硫磷化工过程中废酸资源化利用的工艺研究
宋连珍,张玉斌,宋晓辉
(山东鲁北企业集团总公司,山东 无棣 251909)
摘 要:硫磷化工生产过程产生的废硫酸和废磷酸含有丰富的可回收资源,传统处理方式造成严重的资源浪费和环境污染。通过系统研究废酸的来源特性和理化性质,开发了中和沉淀-副产物回收,萃取分离-酸回收,热解浓缩-酸再生3种资源化利用工艺技术。工艺实践表明,中和沉淀工艺副产物回收率达85%~92%,萃取分离工艺酸回收率为88%~93%,热解浓缩工艺酸回收率达90%~95%。3种工艺处理成本分别为150~250元/t、400~600元/t、300~450元/t,投资回收期1.5~3.5a,实现了废酸资源的高效利用和清洁生产目标。
关键词:硫磷化工;废酸;资源化利用;萃取分离;热解浓缩
0 引言
硫磷化工是国民经济重要的基础产业,广泛应用于农药、医药、食品添加剂等领域,但生产过程中产生大量含硫酸、磷酸的工业废酸。据统计,我国硫磷化工行业年产废酸约500万t,其中废硫酸占60%,废磷酸占35%,其余为混合酸。传统的石灰中和处理方式不仅消耗大量碱性物质,年处理成本超过15亿元,还产生含盐废水造成二次污染。随着《固体废物污染环境防治法》等法规的实施和“双碳”目标的提出,废酸资源化利用已成为行业转型升级的必然选择,开发高效、经济的废酸资源化技术,对推动硫磷化工行业绿色发展具有重要意义。
1 硫磷化工废酸的来源与特性
1.1 硫磷化工行业废酸产生环节分析
硫磷化工行业废酸主要产生于硫酸生产、磷酸制备和磷系农药合成等关键工艺环节,在硫酸生产过程中,接触法制酸的转化工段会产生含SO,的稀酸,干燥塔底部产生浓度为70%~80%的废硫酸约占总产量的2%~3%。磷酸生产采用湿法工艺时,磷矿石与硫酸反应后产生含氟、重金属离子的废磷酸,浓度通常为15%~25%,年产10万t磷酸的企业废酸产生量8000~12000t。有机磷农药生产过程中,三氯化磷水解,有机磷化合物合成等工段产生含有机物的混合废酸,pH值1.5~2.5,年产量可达企业总废水量的15%~20%。这些废酸若不妥善处理,将对环境造成严重污染,同时造成资源浪费。
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