从醋酸－硝酸－磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法技术

本发明专利技术的分离回收方法，其特征在于具有通过将含醋酸、硝酸及磷酸的废液与含有磷酸三烷基酯的萃取溶剂进行混合，使前述醋酸及硝酸选择性地溶解并萃取到该萃取溶剂中的醋酸.硝酸萃取工序，和从前述萃取工序中产生的萃余液中回收前述磷酸的工序，及通过使前述醋酸.硝酸萃取工序得到的含醋酸.硝酸萃取液与含有盐的剥离用水接触，使前述醋酸及硝酸溶解移到该剥离水中的醋酸、硝酸剥离工序，通过将前述醋酸、硝酸剥离工序产生的油相萃取液供给前述醋酸、硝酸萃取工序而循环使用萃取液。若采用这种方法，即使是实际装置等级的大型装置也可以高效率地且选择性良好地从醋酸－硝酸－磷酸系混酸废液中分离回收磷酸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从例如液晶制造工艺或半导体制造工艺等排出的醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中高效率地且选择性良好地分离回收磷酸的方法，特别是涉及将剥离工序产生的油相萃取液供给到萃取工序而循环使用萃取液的方法。
技术介绍
近年飞速发展的液晶制造业和半导体制造业，在其制造过程中流出多种的废水，但在根据各废水的种类、性质等实施适应的处理后排出。例如，从液晶制造过程或半导体制造过程中流出醋酸、硝酸、磷酸混合形成的混酸废液，这些混酸废液中例如若能分离回收磷酸则可期待作为肥料有效利用，但目前在技术上还很难从这样的混酸度液中分离回收磷酸，所以一般对这种混酸废液实施中和处理后进行排水。如上述这样地对醋酸、硝酸、磷酸混合形成的混酸废液实施中和处理后进行排水的场合，由于该中和处理在排水中生成醋酸盐、硝酸盐等盐，不可避免成为严重环境污染的原因，从环境保护的观点考虑不能说这种中和处理是理想的手段。另外，着眼地球环境保护的要求近年在呼吁循环利用的重要性，但以往的中和处理的排出方法是没有完全循环利用废酸而废弃的方法，所以是不能完全符合现代社会要求的方法。然而，本专利技术者们开发了能实现资源的有效利用、可充分地满足环境保护的要求的、从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，其特征在于包括通过将含醋酸、硝酸及磷酸的废液与含有磷酸三烷基酯的萃取溶剂进行混合，使前述醋酸及硝酸选择性地溶解并萃取到上述萃取溶剂中的醋酸·硝酸萃取工序，和从前述萃取工序得到的萃余液中回收前述磷酸的工序，及通过使前述醋酸·硝酸萃取工序中得到的含醋酸·硝酸的萃取液与剥离用水接触、而使前述醋酸及硝酸溶解转移该剥离用水中后回收醋酸及硝酸的工序，通过将前述醋酸·硝酸回收工序(剥离工序)中所得油相萃取液供给到前述醋酸·硝酸萃取工序而循环使用萃取液的方法，并已进行了专利申请(参照特开2004-160 292号公报)。
技术实现思路
上述分离回收方法，例如使用20个槽容积约2L的研究用小型混合沉降器的小型试验装置时，剥离工序中的分离并没有特别地不佳，可以呈良好状态循环使用萃取液。然而，为了使用22个槽容积约200L(小型装置的约100倍)的实证性混合沉降器从工业运转时所需最低水平的循环量、废混酸供给量进行实施，例如，相对小型装置的约37～38m/分必须将实证性装置的混合机前端的剪切速度提高到约100m/分进行实施，但在与这种实际装置水平(実機レベル)相对应的状态(用与实际装置水平相对应的循环量、废混酸供给量)下运转时，即，使混合机前端的剪切速度增大时，在前述剥离工序中出现分离不良，产生不能分离回收磷酸的问题。即，由于放大在剥离工序的混合槽中搅拌时形成难破碎的乳化状态，因此即使是在剥离工序的沉降槽中的静置状态下也不会消除油相和水相的乳化，这样由于油相与水相的分离性降低故不能充分地进行剥离，结果该剥离工序产生的油相萃取液变成杂质醋酸·硝酸含量多的液体，因此即使把该剥离工序产生的萃取液供给到后续醋酸·硝酸萃取工序循环使用，也难在工序中充分地进行醋酸·硝酸的萃取，所以在萃余液(分离出磷酸的相)中也混有相当量的醋酸·硝酸，有难回收高纯度磷酸的问题。虽然在实验水平的小规模时几乎不构成问题，但在放大到实际装置等工业运转水平时，前述油相和水相的乳化引起的油相与水相的分离性的降低明显。即，在专利文献1(权利要求6)所述的循环使用萃取液的方法中，在放大到工业运转水平时，不能回收高纯度的磷酸水溶液。本专利技术是鉴于所述技术背景而完成的研究，其目的是提供从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，该法不仅在小规模时，而且在放大的实际装置水平时也可以在剥离工序中的静置状态下充分地抑制油相与水相的乳化、提高油相与水油的分离性，从而可以充分地使萃取液循环使用，可高效率地且选择性良好地从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸，同时可实现资源的有效利用，充分地满足环境保护的要求。本专利技术的其他目的可由后述的实施方案看出。为了达到前述目的、本专利技术提供以下的方法。从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，其特征在于包括以下工序通过将含醋酸、硝酸及磷酸的废液与含有磷酸三烷基酯的萃取溶剂进行混合，使前述醋酸及硝酸选择性地溶解并萃取到该萃取溶剂中的醋酸·硝酸萃取工序；从前述萃取工序产生的萃余液中回收前述磷酸的工序；通过使前述醋酸·硝酸萃取工序得到的含醋酸·硝酸萃取液与含有盐的剥离用水接触，使前述醋酸及硝酸溶解转移该剥离用水中的醋酸·硝酸剥离工序；通过将前述醋酸·硝酸剥离工序产生的油相萃取溶剂供给到前述醋酸·硝酸萃取工序，从而循环使用萃取溶剂液。前项1所述的从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，其中前述盐是金属盐。前项2所述的从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，其中使用氯化金属盐作为前述金属盐。前项2所述的从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，其中使用选自NaCl、KCl、CaCl2、BaCl2及AlCl3中的1种或2种以上氯化金属盐作为前述金属盐。前项2所述的从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，其中使用选自CaCl2、BaCl2及AlCl3中的1种或2种以上氯化金属盐作为前述金属盐。前项1～5中任何一项所述的从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，其中前述剥离用水中盐的含有浓度是1～5000ppm。前项1～6任何一项所述的从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，其中使用组成为磷酸三烷基酯/芳香族有机溶剂＝10/9～90/10(体积比)的萃取溶剂作为前述萃取溶剂。前项7所述的从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，其中使用煤油作为前述芳香族有机溶剂。前项1～6中任何一项所述的从醋酸-硝酸-磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，其中使用组成为磷酸三烷基酯/三烷基胺＝99/1～70/30(体积比)的萃取溶剂作为前述萃取溶剂。通过前项1～9中任何一项所述的分离回收方法回收的磷酸。用作肥料的前述10所述的磷酸。专利技术效果的专利技术由于使用磷酸三烷基酯作为萃取剂，故可以从上述混酸废液中同时地选择性良好地萃取醋酸和硝酸，因此可以高效率地从萃余液中回收磷酸。另外，由于可同时地萃取醋酸和硝酸，故萃取分离操作的步骤少、生产效率非常好。此外，由于剥离工序使用的剥离用水含有盐，故可以使剥离用水的表面张力增大，结果由于可以增大油相(萃取剂相)与水相(剥离用水)的界面张力，故即使是在放大的实际装置水平(大规模)时，也可以在静置状态下充分地抑制油相与水相的乳化，因此可以大幅度提高油相与水相的分离性，经过该剥离工序得到的油相萃取溶剂变成不含有醋酸·硝酸的高纯度萃取溶剂，故可以将该萃取溶剂供给到醋酸·硝酸萃取工序从而充分地循环使用。即，醋酸·硝酸萃取工序可利用该循环供给的萃取溶剂充分地萃取醋酸·硝酸。若采用本方法，由于可以这样多次地循环使用萃取溶剂、可维持稳定的良好的运转状态、可连续地分离磷酸，故可低成本地分离回收磷酸。的专利技术中，由于使用金属盐作为盐，故在剥离工序中的静置状态下可充分地抑制油相与水相的乳化。的专利技术中，由于使用氯化金属盐作为金属盐，故在剥离工序中的静置状态下可充分地抑制油相与水相的乳化，由此可以进一步提高油相与水相的分离性。的专利技术中，由于使用选自Na本文档来自技高网...

【技术保护点】
从醋酸－硝酸－磷酸系混酸废液中分离回收磷酸的方法，其特征在于，该方法包括：通过将含醋酸、硝酸及磷酸的废液与含有磷酸三烷基酯的萃取溶剂进行混合，使前述醋酸及硝酸选择性地溶解并萃取到该萃取溶剂中的醋酸.硝酸萃取工序，和从前述萃取工序中产生的萃余液中回收前述磷酸的工序，及通过使前述醋酸.硝酸萃取工序得到的含醋酸.硝酸的萃取液与含有盐的剥离用水接触，使前述醋酸及硝酸溶解转移到该剥离用水中的醋酸.硝酸剥离工序，通过将前述醋酸.硝酸剥离工序产生的油相萃取溶剂供给到前述醋酸.硝酸萃取工序而循环使用萃取溶剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：芝田隼次，山本秀树，井上兴一郎，小津毅，石川香，
申请(专利权)人：芝田隼次，山本秀树，三和油化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]