回收利用含磷酸性废液制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法技术

本发明专利技术提供一种制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法，主要包括以下步骤：将含磷酸性废液蒸发得到含磷酸性废液浓缩液；向所述含磷酸性废液浓缩液中加入尿素，得到第一反应液；将反应后的第一反应液冷却，结晶，得到含有磷酸脲的晶体和母液；将过滤后的母液进行稀释，加入三聚氰胺，得到第二反应液；将反应后的第二反应液过滤，得到反应中间体；将所述反应中间体洗涤、干燥、煅烧，得到三聚氰胺聚磷酸盐。本发明专利技术还提供一种含磷酸性废液的回收利用方法。本发明专利技术所提供的方法简单可行，易于实现大规模生产，所得的产品附加值较高，具有较高的经济效益和环境效益。

Process for preparing melamine polyphosphate from waste liquid containing phosphoric acid

The present invention provides a method for preparing melamine polyphosphate, mainly comprises the following steps: phosphoric acid containing wastewater evaporation of concentrated waste liquid containing phosphoric acid; to the addition of urea phosphate containing wastewater in the concentrated liquid, the first reaction solution; the reaction after the first reaction liquid cooling, crystallization, containing urea phosphate crystal and mother liquor; the filtered liquor is diluted by adding melamine, second reaction liquid; second reaction liquid filtration after reaction, reaction intermediate; the reaction intermediates of washing, drying, calcining, melamine polyphosphate. The invention also provides a recycling method for containing phosphoric acid waste liquid. The method provided by the invention is simple and feasible, and is easy to realize large-scale production, and the added value of the product is higher, and has higher economic benefit and environmental benefit.

【技术实现步骤摘要】
回收利用含磷酸性废液制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法
本专利技术涉及一种工业废水的回收利用方法，尤其涉及一种对含磷的酸性废液进行回收利用的方法。
技术介绍
近年来我国已成为全球最大的显示器生产基地。在用作平板显示器的液晶显示装置、有机发光显示装置的加工过程中，蚀刻制程被广泛地应用。在蚀刻制程中所使用的蚀刻液，其中通常含有重量百分比在50％以上的磷酸，还包括一定量的硝酸和醋酸等作为稳定剂。在蚀刻制程中蚀刻液被消耗或纯度下降时需要进行更换，从而产生大量的含磷酸的蚀刻废液。2012年我国工业蚀刻废液产量约为200万吨，年增长率为5％以上。由于含磷废水的排放会导致水体的富营养化，造成环境污染，含磷废水需要被进一步处理，达到国家标准后才能进行排放。磷是地球上一种不可自然再生的资源，全球范围内普遍存在着陆地磷矿产资源日益匮乏与水环境中磷含量过高而导致水体富营养化这一矛盾。在磷矿资源日益紧张的情形下，有效回收利用二次磷资源，实现污水中磷的资源化回收受到了广泛的关注。将废弃物资源化的技术，大致上可分为两种：一种为循环利用化，即将可用的废弃物导回到原应用场景中，或利用废弃物得到原应用场景中的原料或所需能量；另一种为回收资源化，利用化工技术等将废弃物再制成其它具有价值的产品。目前，对含磷的蚀刻废液回收资源化的研究相对较少。张立才在《含磷酸的蚀刻废酸制备饲料级磷酸氢钙的工艺》中披露了一种采用含磷酸的蚀刻废酸为原料制备饲料级磷酸氢钙的方法，然而回收资源化所得产品饲料级磷酸氢钙的附加值相对较低。毕亚凡在《废刻蚀液与低品位磷矿为原料磷复肥的制备》中披露了一种利用铝蚀刻废液与低品位磷矿为原料制备磷复肥的方法，但该方法中所使用的铝蚀刻废液中除铝和铜以外的各种具有危害性的金属阳离子的浓度必须满足肥料生产用酸的标准，限制了该方法的适用范围。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提供一种适用性较强、产品附加值相对较高的含磷酸性废液的回收利用方法。本专利技术首先提供了一种制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法，包括如下步骤：获取含磷酸性废液；除去所述含磷酸性废液中的固体杂质和/或悬浮物，得到含磷酸废液清液；蒸发所述含磷酸废液清液，得到含磷酸性废液浓缩液，所述含磷酸性废液浓缩液的相对密度不小于1.5；向所述含磷酸性废液浓缩液中加入尿素，得到第一反应液；将反应后的第一反应液冷却，结晶，得到含有磷酸脲的晶体和母液；从所述母液中过滤所述含有磷酸脲的晶体；将过滤后的母液进行稀释，使稀释后的母液中磷的重量百分比不大于5％；向所述稀释后的母液中加入三聚氰胺，得到第二反应液；将反应后的第二反应液过滤，得到反应中间体；将所述反应中间体洗涤、干燥后，在200-400摄氏度之间煅烧所述反应中间体，得到三聚氰胺聚磷酸盐。进一步地，所述含磷酸性废液为铝蚀刻制程产生的蚀刻废酸。进一步地，所述含磷酸性废液的相对密度在1.1-1.4之间。优选地，所述含磷酸性废液浓缩液的相对密度在1.5-1.6之间。进一步地，加入的所述尿素与所述含磷酸性废液浓缩液中的磷酸的摩尔比在0.9-1.1之间，所述第一反应液的反应温度在30-80摄氏度之间，反应时间在0.5-2小时之间。优选地，将反应后的所述第一反应液冷却至不高于30摄氏度。优选地，所述将分离后的母液进行稀释的步骤中，通过向所述分离后的母液中加入一低浓度的含磷酸性废液进行稀释，所述低浓度的含磷酸性废液中磷酸的摩尔浓度不大于1mol/L。进一步地，加入的三聚氰胺与所述稀释后的母液中磷的摩尔比在0.9-1之间，所述第二反应液的反应温度在40-100摄氏度之间，反应时间在0.5-3小时之间。优选地，所述反应中间体被煅烧1-5小时。本专利技术还提供了一种含磷酸性废液的回收利用方法，包括如下步骤：除去所述含磷酸性废液中的固体杂质和/或悬浮物，得到含磷酸废液清液；蒸发所述含磷酸废液清液，得到含磷酸性废液浓缩液，所述含磷酸性废液浓缩液的相对密度不小于1.5；向所述含磷酸性废液浓缩液中加入尿素，得到第一反应液；将反应后的第一反应液冷却，结晶，得到含有磷酸脲的晶体和母液；过滤分离所述含有磷酸脲的晶体与所述母液。将分离后的母液进行稀释，使稀释后的母液中磷的重量百分比不大于5％；向所述稀释后的母液中加入三聚氰胺，得到第二反应液；将反应后的第二反应液过滤，得到反应中间体；将所述反应中间体洗涤、干燥后，煅烧所述反应中间体，得到三聚氰胺聚磷酸盐。与现有技术相比，本专利技术通过回收利用含磷酸性废液，方法简单，实施成本低，适用性广，制备的三聚氰胺聚磷酸盐产品可用作阻燃剂，附加值高，具有非常明显的经济效益和环境效益。具体实施方式下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在本文中“相对密度”描述的是在一种物质的密度与水的密度之比，或者说，同体积物质的质量与同体积的水的质量之比。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的技术手段的名称只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术披露了一种含磷酸性废液的回收利用方法。在该方法中，回收利用含磷酸性废液生产工业级磷酸脲。然后，进一步利用生产磷酸脲过程中母液中的磷酸脲，生产三聚氰胺聚磷酸盐。该方法有效地实现了对含磷酸性废液中的磷最大程度的回收，降低了此类废水对环境的污染，并得到了两种附加值较高的工业产品。本专利技术的第一实施方式提供了一种含磷酸性废液的回收利用方法，将含磷酸性废液处理并加工为磷酸脲产品。该第一实施方式包括如下步骤：S100：获取含磷酸性废液；S101：除去含磷酸性废液中的固体杂质和/或悬浮物，得到含磷酸性废液清液；S102：蒸发含磷酸性废液清液，得到含磷酸性废液浓缩液；S103：冷却含磷酸性废液浓缩液；S104：向含磷酸性废液浓缩液中加入一定量的尿素，得到第一反应液；S105：待反应进行一段时间后，冷却结晶，得到含有磷酸脲的晶体与母液；S106：分离步骤S105所得的晶体与母液；S107：洗涤、干燥，得到磷酸脲产品。下面对该方法进行具体的描述。步骤S100获取含磷酸性废液。一般地，该含磷酸性废液的相对密度不小于1.1。优选地，该含磷酸性废液的相对密度在1.1-1.4之间。该含磷酸性废液中含有较高浓度的磷酸，可以是来自于蚀刻制程产生的蚀刻废酸，例如，制造电子显示装置的阵列基板过程中所产生的蚀刻废酸液，制造液晶显示屏的蚀刻制程产生的铝蚀刻废酸等。一般地，铝蚀刻废酸的相对密度在1.1-1.4之间，铝蚀刻废酸中总磷含量为60-250g/L，醋酸的重量百分比为0.1-5％，硝酸的重量百分比为0.01-0.5％，铝含量为1-5g/L，铁含量为0-10mg/L，铜含量为0-10mg/L，锌含量为0-10mg/L，铅含量为0-0.1mg/L。步骤S101-S103用于对含磷酸性废液进行预处理。其中，步骤S101用于除去含磷酸性废液中的固体杂质和/或悬浮物，该步骤可以通过过滤的方式进行，也可以采用沉降及过滤的方式进行，从而得到含磷酸性废液清液。步骤S102通过蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法，包括如下步骤：获取含磷酸性废液；除去所述含磷酸性废液中的固体杂质和/或悬浮物，得到含磷酸废液清液；蒸发所述含磷酸废液清液，得到含磷酸性废液浓缩液，所述含磷酸性废液浓缩液的相对密度不小于1.5；向所述含磷酸性废液浓缩液中加入尿素，得到第一反应液；将反应后的第一反应液冷却，结晶，得到含有磷酸脲的晶体和母液；从所述母液中过滤所述含有磷酸脲的晶体；将过滤后的母液进行稀释，使稀释后的母液中磷的重量百分比不大于5％；向所述稀释后的母液中加入三聚氰胺，得到第二反应液；将反应后的第二反应液过滤，得到反应中间体；将所述反应中间体洗涤、干燥后，在200‑400摄氏度之间煅烧所述反应中间体，得到三聚氰胺聚磷酸盐。

【技术特征摘要】
1.一种制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法，包括如下步骤：获取含磷酸性废液；除去所述含磷酸性废液中的固体杂质和/或悬浮物，得到含磷酸废液清液；蒸发所述含磷酸废液清液，得到含磷酸性废液浓缩液，所述含磷酸性废液浓缩液的相对密度不小于1.5；向所述含磷酸性废液浓缩液中加入尿素，得到第一反应液；将反应后的第一反应液冷却，结晶，得到含有磷酸脲的晶体和母液；从所述母液中过滤所述含有磷酸脲的晶体；将过滤后的母液进行稀释，使稀释后的母液中磷的重量百分比不大于5％；向所述稀释后的母液中加入三聚氰胺，得到第二反应液；将反应后的第二反应液过滤，得到反应中间体；将所述反应中间体洗涤、干燥后，在200-400摄氏度之间煅烧所述反应中间体，得到三聚氰胺聚磷酸盐。2.如权利要求1所述的制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法，其特征在于：所述含磷酸性废液为铝蚀刻制程产生的蚀刻废酸。3.如权利要求2所述的制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法，其特征在于：所述含磷酸性废液的相对密度在1.1-1.4之间。4.如权利要求1所述的制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法，其特征在于：所述含磷酸性废液浓缩液的相对密度在1.5-1.6之间。5.如权利要求1所述的制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法，其特征在于：加入的所述尿素与所述含磷酸性废液浓缩液中的磷酸的摩尔比在0.9-1.1之间，所述第一反应液的反应温度在30-80摄氏度之间，反应时间在0.5-2小时之间。6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周兆安，唐瑜钟，徐丽阳，陈志传，慎义勇，米永红，
申请(专利权)人：深圳市深投环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44