp207和t62mp中的任何一种或多种。
15、有益效果:本发明通过利用含磷废液精制磷酸铁原料,实现含磷废液中磷酸、硫酸的回收利用,调节ph值沉淀去除铝离子,控制含磷废液中的受控元素,通过多步处理,有效去除了al(oh)3、alpo4、有机物和金属离子等杂质,金属离子含量可达中华人民共和国化工行业标准hg/t5742-2020(2020-12-09发布)电池级磷酸一铵标准,提高了磷源的纯度,得到的精制含磷溶液可作为合成制备电池级磷酸铁的原料;同时副产硫酸铵,有效实现磷酸、硫酸的综合利用,提高了含磷废液的经济价值,并为新能源行业输出重要原材料;工艺过程仅产生少量的污泥,工艺过程简单,易于操作,反应条件容易控制,工业废物利用的同时并为新能源行业输出重要原材料,具有非常明显的经济效益和环境效益。
1.一种含磷废液的回收方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的含磷废液的回收方法,其特征在于,在s1中,所述含磷废液为磷酸-硫酸体系废液。
3.根据权利要求1所述的含磷废液的回收方法,其特征在于,在s1中,所述滤液加水稀释的比重为1.02~1.2。
4.根据权利要求1所述的含磷废液的回收方法,其特征在于,在s2中,所述碱性调节剂包括工业氨水、液氨、碳酸氢铵和碳酸铵的任何一种或多种。
5.根据权利要求1所述的含磷废液的回收方法,其特征在于,在s3中,所述酸性调节剂包括工业磷酸和/或工业硫酸。
6.根据权利要求1所述的含磷废液的回收方法,其特征在于,在s2和s3中,搅拌时间为不少于30min。
7.根据权利要求1所述的含磷废液的回收方法,其特征在于,在s4中,所述脱色剂为活性炭或分子筛。
8.根据权利要求1所述的含磷废液的回收方法,其特征在于,在s5中,所述螯合树脂或阳离子交换树脂为d403、tp207和t62mp中的任何一种或多种。