本发明专利技术提供一种含磷废液制备光学级偏磷酸钙的方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)对所述含磷废液进行氧化处理后，调节pH并与助凝剂混合，经吸附树脂除杂后得到除杂含磷废液；(2)对步骤(1)所述除杂含磷废液进行浓缩，加入钙源并调节pH进行反应，固液分离得到含磷沉淀；(3)将步骤(2)所述含磷沉淀与抗结剂、磷补充剂和研磨助剂混合并球磨，对所述球磨得到的粉体进行焙烧得到光学级偏磷酸钙。所述方法可以对含磷废液进行有效利用，磷回收率高，制备得到的偏磷酸钙纯度高，流程简单，中间步骤可控，所用材料廉价易得。所用材料廉价易得。所用材料廉价易得。
【技术实现步骤摘要】
一种含磷废液制备光学级偏磷酸钙的方法
[0001]本专利技术属于废液处理及再利用领域，涉及一种含磷废液的处理方法，尤其涉及一种含磷废液制备光学级偏磷酸钙的方法。
技术介绍
[0002]随着社会进步和工业发展，越来越多的含磷废液直接排放到自然环境中，这导致了水体富营养化等不良后果并最终危害了人类健康本身。近年来，随着人们环保意识的增强和能源节约战略的实施，人们开始关注从含磷废弃物中回收磷并加以再利用的技术手段，主要有：化学沉淀法、物理吸附法、微生物法和光化学降解法等，这其中化学沉淀法和物理吸附法应用较多。CN 101269869 B利用火山岩颗粒制备了一种物理吸附剂并用于含磷废液的处理，其对废水中磷酸根的去除率可达99％，但这种方法所用吸附原料来源少，预处理耗费大量时间，同时回收的磷难以再利用。CN 112225380 A公开了一种资源集约型含磷废水处理方法，实现了资源的回收利用，但是其流程过于复杂，同时对设备要求高。同时，现有磷回收技术的产物以饲料级和农业用磷肥为主，包括CN112408350A、CN 110092363 A、CN 105565930 A和CN 104030252 B等，其具有产物附加价值不高，纯度较低等缺点。因此，有必要开发一种适用性强、流程简单、磷产物可回收再利用且附加值高的含磷废液处理方法。
[0003]另一方面，以偏磷酸钙为代表的偏磷酸盐在光学玻璃、磷酸盐玻璃、高温粘结剂、功能性陶瓷等领域应用越来越广泛，其一般通过高温焙烧对应的磷酸二氢盐而制得。传统的制备工艺缺点是在焙烧过程中极易出现高温烧结现象，这对后续深度加工和应用产生不利影响。
技术实现思路
[0004]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种含磷废液制备光学级偏磷酸钙的方法，所述方法可以对含磷废液进行有效利用，磷回收率高，制备得到的偏磷酸钙纯度高，流程简单，中间步骤可控，所用材料廉价易得。
[0005]为达到上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种含磷废液制备光学级偏磷酸钙的方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0007](1)对所述含磷废液进行氧化处理后，调节pH并与助凝剂混合，经吸附树脂除杂后得到除杂含磷废液；
[0008](2)对步骤(1)所述除杂含磷废液进行浓缩，加入钙源并调节pH进行反应，固液分离得到含磷沉淀；
[0009](3)将步骤(2)所述含磷沉淀与抗结剂、磷补充剂和研磨助剂混合并球磨，对所述球磨得到的粉体进行焙烧得到光学级偏磷酸钙。
[0010]本专利技术中，首先借助于氧化剂使含磷废液中可能存在的有机磷转化为无机磷，同时在助凝剂和较高pH值的促进作用下，含磷废液中的金属盐杂质尤其是铁、铜等过渡金属
更容易与螯合树脂交联并脱除，使得偏磷酸钙的纯度可以达到光学级。
[0011]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述氧化处理使用的氧化剂包括Na2O2、K2O2、CaO2或双氧水中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：Na2O2和K2O2的组合、K2O2和CaO2的组合、CaO2和双氧水的组合、双氧水和Na2O2的组合或Na2O2、K2O2和CaO2的组合等。
[0012]优选地，所述氧化剂与所述含磷废液的质量比为(3.8～8.6):100，如4.0:100、4.5:100、5.0:100、5.5:100、6.0:100、6.5:100、7.0:100、7.5:100、8.0:100或8.5:100等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0013]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述调节pH至5.5～6.5，如5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3或6.4等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0014]优选地，步骤(1)所述助凝剂包括聚丙烯酰胺、Na2CO3、NaHCO3、聚丙烯酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵或海藻酸钠中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：聚丙烯酰胺和Na2CO3的组合、Na2CO3和NaHCO3的组合、NaHCO3和聚丙烯酸钠的组合、聚丙烯酸钠和聚二烯丙基二甲基氯化铵的组合、聚二烯丙基二甲基氯化铵和海藻酸钠的组合、海藻酸钠和聚丙烯酰胺的组合或聚丙烯酰胺、Na2CO3和海藻酸钠的组合等。
[0015]优选地，步骤(1)所述助凝剂与所述含磷废液的质量比为(5.1～9.5):100，如5.5:100、6.0:100、6.5:100、7.0:100、7.5:100、8.0:100、8.5:100或9.0:100等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0016]优选地，步骤(1)所述吸附树脂为螯合树脂。
[0017]优选地，所述螯合树脂包括D401、D402、D403或D405中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有D401和D402的组合、D402和D403的组合、D403和D405的组合、D405和D401的组合或D401、D402和D403的组合等。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述浓缩至所述除杂含磷废液中P2O5的质量百分比为35～40％，如35.5％、36％、36.5％、37％、37.5％、38％、38.5％、39％或39.5％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]优选地，步骤(2)所述浓缩的方法为减压浓缩。
[0020]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述钙源包括氯化钙、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、草酸钙或次氯酸钙中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：氯化钙和氧化钙的组合、氧化钙和氢氧化钙的组合、氢氧化钙和碳酸钙的组合、碳酸钙和草酸钙的组合、草酸钙和次氯酸钙的组合、次氯酸钙和氯化钙的组合或氯化钙、氧化钙和氢氧化钙的组合等。
[0021]优选地，步骤(2)所述钙源与浓缩后的除杂含磷废液的质量比为(2.6～3.9):10，如2.7:10、2.8:10、2.9:10、3.0:10、3.1:10、3.2:10、3.3:10、3.4:10、3.5:10、3.6:10、3.7:10或3.8:10等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述调节pH至9.5～10.5，如9.6、9.7、9.8、9.9、10.0、10.1、10.2、10.3或10.4等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]优选地，步骤(2)所述反应的温度为50～70℃，如52℃、55℃、58℃、60℃、62℃、65
℃或68℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，步骤(2)所述反应的时间为1～2h，如1.1h、1.2h、1.3h、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含磷废液制备光学级偏磷酸钙的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)对所述含磷废液进行氧化处理后，调节pH并与助凝剂混合，经吸附树脂除杂后得到除杂含磷废液；(2)对步骤(1)所述除杂含磷废液进行浓缩，加入钙源并调节pH进行反应，固液分离得到含磷沉淀；(3)将步骤(2)所述含磷沉淀与抗结剂、磷补充剂和研磨助剂混合并球磨，对所述球磨得到的粉体进行焙烧得到光学级偏磷酸钙。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化处理使用的氧化剂包括Na2O2、K2O2、CaO2或双氧水中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述氧化剂与所述含磷废液的质量比为(3.8～8.6):100。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述调节pH至5.5～6.5；优选地，步骤(1)所述助凝剂包括聚丙烯酰胺、Na2CO3、NaHCO3、聚丙烯酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵或海藻酸钠中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述助凝剂与所述含磷废液的质量比为(5.1～9.5):100；优选地，步骤(1)所述吸附树脂为螯合树脂；优选地，所述螯合树脂包括D401、D402、D403或D405中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1
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3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述浓缩至所述除杂含磷废液中P2O5的质量百分比为35～40％；优选地，步骤(2)所述浓缩的方法为减压浓缩。5.根据权利要求1
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4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述钙源包括氯化钙、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、草酸钙或次氯酸钙中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(2)所述钙源与浓缩后的除杂含磷废液的质量比为(2.6～3.9):10。6.根据权利要求1
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5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述调节pH至9.5～10.5；优选地，步骤(2)所述反应的温度为50～70℃；优选地，步骤(2)所述反应的时间为1～2h；优选地，步骤(2)所述固液分离的方法包括过滤、离心或沉降中的任意一种；优选地，步骤(2)所述固液分离后对得到的含磷沉淀进行洗涤和干燥。7.根据权利要求1
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6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述抗结剂包括磷酸钙、磷酸一氢钙、磷酸二氢钙、硬脂酸钙或微晶纤维素中的任...
【专利技术属性】
技术研发人员：马志明，陈曼玉，姜朋飞，程龙，秦明升，徐小峰，
申请(专利权)人：上海太洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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