CN101757761B - 一种氧化法处理草甘膦母液的方法 - Google Patents

一种氧化法处理草甘膦母液的方法 Download PDF

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Abstract

一种氧化法处理草甘膦母液的方法,该方法包括将含有机磷或草甘膦或含氮化合物或盐的草甘膦母液先用调节剂调节pH值到0.1~14,然后在催化剂存在的情况下与强氧化性气体进行加压氧化反应,将草甘膦、增甘膦、亚磷酸、甲基草甘膦、氨甲基磷酸、双甘膦等含膦杂质氧化为磷酸根离子,将甘氨酸、三乙氨、二乙醇胺、氨甲基磷酸、羟乙基甘氨酸等含氮有机杂质氧化为氨根离子,然后浓缩分离出,得到磷酸盐和氨盐无机化合物回收利用;能有效地将草甘膦母液中复杂的有机磷和含氮化合物氧化为单一的磷酸根和氨盐无机化合物,便于分离回收利用,同时减少了母液对环境的污染和土壤的板结;使含磷化合物的总转化率达到60~90%,含氮化合物的转化率达到90%以上,而且草甘膦的去除率达到95~99%,使其所产生的大量磷酸盐和氨盐能用于农业肥料,达到变废为宝的目的。

Description

一种氧化法处理草甘膦母液的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种草甘膦生产过程中所产生的废料母液处理的方法。 背景技术
[0002] 草甘膦是一种低毒、高效、广谱的灭生性除草剂,1974年由美国孟山都公司首先研 制成功,并在全球许多国家申请了专利保护。九十年代中后期,随着其专利保护在世界各国 的陆续到期和抗草甘膦转基因农作物的广泛种植,使草甘膦应用得到了快速发展,成为产 量最大和增长最快的农药品种。
[0003] 草甘膦的合成方法很多,但已工业化的工艺路线目前只有两条,即IDA工艺和烷 基酯法工艺。这两条工艺路线都会产生大量的废料母液,其中以烷基酯法产生的母液成 分最为复杂。目前,这两种工艺产生的母液都是采取配制10%草甘膦水剂的方式进行处 理,这种处理方法将草甘膦生产中所产生的大量含磷、含氮和含盐的有机杂质在使用的过 程中带入土壤,造成严重的环境污染和土壤板结。虽然现在国内外对草甘膦母液处理有 很多研究,申请了很多专利,但都是关于如何回收分离三乙胺和盐,或者降低浓缩成本的 研究,如中国专利 200610154907. 9,00710070249. χ,200410099086. 4,200510049296. 7、 200710016495. 7、200710016496. 1都是对三乙胺或盐的回收进行的研究;专利 200510061711. 0,200610050243. 1,200610050151. 3,200710066935.χ,200710067967.1 都 是关于膜分离浓缩母液的研究;专利200410089140. 7是关于双甘膦氧化后不分离母液直 接配制水剂的研究,都没有从根本上解决母液中有害杂质的问题,配制的10%水剂仍旧会 造成严重的环境污染和土壤板结。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种适用于和IDA法制备草 甘膦过程中产生的含一定量有机磷或草甘膦或含氮化合物或盐母液处理的氧化法处理草 甘膦母液的方法。
[0005] 本发明所述的草甘膦母液为:甘氨酸法路线中所述母液是在回收催化剂三乙胺后 剩下母液;IDA路线所述母液是生产草甘膦的中间体双甘膦所产生的母液或双甘膦氧化生 产草甘膦所产生的母液。
[0006] 本发明的目的是将草甘膦生产过程中所产生的母液中的有机磷或草甘膦或含氮 化合物氧化成无害的可以利用的无机化合物进行分离利用,如磷酸盐、氨盐等,其中大量的 盐进行分离提纯利用。
[0007] 本发明目的通过下面的具体技术方案予以实现:将含一定量有机磷或草甘膦或含 氮化合物或盐的草甘膦母液用调节剂调节PH值到0. Γ14范围,其范围根据所需要氧化的 程度和使用的氧化剂所决定;然后在催化剂存在的情况下与强氧化性气体进行加压氧化反 应,在氧化的过程中随着氧化的进行,其PH值会向中性变化,但不会达到中性,这一变化根 据所调节的PH值不同和选用的氧化剂不同而不同;该氧化反应能将草甘膦、增甘膦、亚磷
3酸、甲基草甘膦、氨甲基磷酸、双甘膦等含膦杂质氧化为磷酸根离子,将甘氨酸、三乙胺、二 乙醇胺、氨甲基磷酸、羟乙基甘氨酸等含氮有机杂质氧化为氨根离子。
[0008] 本发明可以根据不同的处理要求,还可以在母液中加入钙、镁离子等能与草甘膦 形成络合物的离子;在PH小于3的条件下,钙、镁离子不能与草甘膦形成络合沉淀,但随着 氧化反应的进行,PH值逐渐升高,当PH到达4以上后,钙、镁离子与未反应完全的少量草甘 瞵发生络合反应,形成络合沉淀并被催化剂多孔物质吸附,当催化剂回用时PH调到2以下, 草甘膦络合沉淀又会溶解释放参加氧化反应。该方法对除去母液中微量草甘膦效果明显, 大大降低了氧化反应后期因反应物草甘膦浓度过低而反应缓慢的影响,缩短了氧化反应时 间。
[0009] 本发明所述的方法中所使用的调节剂可以是盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氧化钠、氢 氧化钾、氧化钙等酸性或碱性物质中的一种或几种的组合。选择的酸性或碱性物质根据想 得到的氧化后目的产物盐的形势所决定。
[0010] 本发明所述的方法中所使用的强氧化剂可以是空气、氧气、臭氧、氯气等具有强氧 化性的气体。
[0011] 本发明所述的方法中所使用的催化剂可以是活性碳、硅藻土、特种树脂等多孔性 物质。
[0012] 本发明所述的方法中的反应条件为:反应温度9(T200°C,反应压力0〜2Mp,反应时 间0. 5〜24小时。
[0013] 综上所述,本发明中草甘膦母液的氧化方法,能有效地将草甘膦母液中复杂的有 机磷和含氮化合物氧化为单一的磷酸根和氨盐无机化合物,便于分离回收利用,同时减少 了母液对环境的污染和土壤的板结。本发明所述的方法其含磷化合物的总转化率达到 60、0%,含氮化合物的转化率达到90%以上,而且草甘膦的去除率达到95、9%,使其所 产生的大量磷酸盐和氨盐能用于农业肥料,达到变废为宝的目的,具有明显的社会效益和 经济效益。
具体实施方式
[0014] 下面将结合具体实例对本发明作详细的介绍:本发明所述的氧化法处理草甘膦母 液的方法,它包括将含有机磷或草甘膦或含氮化合物或盐的草甘膦母液先用调节剂调节PH 值到0.广14,然后在催化剂存在的情况下与强氧化性气体进行加压氧化反应,将草甘膦、增 甘膦、亚磷酸、甲基草甘膦、氨甲基磷酸、双甘膦等含膦杂质氧化为磷酸根离子,将甘氨酸、 三乙氨、二乙醇胺、氨甲基磷酸、羟乙基甘氨酸等含氮有机杂质氧化为氨根离子,然后浓缩 分离出,得到磷酸盐和氨盐无机化合物回收利用,减少母液对环境的污染和土壤的板结。
[0015] 所述的母液中加入有能与草甘膦形成络合物的钙或镁离子。
[0016] 所述的调节剂是盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙等酸性或碱 性物质中的一种或几种的组合。
[0017] 所述的强氧化剂是空气、氧气、臭氧、氯气这些具有强氧化性的气体。
[0018] 所述的催化剂是活性碳、硅藻土、特种树脂的中的至少一种。
[0019] 所述的加压氧化方法中的反应条件为:反应温度9(T200°C,反应压力(Γ2Μρ,反应 时间0. 5〜24小时。[0020] 实施例1 :
[0021 ] 取烷基酯法生产草甘膦所产生的稀母液,用盐酸调节pH值到2,加入0. 1 %的氧化 钙,2%的活性碳催化剂,在温度105°C,反应压力0. 2MP的条件下通入氧气8小时,反应完全 后PH值为4. 5左右。含磷化合物的总转化率达到72%,含氮化合物的转化率达到95%,草 甘膦的去除率98.5%。
[0022] 实施例2 :
[0023] 取烷基酯法生产草甘膦所产生的稀母液,用液碱调节pH值到12,加入2%的活性 碳催化剂,在温度95°C,反应压力常压的条件下通入臭氧4小时,反应完全后PH值为8左 右。含磷化合物的总转化率达到85%,含氮化合物的转化率达到90%。
[0024] 实施例3 :
[0025] 取烷基酯法生产草甘膦所产生的浓母液,用盐酸调节pH值到1,加入5%的活性 碳催化剂,在温度140°C,反应压力1. OMP的条件下通入氧气4小时,反应完全后PH值为4 左右。含磷化合物的总转化率达到90%,含氮化合物的转化率达到95%,草甘膦的去除率 99%。
[0026] 实施例4 :
[0027] 取双甘膦母液,用盐酸调节pH值到3,加入2%的活性碳催化剂,在温度110°C,反 应压力0. 5MP的条件下通入氧气4小时,反应完全后PH值为4左右。含磷化合物的总转化 率达到80%,含氮化合物的转化率达到93%。
[0028] 实施例5 :
[0029] 取双甘膦氧化生产草甘膦所产生的母液,用盐酸调节pH值到2,加入2 %的活性 碳催化剂,在温度120°C,反应压力0. 4MP的条件下通入氧气8小时,反应完全后PH值为4 左右。含磷化合物的总转化率达到78%,含氮化合物的转化率达到90%,草甘膦的去除率 97%。

Claims (3)

1. 一种氧化法处理草甘膦母液的方法,该方法包括将含有机磷或含氮化合物或盐的草 甘膦母液先用调节剂调节PH值到0. 1〜14,然后在催化剂存在的情况下与强氧化性气体进 行加压氧化反应,将草甘膦、增甘膦、亚磷酸、甲基草甘膦、氨甲基磷酸、双甘膦氧化为磷酸 根离子,将甘氨酸、三乙氨、二乙醇胺、氨甲基磷酸、羟乙基甘氨酸氧化为氨根离子,然后浓 缩分离出,得到磷酸盐和氨盐无机化合物回收利用;所述的强氧化性气体是氧气、臭氧;所 述的催化剂是活性碳;所述的加压氧化方法中的反应条件为:反应温度90〜200°C,反应压 力0. 2〜2Mpa,反应时间0. 5〜M小时。
2.根据权利要求1所述的氧化法处理草甘膦母液的方法,其特征在于所述的母液中加 入有能与草甘膦形成络合物的钙或镁离子。
3.根据权利要求1所述的氧化法处理草甘膦母液的方法,其特征在于所述的调节剂是 盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙中的一种或几种的组合。
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