[发明专利]一种基于磷石膏清洗废水制备羟基磷灰石的方法

说明书

本发明涉及一种基于磷石膏清洗废水制备羟基磷灰石的方法，所述方法包括如下步骤：(1)对清洗废水进行pH调节并搅拌，之后进行固液分离得到滤液；(2)将步骤(1)得到的滤液进行加热搅拌并进行第一pH调节，冷却后进行第二pH调节并搅拌进行反应，之后进行固液分离，得到固体；(3)将步骤(2)得到的固体依次进行洗涤及煅烧，得到所述羟基磷灰石。本发明是基于磷石膏的水洗预处理，整个过程不加入有毒试剂，反应条件温和，同时可以解决磷石膏水洗预处理带来的二次污染问题，不会对环境产生危害。此外，制备羟基磷灰石过滤出来的滤液可以用于磷石膏的清洗，达到水的循环使用，降低水资源的消耗。

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种基于磷石膏清洗废水制备羟基磷灰石的方法。

背景技术

磷石膏是化工湿法生产磷酸时排出的一种工业废渣，其含有可溶磷、氟等多种杂质，难以直接利用，从而导致大部分磷石膏闲置浪费，不但需要占地存放，而且还会造成环境污染。

磷石膏的预处理是磷石膏综合利用的关键，其中水洗法是较为常见的一种处理方法。水洗法是将磷石膏用水反复冲洗，该方法可以去除大部分的水溶性磷、氟和部分有机物，但该方法的用水量非常大，且如果不对废水进行处理，必将造成二次污染。如何处理生产过程中产生的废液又成了磷石膏利用的新问题。目前的废水处理通常采用石灰中和处理的方法，在石灰中和废液的过程中，废液中的氟离子、硫酸根、重金属离子等都会同步去除，但污泥量大，所得固体废料只能回厂再利用，而无法作为新材料直接利用。如CN104495774A提供了一种利用工业副产磷石膏制备高品位纳米羟基磷灰石及硫酸钙晶须的方法，以廉价的工业副产磷石膏为原料，首先对磷石膏进行预处理，包括洗涤、离解、过滤除去少量不溶性杂质，将杂质复杂的磷石膏离解为纯净的钙离子和硫酸根离子的溶液，然后分别混合结晶制备高品位的纳米羟基磷灰石及硫酸钙晶须。本发明采用的技术及工艺稳定可靠，所得纳米羟基磷灰石可用于重金属离子吸附、土壤改善修复，硫酸钙晶须可作为填料应用于复合材料，从而改善磷石膏大量堆积、污染环境及利用困难的现状，具有较好的应用前景和经济社会效益。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于磷石膏清洗废水制备羟基磷灰石的方法，通过该方法能够有效去除磷石膏水洗滤液中的有害可溶性杂质，而且可以制备得到羟基磷灰石材料。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种基于磷石膏清洗废水制备羟基磷灰石的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)对清洗废水进行pH调节并搅拌，之后进行固液分离得到滤液；

(2)将步骤(1)得到的滤液进行加热搅拌并进行第一pH调节，冷却后进行第二pH调节并搅拌进行反应，之后进行固液分离，得到固体；

(3)将步骤(2)得到的固体依次进行洗涤及煅烧，得到所述羟基磷灰石。

本发明是基于磷石膏的水洗预处理，整个过程不加入有毒试剂，反应条件温和，同时可以解决磷石膏水洗预处理带来的二次污染问题，不会对环境产生危害。此外，用碳酸钙首先pH调节不会导致pH提升地过高从而降低可溶磷含量，但其调节后溶液pH的范围将不在适合可溶性氟及部分金属离子(如Fe、V等)的存在，从而达到除杂的目的。此外，制备羟基磷灰石过滤出来的滤液可以用于磷石膏的清洗，达到水的循环使用，降低水资源的消耗。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述pH调节的终点pH值为5.5-6.0，例如可以是5.5、5.6、5.7、5.8、5.9或6等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(1)所述pH调节中的试剂包括碳酸钙。

优选地，所述碳酸钙的纯度＞95％，例如可以是95％、96％、97％、98％、99％或100％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。