[发明专利]一种磷酸铁废水处理系统及处理方法

说明书

本发明公开了一种磷酸铁废水处理系统及处理方法。该磷酸铁废水处理系统包括依次连接的预热单元、降膜蒸发单元、强制循环结晶单元和闪蒸结晶单元；强制循环结晶单元包括依次连接的强制循环加热器和强制循环结晶器；强制循环结晶器壳体的侧壁由上至下设有母液溢流口、循环进料口和循环出料口，循环出料口位于底端；从循环进料口处向壳体的内腔嵌套设有循环进料管；循环进料管的出口端设于母液溢流口的上方；闪蒸结晶单元包括闪蒸结晶器，闪蒸结晶器的进料口与母液溢流口相连。本发明利用该废水处理系统可连续稳定产出纯度较高的硫酸铵和磷酸一铵，分出的硫酸铵与磷酸一铵作为工业氮肥与复合肥的原料。

技术领域

本发明涉及一种磷酸铁废水处理系统及处理方法。

背景技术

磷酸铁是生产磷酸铁正极材料的前驱体，随着电动汽车行业的快速发展，磷酸铁的市场需求越来越大，对电池级磷酸铁原料的需求也逐年增加。在磷酸铁生产过程产生大量的废水，据广西新晶科技有限公司中试生产电池级磷酸铁的估计，每生产1吨电池级磷酸铁约产生50吨废水。

磷酸铁生产废水具有硫酸根浓度高、铵根离子浓度高、总磷浓度高且pH较低的特点，当前主要采用石灰预处理+蒸发的工艺进行处理。废水中的磷酸根、硫酸根和石灰反应，生成磷酸钙及硫酸钙；石灰预处理出水再采用蒸发工艺进行深度处理，最终出水达到国家相关排放标准，并且副产硫酸铵。现有技术中的磷酸铁废水处理系统很少针对如何分质结晶出纯度较高的硫酸铵和磷酸一铵的报道。该技术问题目前还有待解决。

发明内容

本发明主要是为了克服现有技术中存在的无法有效处理磷酸铁废水的缺陷，而提供了一种磷酸铁废水处理系统及处理方法。本发明的废水处理系统能够将磷酸铁废水进行资源化利用，可连续稳定产出纯度较高的结晶盐硫酸铵以及磷酸一铵。

本发明主要是通过下述技术方案解决以上技术问题的。

本发明提供了一种磷酸铁废水处理系统，其包括依次连接的预热单元、降膜蒸发单元、强制循环结晶单元和闪蒸结晶单元；

所述强制循环结晶单元包括依次连接的强制循环加热器和强制循环结晶器；

所述强制循环结晶器包括壳体，所述壳体的侧壁由上至下设有母液溢流口、循环进料口和循环出料口，所述循环出料口位于所述壳体的底端；

从所述循环进料口处向所述壳体的内腔嵌套设有循环进料管；

所述循环进料管的出口端设于所述母液溢流口的上方；

所述闪蒸结晶单元包括闪蒸结晶器，所述闪蒸结晶器的进料口与所述母液溢流口相连。

本发明中，较佳地，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体嵌套连接，所述上壳体的直径小于所述下壳体的直径；所述上壳体的底端位于所述母液溢流口的下方且与所述下壳体的内腔壁面之间留有间距。

其中，在料液从所述循环进料口进入壳体的内腔的过程中，料液中也在不断形成硫酸铵结晶盐。所述上壳体和所述下壳体的嵌套连接设置，使得上壳体嵌套至所述下壳体的区域可防止从所述循环进料管的出口端进入的料液中形成的硫酸铵颗粒进入所述母液溢流口，以使得在所述闪蒸结晶单元结晶出的磷酸一铵的纯度较高。当从所述循环进料管的出口端进入所述壳体的内腔时的料液中磷酸根离子的质量浓度达到20～25％时，开启所述母液溢流口的阀门，壳体内腔中的料液则从所述上壳体的底端与所述下壳体的内腔壁面之间的间隙流向所述母液溢流口。

本发明中，较佳地，所述强制循环加热器上设有所述强制循环管路，所述强制循环管路上设有强制循环泵，用于将进入所述强制循环结晶单元的料液打入强制循环加热器中。