申请日2017.11.12
公开(公告)日2018.03.20
IPC分类号C01C1/16
摘要
本发明提供一种磷酸铁生产废水的处理方法，涉及污水处理领域。包括以下步骤：1)在磷酸铁生产的废水中按比例加入氧化剂;2)再加入磷酸盐溶液搅拌混匀;3)上述溶液边搅拌边加入氧化剂，同时添加氢氧化钠溶液调节pH至7.0‑7.5，陈化1‑2小时;4)将上述陈化后混合溶液过滤出去滤渣;5)上述滤液中添加锰离子化合物，再蒸发结晶得到工业级铵盐晶体。与现有技术相比，利用该方法处理磷酸铁生产的废水，工艺简单，处理效率高，且制备的铵盐纯度较高，可以直接实现磷酸铁生产的废水的回收利用，变废为宝，绿色环保。
权利要求书
1.一种磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:磷酸铁生产的废水在不断搅拌的条件下加入工业级氧化剂溶液;
S2:在步骤S1所得混合溶液中，加入工业级磷酸盐溶液，并在300-400rpm条件下搅拌混匀;
S3:在步骤S2所得混合溶液中，边搅拌边添加工业级氧化剂溶液，同时添加氢氧化钠溶液，调节溶液pH至7.0-7.5后停止搅拌，让反应生成的沉淀悬浮液在反应容器中陈化1-2h;
S4:过滤上述步骤S3陈化后的混合溶液，除去滤渣;
S5:上述步骤S3过滤得到的滤液中加入锰离子化合物，通过蒸发结晶析出，得到工业级铵盐。
2.如权利要求1所述的磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S1中添加的磷酸铁生产的废水和工业级氧化剂溶液的体积比为200∶(0.8～1.2)。
3.如权利要求1所述的磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S2中工业级磷酸盐溶液添加量与步骤S1中磷酸铁生产的废水的体积比为(4.9～5.1)：200。
4.如权利要求1所述的磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于，所述的工业级氧化剂溶液的浓度为5.0-5.5mol/L，通过去离子水配置。
5.如权利要求1所述的磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于：所述的工业级氧化剂溶液为过氧化氢、次氯酸及高氯酸溶液中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于，上述的工业级磷酸盐溶液的浓度为0.3-0.5mol/L，通过去离子水配置。
7.如权利要求1所述的磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于：所述步骤S1中的工业级磷酸盐溶液为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵溶液的一种或几种。
8.如权利要求1所述的磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S4中的锰离子化合物为硫酸锰、氯化锰、硝酸锰的任一种。
9.如权利要求1所述的磷酸铁生产废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S4蒸发结晶步骤为：
S4-1：将步骤S3得到的滤液在第三效蒸发装置中进行蒸发，温度为50℃～60℃;
S4-2：上述经第三效蒸发后的混合物质，进入第一效蒸发结晶装置在105℃～121℃条件下再次进行蒸发;
S4-3：上述经第一效蒸发后的混合物质，进入第二效蒸发结晶装置在83℃～87℃条件下再次进行蒸发
S4-4：上述经第二效蒸发结晶的混合物，进入稠厚器进行结晶得到工业级铵盐晶体。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的磷酸铁生产废水处理方法的应用，其特征在于，该方法能应用于大规模生成工业级铵盐晶体。
说明书
一种磷酸铁生产废水的处理方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，特别是涉及一种磷酸铁生产废水的处理方法。
背景技术
磷酸铁是汽车锂离子动力电池、电网储能电池、电动工具电池正极材料的理想前躯体材料。随着电动汽车的快速发展，动力电池的需求上升，对磷酸铁的需求不断增大，然而在磷酸铁的生产过程中会产生大量的高浓度的含氮、磷及其它无机盐的废水，处理难度极大，其排放对周围的环境会造成严重的破坏与影响，明显的制约了企业的发展。
目前对于磷酸铁生产的废水处理办法主要有：(1)石灰法，缺点是只是除去了总磷，在不考虑总盐超标的情况下直接排放，产生大量的污泥难以处理，同时对周围的水体环境造成较大的污染。(2)高浓度氨氮的吹脱和磷酸铵镁的沉淀，但是其工艺流程长，调节pH需要加大量的碱，反应后还需要回调，处理成本高。(3)通过膜法和多效蒸发组合工艺，生成硫氨和磷氨肥料，同时蒸馏出来的水也可以被回收利用，但是工艺复杂，且投资成本大。
现阶段对磷酸铁生产的废水处理的技术普遍存在工艺复杂，成本较高，无法充分回收利用的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种磷酸铁生产废水的处理方法，解决现有技术中磷酸铁生产的废水处理的工艺复杂，成本较高，无法充分回收利用的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：磷酸铁生产废水的处理方法，包括以下步骤：
S1:磷酸铁生产的废水在不断搅拌的条件下加入工业级氧化剂溶液;
S2:上述步骤S1得到的混合溶液中加入工业级磷酸盐溶液，并在300-400rpm条件下搅拌混匀;
S3:在步骤S2所得混合溶液中，边搅拌边添加工业级氧化剂溶液，同时添加氢氧化钠溶液，调节溶液pH至7.0-7.5后停止搅拌，让反应生成的沉淀悬浮液在反应容器中陈化1-2h;
S4:过滤上述步骤S3陈化后的混合溶液，除去滤渣;
S5:上述步骤S3过滤得到的滤液中加入锰离子化合物，通过蒸发结晶析出，得到工业级铵盐。
在步骤S3过滤得到的滤液中加入锰离子化合物，通过锰离子化合物促进铵盐的结晶，加快结晶析出的进程，并且提高铵盐结晶的颗粒的大小。
优选的，上述步骤S1中的添加的磷酸铁生产的废水和工业级氧化剂溶液的体积比为200∶(0.8～1.2)。
优选的，上述步骤S2中工业级磷酸盐溶液添加量与步骤S1中磷酸铁生产的废水的体积比为(4.9～5.1)：200。
优选的，上述的工业级氧化剂溶液的浓度为5.0-5.5mol/L，通过去离子水配置。
优选的，上述步骤S1中的工业级氧化剂溶液为过氧化氢、次氯酸及高氯酸溶液中的一种或几种。
优选的，上述的工业级磷酸盐溶液的浓度为0.3-0.5mol/L，通过去离子水配置。
优选的，上述步骤S1中的工业级磷酸盐溶液为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵溶液的一种或几种。
优选的，上述步骤S3中的工业级氧化剂溶液为过氧化氢、次氯酸及高氯酸溶液中的一种或几种。
优选的，上述步骤S4中的锰离子化合物为硫酸锰、氯化锰、硝酸锰的任一种。
优选的，上述步骤S4蒸发结晶步骤为：
S4-1：将步骤S3得到的滤液在第三效蒸发装置中进行蒸发，温度为50℃～60℃;
S4-2：上述经第三效蒸发后的混合物质，进入第一效蒸发结晶装置在105℃～121℃条件下再次进行蒸发;
S4-3：上述经第一效蒸发后的混合物质，进入第二效蒸发结晶装置在83℃～87℃条件下再次进行蒸发
S4-4：上述经第二效蒸发结晶的混合物，进入稠厚器进行结晶得到工业级铵盐晶体。
现阶段对磷酸铁生产的废水处理的技术普遍存在工艺复杂，无法充分回收利用的问题。制备电池级磷酸铁的原料主要有硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁硫酸铁、硝酸铁、三氯化铁、硫酸铁等，在磷酸铁生产的废水中不仅含有的大量的氨氮和磷，同时还含有大量硫酸根离子、硝酸根离子或氯离子等阴离子，因此可以利用磷酸铁生产的废水中的硫酸根离子、硝酸根离子或氯离子等阴离子与铵根离子反应制备工业级铵盐，从而充分实现对磷酸铁生产废水的回收利用，变废为宝，同时降低工业级铵盐的生产成本。
本发明就提供了这样一种磷酸铁生产废水的处理方法，即在磷酸铁生产的废水中按比例边搅拌边加入氧化剂，再加入磷酸盐溶液;搅拌混匀后继续加入氧化剂，并添加氢氧化钠溶液将pH值调节至7.0-7.5后陈化1-2小时;将上述混合溶液通过过滤，滤液中添加锰离子化合物，蒸发结晶得到工业级铵盐晶体。利用该方法制备工业级铵盐，工艺简单效率高，且制备的铵盐纯度较高，晶体颗粒的粒径大，可以直接实现磷酸铁生产的废水的回收利用，变废为宝，节约了铵盐的制备成本。同时解决了废水难处理的情况，降低了铵盐的生产成本，为企业带来可观的经济效益。
