利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝的制作方法
【專利摘要】為了有效回收母液中的磷資源，生產(chǎn)磷酸三鈉，本發(fā)明提供了一種利用草甘膦母液直接生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝。其特征在于：草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至9～10，在攪拌下冷卻至-5～8℃，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。工藝過程簡單，易于工業(yè)化應(yīng)用，所得磷酸三鈉用途廣，同時降低了草甘膦母液終端處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的難度，減少固廢處理。
【專利說明】利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種草甘膦母液的處理工藝，具體涉及一種利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]由于草甘膦在水中具有一定的溶解度，因此不可避免地會產(chǎn)生一定量的草甘膦母液。每噸甘氨酸法草甘膦約產(chǎn)生5.2噸的稀母液，含1.0%左右的草甘膦、10%左右的氯化鈉以及其它雜質(zhì)，因此草甘膦母液的處理和利用技術(shù)研究一直是草甘膦技術(shù)研究中的重要組成部分。
[0003]草甘膦母液由于成分復(fù)雜、難降解有機(jī)物含量高，因此處理難度很大。國外的生產(chǎn)工藝采取了濃縮深埋的處理方式(如美國孟山都公司)，沒有其它處理方法的介紹，而深埋的方案在我國并不可行。
[0004]化學(xué)氧化法是目前除去草甘膦母液中微量草甘膦的主要方法之一，將含磷雜質(zhì)氧化為磷酸根離子，將含氮有機(jī)雜質(zhì)氧化為氨根離子，然后濃縮分離出，得到磷酸鹽和氨鹽無機(jī)化合物回收利用。如201210293651.5，名稱為“一種草甘膦母液回收利用的集成工藝”的發(fā)明專利，和201210293650.0，名稱為“一種催化空氣氧化法處理草甘膦母液的工藝”的發(fā)明專利申請，先利用催化空氣氧化法處理草甘膦母液，然后結(jié)晶分離，得到磷酸鹽和氨鹽無機(jī)化合物回收利用。該工藝后序的磷酸鹽回收工藝采用萃取劑來提取，引入新物質(zhì)，提高生產(chǎn)成本的同時，還引入了新的污染源，不利于環(huán)保。
[0005]磷酸三鈉(Na2HPO4.12H20)是一種重要的化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、紡織、印染、涂料、橡膠等工業(yè)以及工業(yè)水處理中，還可焙燒生產(chǎn)三聚磷酸鈉用于洗衣粉生產(chǎn)用分散劑等。將磷化工產(chǎn)業(yè)的廢棄物回收生產(chǎn)磷酸鹽已有報道，如200910216017.X，發(fā)明名稱為“利用三硫化二砷生產(chǎn)磷酸鹽的方法”的發(fā)明專利，將清洗過的三硫化二砷于氫氧化鈉或碳酸鈉溶液中攪拌溶解析出硫化鉛，調(diào)節(jié)濾液PH值為4~13，再通過常規(guī)的縮聚即制得工業(yè)級三聚磷酸鈉，或工業(yè)級六偏磷酸鈉，或磷酸三鈉。該專利的生產(chǎn)方法不適用于以草甘膦母液為原料生產(chǎn)磷酸三鈉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了有效回收母液中的磷資源，生產(chǎn)磷酸三鈉，本發(fā)明提供了一種利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝。工藝過程簡單，易于工業(yè)化應(yīng)用，所得磷酸三鈉用途廣，同時降低了草甘膦母液終端處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的難度，減少固廢處理。
[0007]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，其特征在于:草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至9~10，在攪拌下冷卻至-5~8°C，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。
[0008]本發(fā)明所述的氧化處理為催化空氣氧化，先加熱草甘膦母液到110~120°C，進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化觸媒及加熱電爐，反應(yīng)溫度為200~300°C，反應(yīng)壓力為5~9Mpa，液空比為1:120~200 (g/1)，反應(yīng)時間為5~15min。
[0009]本發(fā)明所述攪拌的轉(zhuǎn)速小于30轉(zhuǎn)/分，避免了結(jié)晶過于細(xì)，從而增加分離的難度。
[0010]本發(fā)明所述的分離設(shè)備為離心、板框或者二合一過濾機(jī)的一種。
[0011]本發(fā)明所述的洗滌采用0~8°C的脫鹽水，用水量為晶體質(zhì)量的20~150%，分I~5次洗滌。充分洗滌的同時，保證磷酸三鈉損失量小。
[0012]本發(fā)明所述的干燥方式，采用冷凍或冷空氣吹干方式。因含磷酸三鈉晶體含有12個結(jié)晶水，受熱的條件下會溶化，不能使用真空干燥的方式，生產(chǎn)效率低，不適用于工業(yè)生產(chǎn)。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:
1、本發(fā)明利用草甘膦母液直接生產(chǎn)磷酸三鈉，生產(chǎn)工藝簡單，易于工業(yè)化應(yīng)用。通過對生產(chǎn)工藝的嚴(yán)格控制，特別是調(diào)節(jié)PH值至9~10，將冷卻結(jié)晶的溫度嚴(yán)格控制在-5~8°C，使磷酸三鈉從草甘膦母液中充分結(jié)晶分離出來，保證了磷酸三鈉產(chǎn)品的高含量，符合HG/T2517-93《工業(yè)磷酸三鈉》標(biāo)準(zhǔn)；通過對整個工藝體系的最優(yōu)化，使母液中的有機(jī)膦得到了充分的資源化利用，其利用率高達(dá)85%以上；同時降低了草甘膦母液終端處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的難度，減少固廢處理量。
[0014]2、本發(fā)明采用催化空氣氧化法，將草甘膦母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，有機(jī)磷降解更完全，雜質(zhì)少，保證了磷酸三鈉的高含量；且原料清潔、易得，處理成本低廉，使生產(chǎn)工藝適宜工業(yè)化應(yīng)用。
[0015]3、本發(fā)明將冷卻結(jié)晶時的攪拌速度控制在30轉(zhuǎn)/分，避免了結(jié)晶過細(xì)，從而增加分離的難度，保證了磷酸三鈉的產(chǎn)量。
[0016]4、本發(fā)明針對磷酸三鈉的特性，對結(jié)晶體的洗滌工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，采用0~8°C的脫鹽水，用水量為晶體質(zhì)量的20~150%，分I~5次洗滌。保證了充分洗滌的同時，磷酸三鈉不會因為溶解于水而造成產(chǎn)品的損失，保證了損失量為最小。
[0017]5、本發(fā)明的干燥方式采用冷凍或冷空氣吹干方式，使磷酸三鈉晶體中的12個結(jié)晶水不會因為受熱而熔化，生產(chǎn)效率高，適用于工業(yè)生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0019]實施例1
利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至9，在攪拌下冷卻至-5 °C，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。
[0020]實施例2
利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝 ，草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至10，在攪拌下冷卻至8 °C，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。
[0021]所述的催化空氣氧化是指，先加熱草甘膦母液到110°C，進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化觸媒及加熱電爐，反應(yīng)溫度為200V，反應(yīng)壓力為5Mpa，液空比為1:120，反應(yīng)時間為 15min。
[0022]實施例3
利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至9.5，在攪拌下冷卻至12 °C，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。
[0023]所述的催化空氣氧化是指，先加熱草甘膦母液到115°C，進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化觸媒及加熱電爐，反應(yīng)溫度為300°C，反應(yīng)壓力為9Mpa，液空比為1:200，反應(yīng)時間為 5min。
[0024]所述攪拌的轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)/分。
[0025]實施例4
利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至9.2，在攪拌下冷卻至O °C，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。
[0026]所述的催化空氣氧化是指，先加熱草甘膦母液到120°C，進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化觸媒及加熱電爐，反應(yīng)溫度為250°C，反應(yīng)壓力為6Mpa，液空比為1:150，反應(yīng)時間為 lOmin。
[0027]所述攪拌的轉(zhuǎn)速為22轉(zhuǎn)/分。
[0028]實施例5
利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至9.8，在攪拌下冷卻至:3 °C，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。
[0029]所述的催化空氣氧化是指，先加熱草甘膦母液到118°C，進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化觸媒及加熱電爐，反應(yīng)溫度為220°C，反應(yīng)壓力為7Mpa，液空比為1:160，反應(yīng)時間為 8min。
[0030]所述攪拌的轉(zhuǎn)速為25轉(zhuǎn)/分。
[0031]所述的分離設(shè)備為離心機(jī)。
[0032]實施例6
利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至9，在攪拌下冷卻至-2 °C，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。
[0033]所述的催化空氣氧化是指，先加熱草甘膦母液到110°C，進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化觸媒及加熱電爐，反應(yīng)溫度為210°C，反應(yīng)壓力為8Mpa，液空比為1:170，反應(yīng)時間為 6min。
[0034]所述攪拌的轉(zhuǎn)速為18轉(zhuǎn)/分。
[0035]所述的分離設(shè)備為板框過濾機(jī)。
[0036]所述的洗滌采用0°C的脫鹽水，用水量為晶體質(zhì)量的20%，洗滌I次。
[0037]實施例7
利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至10，在攪拌下冷卻至2 °C，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。
[0038]所述的催化空氣氧化是指，先加熱草甘膦母液到120°C，進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化觸媒及加熱電爐，反應(yīng)溫度為225°C，反應(yīng)壓力為6Mpa，液空比為1:180，反應(yīng)時間為 12min。
[0039]所述攪拌的轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)/分。
[0040]所述的分離設(shè)備為離心和板框二合一過濾機(jī)。
[0041]所述的洗滌采用8°C的脫鹽水，用水量為晶體質(zhì)量的150%，分5次洗滌。
[0042]所述的干燥方式，采用冷凍方式。 [0043]實施例8
利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至9.5，在攪拌下冷卻至5 °C，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。
[0044]所述的催化空氣氧化是指，先加熱草甘膦母液到115°C，進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化觸媒及加熱電爐，反應(yīng)溫度為260V，反應(yīng)壓力為7Mpa，液空比為1:155，反應(yīng)時間為 8min。
[0045]所述攪拌的轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)/分。
[0046]所述的分離設(shè)備為離心和板框二合一過濾機(jī)。
[0047]所述的洗滌采用5°C的脫鹽水，用水量為晶體質(zhì)量的80%，分3次洗滌。
[0048]所述的干燥方式，采用冷空氣吹干方式。
[0049]實施例9
利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至9，在攪拌下冷卻至6 °C，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。
[0050]所述的催化空氣氧化是指，先加熱草甘膦母液到112°C，進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化觸媒及加熱電爐，反應(yīng)溫度為230°C，反應(yīng)壓力為8Mpa，液空比為1:160，反應(yīng)時間為 lOmin。
[0051]所述攪拌的轉(zhuǎn)速為22轉(zhuǎn)/分。
[0052]所述的分離設(shè)備為離心機(jī)。
[0053]所述的洗滌采用2V的脫鹽水，用水量為晶體質(zhì)量的60%，分2次洗滌。
[0054]所述的干燥方式，采用冷凍方式。
【權(quán)利要求】
1.利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，其特征在于:草甘膦母液經(jīng)催化空氣氧化處理后，將母液中的有機(jī)膦氧化為正磷酸根離子，再向母液中加入氫氧化鈉或碳酸鈉調(diào)節(jié)PH值至9~10，在攪拌下冷卻至-5~8°C，結(jié)晶，分離、洗滌、干燥得磷酸三鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，其特征在于:所述的催化空氣氧化是指，先加熱草甘膦母液到110~120°C，進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化觸媒及加熱電爐，反應(yīng)溫度為200~300°C，反應(yīng)壓力為5~9Mpa，液空比為1:120~200，反應(yīng)時間為5~15min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，其特征在于:所述攪拌的轉(zhuǎn)速小于30轉(zhuǎn)/分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，其特征在于:所述的分離設(shè)備為離心、板框或者二合一過濾機(jī)的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，其特征在于:所述的洗滌采用O~8°C的脫鹽水，用水量為晶體質(zhì)量的20~150%，分I~5次洗滌。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用草甘膦母液生產(chǎn)磷酸三鈉的工藝，其特征在于:所述的干燥方式，采用冷凍或者冷空氣`吹干方式。
【文檔編號】C01B25/30GK103693631SQ201310725375
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】楊國華, 姜永紅, 阮冬冬, 楊潔 申請人:四川省樂山市福華通達(dá)農(nóng)藥科技有限公司