利用2,4,6-三氯嘧啶合成過程中產生的廢水制備鈣鎂磷肥的方法技術

本發明專利技術提供了一種利用２，４，６－三氯嘧啶合成過程中產生的廢水制備鈣鎂磷肥的方法，該方法先采用減壓蒸餾法分離出廢液中的催化劑，再采用沉淀等方法得到磷酸鈣；然后將磷酸鈣與滑石粉以１．００∶０．８２～１．００∶０．８４的質量比混合均勻，在８００～１２００℃灼燒２～３小時，冷卻后研磨，過２５０μｍ標準篩，得到鈣鎂磷肥。本發明專利技術制備的鈣鎂磷肥成品中，有效磷含量高，游離水分的質量分數低，堿分、可溶性硅、有效鎂的質量分數高；各項技術指標均優于《中華人民共和國化工行業標準》（ＧＢ?。玻埃矗保常玻埃埃叮﹥灥绕返囊蟆崿F了２，４，６－三氯嘧啶生產過程中產生的廢液中磷的回收利用（廢水中磷的回收率達到９９．７７％～９９．８６％，催化劑的回收率達到８１％～８９％），使其變廢為寶，具有很好的社會意義和很高的經濟價值。

【技術實現步驟摘要】
,4,6-三氯嘧啶合成過程中產生的廢水制備鈣鎂磷肥的方法
本專利技術屬于廢水處理回收利用
，涉及一種2,4,6-三氯嘧啶合成 過程中產生的廢水中磷和催化劑的回收利用技術，具體涉及一種用2，4,6-三 氯嘧啶合成過程中產生的廢水制備鈣鎂磷肥的方法。
技術介紹
鈣鎂磷肥作為磷肥家庭的成員之一，在農業生產中得到廣泛應用。鈣鎂 磷肥，除含磷以外，還含有鈣，鎂，硅等可以被作物吸收的有效成分。其中磷是核酸及苷酸的組成部分，是組成原生質和細胞核的主要成分。 植物體內幾乎許多重要的有機化合物都含有磷，磷對植物營養有重要的作用， 磷有促熟作用，對收獲和作物品質是有著很重要的作用。磷肥的施用可促進作 物果實飽滿，磷能提高許多水果、蔬菜和糧食作物的品質和產量。磷在植物體 中的含量僅次于氮和鉀， 一般在種子中含量較高。磷在植物體內參與光合作用 、呼吸作用、能量儲存和傳遞、細胞分裂、細胞增大和其他一些過程。磷能促 進早期根系的形成和生長，提高植物適應外界環境條件的能力，有助于增強一 些植物的抗病性和有助于植物耐過冬天的嚴寒。鈣能增強作物對病蟲害的抵抗力。鈣是細胞壁的組分之一，對質膜的形 成、酶的活化等有良好的作用。作物的快速生長需要大量的鈣，但土壤中的鈣 大多以硅酸鈣(酸性土壤)和碳酸鈣(中性及堿性土壤)的形式存在。此外 CaO能中和土壤酸性，起到改良土壤的作用。鎂能促進磷酸酶和葡萄糖的活化，有利于單糖的轉化和對磷素的吸收，在 碳水化合物代謝過程中起很重要的作用。鎂是葉綠素的主要成分。因此，施用 含鎂的肥料可改善作物品質(顏色、味道等)。硅對植物的作用主要是增強作物的抗病菌能力。硅是植物生長需要的第4 大營養元素，對作物的增長有著異常神奇的效果。硅可使細胞壁增厚，莖桿粗 壯，不易倒伏，并能增強對稻瘟病的抵抗能力。水稻是典型的需硅作物，每季 每公頃吸收SiO2量可達225 270kg左右，遠遠超過了水稻對N、 P、 K吸收量 的總和。云南在甘蔗上施用硅肥也獲得增產效果。傳統生產鈣鎂磷肥的方法，是以磷礦石為原料，采用硫酸進行分解制取稀 磷酸，然后對稀磷酸進行化學沉淀、脫氟等工藝制取鈣鎂磷肥。這種生產方法 由于制取的磷酸鈣中含有的硬石膏很難分離，很容易造成土壤板結；而且產品 中含磷量較低，含氟量高，對植物和環境有較大的損害和污染，較難達到國標 一級品的要求。另外，其生產成本高，制約了其發展空間。嘧啶及其衍生物是一類重要的醫藥和活性燃料中間體，主要用于抗微生 物感染藥物、催眠和鎮靜藥物的合成及活性燃料的合成。2,4,6-三氯嘧啶作為 合成醫藥和活性燃料的中間體，其需求量較大。在以巴比妥酸為原料，以三氯 氧磷為氯化劑，在QD復配催化劑(N,N-二乙基苯胺、N，N-二甲基苯胺、喹 啉)的催化下，合成2,4，6-三氯嘧啶的工藝中產生的廢液中含大量的磷(磷 的含量為3.52~3.72g/L，以磷酸的形式存在)和有機催化劑，如果將其直接排 放，會對環境造成嚴重的污染。如果將廢液中的磷進行回收利用，使其變廢為 寶，則具有很好的社會意義和很高的經濟價值。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種,4，6 -三氯嘧啶合成過程中產生的廢水制 備鈣鎂磷肥的方法。本專利技術制備鈣鎂磷肥的方法，包括以下兩個步驟(1) 催化劑的回收由于合成2，4，6 -三氯嘧啶過程中產生的廢水為酸性環境(pH在0.5 1.0 之間)，QD復配催化劑中的N,N-二乙基苯胺、N,N-二甲基苯胺均可溶于酸和 熱水中，因此，可以通過調節廢液呈堿性的方式從廢液中分離出催化劑有機相。其具體方法為調節廢水的pH至8.0-8.5，攪拌使有機相和無機相分層， 并分離有機相和無機相；有機相用水蒸氣減壓蒸餾法蒸餾，冷卻，溜出液中的 黃色油狀物即為催化劑，回收利用；催化劑的回收率為81~89%。無機相用于 制備鈣鎂磷肥。(2) 鈣鎂磷肥的制備 回收催化劑后的廢液中大量的磷是以磷酸根(P04"的形式存在。由于P043'能與(^2+、 Mg^生成沉淀，沉淀的生成與P043.的濃度有關，而P043— 的濃度與溶液的pH值有關(隨pH值升高而增大)，因此只要調整溶液的pH 在一定的范圍，就會產生Ca3(P04)2的沉淀。因此，我們可以通過在廢液中加 入鈣鹽的方式形成磷酸鈣，再加入鎂鹽制備出鈣鎂磷肥。具體操作方法在上述回收催化劑后的無機相中加入其質量0.8~2.0%的 氧化鈣，攪拌使氧化鈣部分溶解；再加入廢液質量8~12%的濃鹽酸，攪拌， 使氧化鈣完全溶解；調解pH至11.0 14.0，靜置，沉淀，并分離出沉淀，于 140 160'C下烘干，得到磷酸拷。廢水中磷的回收率為99.77%~99.86%。再將磷酸鈣與滑石粉以1.00:0.82-1.00:0.84(優選比例1.00:0.83-1.00:0.84) 的質量比混合均勻，在800 120(TC灼燒2 3小時，冷卻后研磨，過250nm標 準篩，得到韓鎂磷肥。產率為86.6% 92.5%。滑石粉的主要成分為MgSi03，不僅其廉價易得，還能提供鈣鎂磷肥中的 必要成分MgO和Si02，所以，我們選擇滑石粉作為鈣鎂磷肥中MgO及Si02 的來源。在通過沉淀的方法制備鈣鎂磷肥的過程中，可以根據不同的地理環境、不 同用途，控制氧化鈣和滑石粉的添加比例，使成品磷肥能夠滿足不同的地理環 境、不同用途的需要求。本專利技術制備的鈣鎂磷肥，按照《中華人民共和國國家標準》(GB 20413-2006)優等品的要求進行分析檢測，鈣鎂磷肥中有效五氧化二磷(以 P2Ojt)的質量分數為18.50~20.11% (國標要求為>18.0%);游離水分(H20) 的質量分數為0.25-0.32% (國標要求為《0.5%);堿分(以CaO計)的質量分 數為45.2~45.8% (國標要求為^45.0%);可溶性硅(Si02)的質量分數為 20.2~21.0% (國標要求為^20.0%);有效鎂(MgO)的質量分數為12.1 12.5% (國標要求為》12.0%);細度82~90%通過0.25mm試驗篩的細粉(國標要 求為》80%);各項技術指標均優于《中華人民共和國國家標準》(GB 20413-2006)優等品的要求。本專利技術的有益效果如下-1、本專利技術以2,4，6"三氯嘧啶合成過程中產生的廢水為原料，通過沉淀等 方法回收制得鈣鎂磷肥，實現了 2，4,6-三氯嘧啶生產過程中產生的廢液中磷的 回收利用(磷的回收率為99.77%~99.86%)，使其變廢為寶，既保護了環境， 又充分利用了廢水中的磷，具有很好的社會意義和很高的經濟價值。2、 本專利技術在磷的回收工藝中，同時回收了QD復配催化劑(催化劑的回 收率為81 89%)，使得催化劑在2，4，6-三氯嘧啶的合成中可以循環使用，有 效降低了合成成本。3、 本專利技術生產的鈣鎂磷肥質量好，有效磷(以P20s計)、堿分(以CaO 計)、可溶性硅(Si02)、有效鎂(MgO)的質量分數高，各項技術指標均優于《中華人民共和國化工行業標準》(GB 20413-2006)優等品的要求。并且成品 中雜質含量少，有利于植物的吸收，對植物和土壤沒有損害和污染。4、 本專利技術生產鈣鎂磷肥的方法，工藝簡單，操作方便，成本低廉，產率 高達86.6% 92.5%。5、 本專利技術在制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用２，４，６－三氯嘧啶合成產生的廢水制備鈣鎂磷肥的方法，包括以下兩個工藝步驟：　（１）催化劑的回收　調節廢水的ｐＨ至８．０～８．５，攪拌使有機相和無機相分層，并分離有機相和無機相；有機相用水蒸氣減壓蒸餾法蒸餾，冷卻，溜出液中 的黃色油狀物即為催化劑，回收利用；無機相用于制備鈣鎂磷肥；?。ǎ玻┾}鎂磷肥的制備　在上述回收催化劑后的無機相中加入其質量０．８～２．０％的氧化鈣，攪拌使氧化鈣部分溶解；再加入廢液質量８～１２％的濃鹽酸，攪拌，使氧化鈣完全溶解；調 解ｐＨ至１１．０～１４．０，靜置，沉淀，并分離出沉淀，于１４０～１６０℃下烘干，得到磷酸鈣；　將磷酸鈣與滑石粉以１．００∶０．８２～１．００∶０．８４的質量比混合均勻，在８００～１２００℃灼燒２～３小時，冷卻后研磨，過２５０μｍ標準篩 ，得到鈣鎂磷肥。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：秦淑琪，劉穎，王建明，徐延渭，
申請(專利權)人：西北師范大學，
類型：發明
國別省市：62[中國|甘肅]