本發(fā)明涉及一種廢料處理方法，特別是一種磷酸氫鋇廢料處理方法。
背景技術(shù)：
在醫(yī)藥中間體生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量含磷酸氫鋇廢液，由于磷酸氫鋇對水體是有害的，廢水不能直接排放，大量的廢水無法處理，只能將其濃縮干燥后，將固體廢料收集。固體磷酸氫鋇廢料不能通過傳統(tǒng)的掩埋、焚燒等方式進行處理，對環(huán)境的危害極大，而固體廢料中不僅含有磷酸氫鋇，還包括碳酸鈣等其他物質(zhì)，純度較低，同時由于磷酸氫鋇在化工應(yīng)用面較窄，大多只在磷光體的生產(chǎn)中具有少量的應(yīng)用，大量的廢料沒有辦法處理，現(xiàn)有技術(shù)也沒有針對磷酸氫鋇提出妥善有效的處理方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種能夠妥善處理磷酸氫鋇廢料，將其進行復(fù)分解反應(yīng)后，將鋇離子和磷酸氫根分別處理得到不同的能夠在工業(yè)上具有廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品，且在處理過程中不會產(chǎn)生二次污染，對環(huán)境友好無負擔(dān)的磷酸氫鋇廢料處理方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明一種磷酸氫鋇廢料處理方法，包括以下步驟，
步驟一，取適量水將廢料溶解后，經(jīng)過柵格過濾，加乙酸至體系中不再產(chǎn)生氣泡，溶液靜置后再次過濾；
步驟二，濾液中加入適量的乙酸調(diào)節(jié)體系pH為4~5，投入一體化鐵碳材料，在電壓為10V條件下進行微電解處理6h；
步驟三，離心脫水，過濾，濃縮后；再次離心脫水，過濾，濃縮；
步驟四，向濾液中加入適量硫酸鉀直至不再產(chǎn)生沉淀，過濾后固體和濾液分別收集，濾液進行除水濃縮。
由于采用了上述技術(shù)方案，將磷酸氫鋇廢料中的其他大顆粒固體雜質(zhì)去除掉后，將其中的碳酸根去除后，通過微電解反應(yīng)，將其中的有機質(zhì)去除掉，再通過離心脫水，其他無機質(zhì)去除掉后，得到相對純度較高的磷酸氫鋇后，通過與硫酸鉀進行復(fù)分解反應(yīng)，制得磷酸氫二鉀液體和硫酸鋇沉淀，硫酸鋇可用作與涂料等原料，而磷酸氫二鉀在工業(yè)、醫(yī)藥上的應(yīng)用較磷酸氫鋇廣泛的多，能夠用于醫(yī)藥生產(chǎn)、水質(zhì)處理、食品工業(yè)、緩沖劑、電鍍添加劑等，從而將大量的磷酸氫鋇廢料進行了有效地處理，使其得到了合理的應(yīng)用。
本發(fā)明的一種磷酸氫鋇廢料處理方法，所述步驟一中柵格間隙為0.7~1.2cm，所述乙酸的濃度為76~80%。
由于采用了上述技術(shù)方案，在生產(chǎn)過程、及堆放過程中產(chǎn)生的大量固體雜質(zhì)顆粒，諸如石粒、木屑等物質(zhì)，經(jīng)過柵格進行預(yù)過濾，減小在酸化過程中，對酸物質(zhì)的吸附，對乙酸的浪費；通過濃度為76~80%的乙酸進行酸化，能夠有效去除掉碳酸根離子；在中和碳酸根的過程中，不僅發(fā)出大量的熱還會有大量的氣體產(chǎn)生，若采用高濃度的乙酸，會致使乙酸大量的揮發(fā)，而采用濃度相對較低的乙酸能夠極大的減小乙酸的揮發(fā)量，減小浪費，同時大量高濃度的乙酸對呼吸系統(tǒng)的刺激較大，大量的乙酸彌漫在空氣導(dǎo)致二次污染。
本發(fā)明的一種磷酸氫鋇廢料處理方法，所述微電解在微電解氧化槽中進行，所述氧化槽的尺寸為3.0m×2.5m×3.5m，有效水深3.0m，水力停留時間5.5h，所述微電解氧化槽底部設(shè)有鋼襯，所述氧化槽內(nèi)設(shè)有雙氧水加藥系統(tǒng)，所述雙氧水通入速度為1.73m3/h。
由于采用了上述技術(shù)方案，微電解氧化槽的工作效率足夠滿足處理需求，有效的節(jié)約成本，避免氧化槽較大，對電量、雙氧水等的造成浪費，提高成本。
本發(fā)明的一種磷酸氫鋇廢料處理方法，所述一體化鐵碳材料中鐵碳比為5：1，所述一體化鐵碳材料的投入量為3.6g/L。
由于采用了上述技術(shù)方案，以鐵為陽極，碳為陰極，廢水中的離子作為電解質(zhì)，形成原電池，利用金屬腐蝕原理對廢水進行處理，從而去除廢液中的有機物，向鐵炭微電解反應(yīng)出水中加入 H2O2，使其與生成的Fe2+構(gòu)成Fenton試劑，產(chǎn)生的·OH能迅速引發(fā)氧化鏈反應(yīng)，最終將有機污染物分解為CO2和H2O；同時Fe2+被部分氧化成 Fe3+，并以Fe（OH）3形式存在，新生Fe（OH）3具有絮凝作用，可以進一步降低廢水中的有機物含量，且·OH能夠與廢料中的鈣離子產(chǎn)生氫氧化鈣沉淀，從而將廢料中的碳酸鈣完全去除掉；由于廢料中的有機質(zhì)含量相對較少，因此需要的鐵碳材料較少，上述比例為最佳值，能夠在成本較低的條件下將有機質(zhì)完全去除掉。
本發(fā)明的一種磷酸氫鋇廢料處理方法，所述一體化鐵碳材料由質(zhì)量份8份Fe4O3粉末，8份碳纖維和3份Fe3A1粉末經(jīng)過模壓成中空球狀后，在真空，340~420℃條件下進行燒結(jié)制成；所述一體化鐵碳材料具有多孔三維結(jié)構(gòu)，孔隙率為54.1%。
由于采用了上述技術(shù)方案，一體化鐵碳材料的處理效果高，在球體內(nèi)部中空表面形成光滑的氧化鋁氧化膜，在由于氧化鋁的熱膨脹系數(shù)不同，一體化鐵碳材料在微電解過程中具有較高的反應(yīng)效率；且，由于其多孔的三維結(jié)構(gòu)，使其具有較大的比表面積，在進行微電解反應(yīng)的過程中具有更好的反應(yīng)活性。
本發(fā)明的一種磷酸氫鋇廢料處理方法，所述步驟三包括以下過程，向體系中加入少量的石灰乳，所述石灰乳的加入量為170mg/L，攪拌均勻后將體系倒入離心脫水機中，在轉(zhuǎn)速為2000r/min的條件下脫水40min，完成脫水后立即過濾，濾液進行濃縮至含水量60~70%；再次向體系中加入少量的石灰乳，所述石灰乳的加入量為28mg/L，攪拌均勻后將體系倒入離心脫水機中，在轉(zhuǎn)速為3000r/min的條件下脫水2h，完成脫水后立即過濾，濾液進行濃縮至含水量30~50%。
由于采用了上述技術(shù)方案，在微電解反應(yīng)中，廢料中含有的其他微量金屬離子與氫氧根結(jié)合產(chǎn)生不容物，但由于含量極低，無法直接通過過濾去除掉，通過石灰乳的絮凝作用，將其他金屬離子經(jīng)過離心脫水作用去除掉，經(jīng)過二次濃縮去除能夠?qū)U水中的磷酸氫鋇的純度提高至94.7%。
本發(fā)明的一種磷酸氫鋇廢料處理方法，所述步驟四中，過濾后的固體經(jīng)過下述處理，取適量所述固體按照摩爾比1：1.2完全溶于濃硫酸中，在攪拌速率500r/min，溫度為2~4℃的條件下，將體系加入過量去離子水中，靜置1~2h，將析出粒子過濾后經(jīng)去離子水洗滌若干次后，干燥。
由于采用了上述技術(shù)方案，通過復(fù)分解反應(yīng)得到的硫酸鋇經(jīng)過重結(jié)晶得到純度大于98%的微晶硫酸鋇粒子，其品質(zhì)極高，具有良好的應(yīng)用價值，而處理完成后的稀硫酸可以得到二次應(yīng)用，不會對環(huán)境造成負擔(dān)。
本發(fā)明的一種磷酸氫鋇廢料處理方法，所述步驟四中，過濾后的濾液經(jīng)過下述處理，濃縮至含水量30~40%，用正丁醇，磷酸三丁酯和異丙醚按照質(zhì)量比5：1：0.4混合后，在溫度為60℃的條件下進行萃取，萃取時間為30min，采用濃度為85%的氯化鉀溶液對有機相進行洗滌，洗滌溫度為62℃，攪拌速度為300r/min，洗滌時間為20min，將經(jīng)過洗滌的有機相升溫至60℃后，置于真空度為0.7，環(huán)境溫度-10℃的條件，迅速降溫，得到大顆粒晶體，過濾后，收集晶體。
由于采用了上述技術(shù)方案，得到純度大于97%的磷酸二氫鉀產(chǎn)品，具有較高的品質(zhì)，能夠在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到較好的應(yīng)用，而其處理過程中的有機溶劑，能夠回收后進行二次利用，不會對環(huán)境造成負擔(dān)。
綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
1、能夠妥善處理磷酸氫鋇廢料，將其進行復(fù)分解反應(yīng)后，將鋇離子和磷酸氫根分別處理得到不同的能夠在工業(yè)上具有廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品，且在處理過程中不會產(chǎn)生二次污染，對環(huán)境友好無負擔(dān)。
2、得到純度大于98%的微晶硫酸鋇粒子，純度大于97%的磷酸二氫鉀產(chǎn)品，產(chǎn)品品質(zhì)高，具有良好的應(yīng)用價值，而在處理過程中產(chǎn)生的溶劑等可以得到二次應(yīng)用，不會對環(huán)境造成負擔(dān)。
具體實施方式
下面結(jié)合對本發(fā)明作詳細的說明。
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實施例1
取適量水將廢料溶解后，經(jīng)過柵格過濾，柵格間隙為0.7~1.2cm，加濃度為76~80%的乙酸至體系中不再產(chǎn)生氣泡，溶液靜置0.5h后再次過濾。
向濾液中加入濃度為76~80%的乙酸調(diào)節(jié)體系pH為4~5后，將體系置于微電解氧化槽中，按照投入量3.6g/L投入鐵碳比為5：1的一體化鐵碳材料，在電壓為10V條件下進行微電解處理6h，其中，氧化槽的尺寸為3.0m×2.5m×3.5m，有效水深3.0m，水力停留時間5.5h，微電解氧化槽底部設(shè)有鋼襯，槽內(nèi)設(shè)有雙氧水加藥系統(tǒng)，雙氧水加藥系統(tǒng)向體系中通入雙氧水，雙氧水通入速度為1.73m3/h。
向體系中加入少量的石灰乳，所述石灰乳的加入量為170mg/L，攪拌均勻后將體系倒入離心脫水機中，在轉(zhuǎn)速為2000r/min的條件下脫水40min，完成脫水后立即過濾，濾液進行濃縮至含水量60~70%；再次向體系中加入少量的石灰乳，所述石灰乳的加入量為28mg/L，攪拌均勻后將體系倒入離心脫水機中，在轉(zhuǎn)速為3000r/min的條件下脫水2h，完成脫水后立即過濾，濾液進行濃縮至含水量30~50%。
向濾液中加入適量硫酸鉀直至不再產(chǎn)生沉淀，過濾后固體和濾液分別收集，固體按照摩爾比1：1.2完全溶于濃硫酸中，在攪拌速率500r/min，溫度為2~4℃的條件下，將體系加入過量去離子水中，靜置1~2h，將析出粒子過濾后經(jīng)去離子水洗滌若干次后，干燥；濾液濃縮至含水量30~40%，用正丁醇，磷酸三丁酯和異丙醚按照質(zhì)量比5：1：0.4混合后，在溫度為60℃的條件下進行萃取，萃取時間為30min，采用濃度為85%的氯化鉀溶液對有機相進行洗滌，洗滌溫度為62℃，攪拌速度為300r/min，洗滌時間為20min，將經(jīng)過洗滌的有機相升溫至60℃后，置于真空度為0.7，環(huán)境溫度-10℃的條件，迅速降溫，得到大顆粒晶體，過濾后，收集晶體。
實施例2
一體化鐵碳材料通過以下方法制備：
取質(zhì)量份8份Fe4O3粉末，8份碳纖維和3份Fe3A1粉末研磨至細度小于400目后，混合均勻，經(jīng)過模壓成中空球狀，球體的直徑5~8cm，壁厚2~3cm，在真空，340~420℃條件下進行燒結(jié)后，放置的空氣中自然冷卻，得到一體化鐵碳材料，該材料具有多孔三維結(jié)構(gòu)，孔隙率為54.1%，其內(nèi)表面形成一層光滑致密的氧化鋁氧化膜。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。