[发明专利]一种含磷固体废弃物资源化利用的方法

说明书

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种含磷固体废弃物资源化利用的方法。本发明主要通过强酸溶解含磷废水经中和沉淀产生的固体废弃物，并利用酸阻滞树脂及萃取工艺在不同条件下分离磷元及金属元素，从而达到回收磷酸和金属盐的目的。与传统焚烧法和填埋法处理此类固废相比，本发明具有操作简易，环境污染小，成本低廉且产物具有经济价值的优点。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种含磷固体废物资源化的方法。

背景技术

近些年来国家对环境标准的要求愈发严格，固体废物作为环境的一大污染源，不仅仅会直接污染环境，而且常通过媒介，如水、气、土壤等进行污染。常规处理方法如填埋、焚烧等会占据大量的土地和产生二次污染，因此每年有大量的固体废物堆积无法处理，造成恶性循环。而固体废物常被称为放错地方的资源，如能有效回收利用其中的物质和能源，即实现固体废物资源化，将有效的缓解这一现状并创造一定的财富价值。

每年中国有大量地含磷的工业废水和生活污水产生，中和沉淀法因其廉价、快速、操作简单的优点常用于含磷酸盐废水处理，而此种方法往往会带来大量的沉淀物，这些沉淀物常被定性为危险固体废物，因此后续处理难度大、成本高。

本发明响应固体废物资源化理念，可对上述固体废物中的物质进行回收利用，其原理是，磷酸盐废水往往呈酸性，常用碱和盐混投沉淀磷酸根形成不溶性磷酸盐或磷酸氢盐沉淀，利用强酸制弱酸特性，可视情况将该沉淀溶于酸中，形成磷酸与酸式盐，以酸阻滞树脂进行分离磷酸与酸式盐溶液，通过蒸发等方式进行磷酸浓缩与酸式盐结晶回收。本发明具有操作简易，环境污染小，成本低廉且产物具有经济价值的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含磷固体废弃物资源化利用的方法，本发明将固体废物的达标处理与污染物的资源化利用作为一个整体系统进行考虑。本发明是基于强酸制弱酸原理、酸阻滞树脂理化特性及萃取原理，通过控制酸投加量、进出树脂柱的液体量及流速等条件，将固体废物处理，并回收为磷酸及酸式盐，从而减少固体废物产量并资源化利用的方法。

本发明提出的一种含磷固体废弃物资源化利用的方法，包含以下步骤：

（1）将固体废弃物投加到含有适量盐酸的第一反应池中，控制第一反应池中溶液的pH值；所棕固体废物磷质量含量为1.5%~8%，含磷物质种类为正磷酸盐；

（2）当第一反应池中固液反应结束后，其出水进入到工业离心机中离心，排出少量不溶残渣，同时离心后的出水进入第二反应池中；

（3）向第二反应池中投加适量相应氢氧化物调节溶液的pH值，并产生不溶性磷酸盐沉淀，离心分离沉淀与液体，沉淀排入第三反应池，液体经浓缩蒸发可制得金属盐；

（4）向第三反应池中加入适量盐酸，形成氯化盐和磷酸溶液；

（5）用提升泵使步骤（4）中液体逆流通过树脂柱，液体经浓缩蒸发可制得氯化盐；液体逆流进入树脂柱流速控制在2~4BV/H，流量为1~3BV,即每小时流量为树脂装填体积量的2~4倍，单次操作流量为树脂装填体积量的1~3倍；

（6）待步骤(5)中液体排尽，以纯水顺流通过树脂柱，排出液体即为含有少量氯化盐的稀磷酸溶液；纯水顺流进入树脂柱流控制在2~4BV/H，流量为1~2BV，即每小时流量为树脂装填体积量的2~4倍，单次操作流量为树脂装填体积量的1~2倍；

（7）利用有机溶剂对步骤（6）中稀磷酸溶液进行多级逆流萃取，可分离磷酸与氯化盐；

（8）利用蒸馏水对步骤（7）中有机溶剂进行反萃取可得纯净稀磷酸，经蒸发浓缩可得所需浓度磷酸，其中有机溶剂可通过减压蒸馏进行回用。

本发明中，步骤（１）中当固体废弃物中主要成分为氢氧化铝，控制第一反应池中溶液的pH值为-0.4~-1.0；当固体废弃物中主要成分为碳酸钙，控制第一反应池中溶液的pH值为-0.1~-0.5。