一种制备固体草甘膦钾盐的方法技术

本发明专利技术提供一种制备草甘膦钾盐固体湿品或其原药的方法，通过将固体草甘膦酸与适合量的水充分搅拌混合，再加入含有钾阳离子的碱进行反应，控制反应温度，降温、结晶、再干燥得到草甘膦钾盐原药。本发明专利技术还提供了另一种制备草甘膦钾盐原药的方法，通将固体草甘膦酸与适合量的水充分搅拌混合，再加入含有钾阳离子的碱进行反应，将反应混合物直接干燥得到草甘膦钾盐原药。本发明专利技术进一步提供一种高含量可溶性固体剂型的草甘膦钾盐。本发明专利技术所提供的草甘膦钾盐原药相对于草甘膦其他盐类来说，在相同条件下，除草速度更优，更耐雨水冲刷，同时叶面上及进入土壤的钾离子可以有效地被植物吸收，起到补充相当量的钾肥的作用。更为重要的是，本发明专利技术所提供的方法所制备草甘膦钾盐原药，包装、运输及储存方便，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于农业，以及其它需要防除杂草或其它植物的场所的除草剂固体的制备。具体而言，涉及除草活性成分N—磷酰甲基甘氨酸(草甘膦)的钾盐固体的制备方法。
技术介绍
草甘膦是一种广谱灭生性除草剂，但由于草甘膦酸在水中的溶解度 很低，在实际应用中，通常是将草甘膦酸配制成水溶性的盐类。目前使 用最广泛的是草甘膦异丙胺盐、草甘膦铵盐、草甘膦钾盐、草甘膦钠盐 等。目前，草甘膦剂型仍以水剂为主，由于水剂包含大量溶剂水从而带 来包装、运输以及储存等多方面的不方便，同时增加了成本。随着市场 的发展和需求，制备高含量的固体剂型草甘膦的技术需求越来越迫切。 目前通常采用草甘膦盐原药制备成固体制剂产品的是草甘膦铵盐。中国专利申请96196134.1公开了一种用氢氧化氨溶液与草甘膦酸反 应制备草甘膦酸铵的方法，其中大量的水份需通过烘热风干燥的形式去 除，能耗高并且水份去除效率不高。由于长时间的热空气烘干造成草甘 膦酸的氧化，会生成需要控制含量的亚硝基胺，反应过程还需添加抗氧 化剂亚硫酸钠。由本申请人申请的中国专利申请02141788.1公开了一种先加入草甘 膦和水，然后再通入氨气反应，反应完全后生成草甘膦酸铵水溶液，然 后在利用有机溶剂将草甘膦酸铵萃取出来获得草甘膦酸铵固体。该方法 反应速度快，操作简单，但引入了有机溶剂增加了成本。草甘膦钾盐与草甘膦铵盐等其它可溶性盐相比具有如下的优势在 相同条件下，草甘膦钾盐的除草速度更优，且更耐雨水冲刷。同时叶面 及进入土壤的钾离子可以有效地被植物吸收，从而达到补充相当量地钾 肥地作用。目前，草甘膦钾盐仍旧都是水剂产品，截至目前尚未发现有草甘膦 钾盐固体制备方法的文献报道，，而且由于生产原料以及产物的性质不同， 按照上述制备铵盐原粉的方法，不能得到钾盐原药或者不能得到高质量 钾盐原药以及其固体制剂。其原因一方面是由于草甘膦钾盐较草甘膦铵盐在水中溶解度更大， 结晶难度增加；另一方面，由于草甘膦钾盐溶液粘度很大，且草甘膦钾 盐与水的结合较为牢固难以通过加热等常规方法除去。此外，目前很难 找到一种常规的有机溶剂能从其体系中萃取出形态良好的周体。因此， 急需解决上述问题，以满足市场的发展和需求。草甘膦钾盐一般是指草甘膦的单钾盐，除非上下文另有说明，"草甘 膦钾盐"在此均指草甘膦的单钾盐。其化学式如下<formula>formula see original document page 5</formula>
技术实现思路
针对以上不足，本专利技术提供了一种制备草甘膦钾盐原药以及其固体制 剂的方法。为达到专利技术目的本专利技术所采用的技术方案是在常规反应器中加入草 甘膦酸原药和适合量的水，充分搅拌混合，再加入含有钾阳离子的任一 种碱反应，或者在常规反应器中先加入适合量的水和含有钾阳离子的任 一种碱反应搅拌溶解形成碱液，再加入草甘膦原药并充分搅拌混合反应，控制反应温度在50'C以上，待反应完全并变澄清后，控制降温速度，降 温至一定温度，大量白色晶体结晶析出，过滤得到草甘膦酸钾固体湿品， 烘干后得到草甘膦钾盐原药。由于溶剂的用量对结晶的影响至关重要。因此为了能够有效的得到 草甘膦酸钾固体，必须严格控制反应初草甘膦酸和加入的水量配比。如加入的水份太多，反应后得到的草甘膦钾盐完全溶解于反应液中且 浓度太低，在温度降低后反应体系并不能达到草甘膦钾盐的饱和浓度， 将导致没有晶体析出；而加入的水份太少，则反应中有大量的草甘膦酸 悬浮，且反应得到的草甘膦钾盐会完全溶解并大量悬浮于体系中，导致 固体悬浮物中大量的草甘膦酸作为晶种被生成的草甘膦钾盐晶体包裹而 不能完全反应，最终得到的草甘膦钾盐固体湿品中将含有较多的草甘膦 酸。此外，加水量过少将导致最终形成的反应产物将呈浆状，严重的还 会形成一种类似玻璃态得粘性块状物，不能直接得到草甘膦钾盐固体。本专利技术中控制草甘膦酸和水的加入量的重量百分比为1: 0.1-4，优选 1: 2 4。而温度的控制以及搅拌、晶种的加入等条件都对结晶过程同样有非 常重要的影响。本专利技术中反应温度应控制在5(TC，优选65-C以上。由于反应过程中 放热，可以充分利用反应放出的热量加热反应液。保持反应体系在较高 温度下，其一可以增大草甘膦钾盐在体系中的溶解度，减少固体悬浮物 以利于反应进一步进行；其二在较高温度下反应，在相同草甘膦酸加入 量的条件下可以适量减少水量从而减少母液量，从而得到较多的草甘膦 钾盐固体。同时反应温度如过高，则反应液到达沸腾将引起水分大量散 失影响结晶体系且不利于安全控制。本专利技术中进行连续搅拌是必要的，但在反应初期应控制较快的搅拌速度，使草甘膦酸均匀悬浮于水中以便于酸碱中和反应顺利进行；反应 后期在降温结晶过程中则应控制搅拌在较低的速度，以利于晶体的形成 和长大。本专利技术中对结晶过程中晶种的加入是通过控制加水量来实现的，反 应初期控制加水量，是草甘膦酸完全反应后形成的草甘膦钾盐饱和于反 应体系后仍有少量不能溶解而以细小颗粒悬浮于反应体系中，则该部分 细小颗粒即为结晶过程中的晶种，使结晶过程顺利进行。本专利技术结晶过程中应控制降温梯度较低。如降温梯度过大，则反应 体系瞬间形成大量细小的草甘膦钾盐晶体，且晶粒无法长大；在后期的 过滤过程中细小的草甘膦钾盐晶粒将易于吸潮，且吸潮后形成一种非常 粘稠的液体，从而无法顺利过滤或脱水。为控制较低降温梯度，因此冷 却方式应优选自然冷却或循环水冷却。本专利技术结晶过程中所控制的最低温度应保持在较低温度，优选30°C 以下，以减少草甘膦钾盐在水中的溶解度，结出更多的晶体。实际结晶 反应过程，优选为控制在室温以下，更优选为0'C以下。本专利技术通过控制加入的草甘膦酸和水的配比，在反应完成后降温结 晶得到草甘膦酸钾晶体，该方法简单易行，而且非常容易实现工业化生 产。本专利技术中所述的草甘膦酸固体可以是草甘膦酸湿品也可以是干品， 优选采用草甘膦酸湿品。采用草甘膦酸湿品制备钾盐，在分散过程中不 但分散更均匀而且可以省去草甘膦酸原药的干燥过程并减少用水量。本专利技术中所述的包含钾阳离子的碱，可以是氢氧化钾、碳酸钾以及 碳酸氢钾等，优选氢氧化钾。所加入碱，可预先溶解成溶液，再加入反 应器中进行反应使反应更均匀，如50wtW氢氧化钾溶液(其水量计入加 水总量)。将得到的含有草甘膦钾盐的混合液经过滤或脱水甩干，得到草甘膦 钾盐固体湿品和母液(饱和的草甘膦酸钾溶液)，本专利技术所述技术方案还 包括将上述的饱和的草甘膦酸钾溶液循环套用将母液作为水分来源， 往里加入一定量的草甘膦酸固体，搅拌至分散均匀，在逐渐加入预先用 母液溶解的氢氧化钾溶液，控制反应温度在较高温度下，待反应完全后 缓慢降温至一定温度，大量白色晶体析出，过滤得到草甘膦酸钾固体湿 品，烘干后得到草甘膦钾盐原药。采用母液替代水分来源进行反应，由 于母液为低温下饱和的草甘膦钾盐溶液因此其溶解的草甘膦钾盐量较 少，得到草甘膦酸钾原药量更多，且便于大生产的实现。本专利技术还包括将固体草甘膦酸与适合量的水充分搅拌混合，再加入 含有钾离子的碱进行反应，待反应完全后，将反应完后得到的包括草甘 膦酸钾的混合物直接干燥得到草甘膦钾盐原药固体。直接干燥方法包括 喷雾干燥、真空干燥等其他干燥方法。本专利技术还提供了一种利用该方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备草甘膦钾盐固体湿品或其原药的方法，包括将固体草甘膦酸、适量水以及含有钾阳离子的碱混合反应，并控制反应温度，待反应完全后，控制降温速度，降温至一定温度，待结晶析出大量白色晶体后，过滤，得到草甘膦酸钾固体湿品，再将其干燥得到草甘膦钾盐原药。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，周曙光，秦龙，陈丰收，刘侠，
申请(专利权)人：浙江新安化工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]