ATMP生产过程中 副产物如何处理？

在ATMP（氨基三甲叉膦酸）的生产过程中，尤其是主流的三氯化磷法，会伴随副产物生成（如盐酸、氯化铵等）。以下是工业化生产中副产物的处理及资源化方法，兼顾环保与经济性：

1. 盐酸（HCl）的处理与回收

来源：三氯化磷法的主要副产物（每吨ATMP约副产1.2~1.5吨30%盐酸）。

处理方法：

回收为工业级盐酸：

通过降膜吸收塔或填料塔吸收反应尾气中的HCl，制成20%~30%的工业盐酸，用于金属清洗、化工生产等。

关键控制：避免有机物（如甲醛）混入，否则需活性炭吸附纯化。

中和处理：

用石灰（Ca(OH)₂）或液碱（NaOH）中和生成氯化钙（CaCl₂）或氯化钠（NaCl）溶液：

2HCl Ca(OH)2→CaCl2 2H2O

用途：CaCl₂可作为融雪剂或干燥剂出售，但需达到工业品标准（如GB/T 26520-2011）。

2. 氯化铵（NH₄Cl）的分离与利用

来源：氨过量时，盐酸与氨反应生成氯化铵。

处理方法：

结晶回收：

浓缩反应母液，冷却至10~20℃使NH₄Cl结晶析出。

离心分离后干燥，得到工业级氯化铵（可用于肥料、电池电解液）。

环保限制：

若NH₄Cl纯度低（含磷杂质），需重结晶提纯，否则需按危废处理（如HW34类）。

3. 甲醛残留的处理

来源：未反应的过量甲醛（具毒性和挥发性）。

处理方法：

蒸馏回收：

减压蒸馏（60~80℃）回收甲醛溶液，回用于生产。

氧化分解：

采用芬顿试剂（H₂O₂ Fe²⁺）或臭氧氧化，将甲醛降解为CO₂和H₂O：

HCHO O3→CO2 H2O

4. 含磷废水的处理

来源：洗涤设备或母液中的残留ATMP、亚磷酸等。

处理方法：

化学沉淀法：

加入石灰乳（Ca(OH)₂）生成磷酸钙沉淀：

3Ca2 2PO33−→Ca3(PO3)2↓

沉淀物可作为磷肥原料或填埋（需检测重金属含量）。

生物处理：

对低浓度含磷废水，可采用厌氧-好氧组合工艺降解（需调节C/N/P比例）。

5. 废气处理

来源：反应中挥发的HCl、甲醛、氨气等。

处理方法：

两级吸收塔：

水洗塔：吸收大部分HCl和甲醛。

碱洗塔（NaOH溶液）：去除残余酸性气体，净化后废气达标排放（如GB 16297-1996）。

6. 固体废渣处理

来源：活性炭脱色残渣、钙镁沉淀物等。

处理方法：

焚烧：有机废渣（如活性炭）高温焚烧，热能回用。

安全填埋：无机废渣需固化后按危废标准（GB 18598-2019）处置。

工业化案例参考

某ATMP生产厂的副产物处理流程：

盐酸回收：吸收塔→浓缩至31%→外售至钢铁酸洗厂。

氯化铵结晶：母液蒸发→离心→干燥→肥料级NH₄Cl（纯度≥99%）。

废水处理：石灰沉淀→絮凝沉降→生化处理→回用。

环保与经济性平衡建议

优先资源化：将副产物（如HCl、NH₄Cl）转化为商品，抵消处理成本。

清洁生产：采用亚磷酸法可减少HCl生成，但需权衡原料成本。

实时监测：安装在线pH、COD监测仪，确保排放达标。

通过以上方法，ATMP生产可实现副产物的高效回收与无害化处理，符合现代化工的绿色生产要求。