利用2,4,6-三氯嘧啶合成过程中产生的废水制备钙镁磷肥的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用２，４，６－三氯嘧啶合成过程中产生的废水制备钙镁磷肥的方法，该方法先采用减压蒸馏法分离出废液中的催化剂，再采用沉淀等方法得到磷酸钙；然后将磷酸钙与滑石粉以１．００∶０．８２～１．００∶０．８４的质量比混合均匀，在８００～１２００℃灼烧２～３小时，冷却后研磨，过２５０μｍ标准筛，得到钙镁磷肥。本发明专利技术制备的钙镁磷肥成品中，有效磷含量高，游离水分的质量分数低，碱分、可溶性硅、有效镁的质量分数高；各项技术指标均优于《中华人民共和国化工行业标准》（ＧＢ　２０４１３－２００６）优等品的要求。实现了２，４，６－三氯嘧啶生产过程中产生的废液中磷的回收利用（废水中磷的回收率达到９９．７７％～９９．８６％，催化剂的回收率达到８１％～８９％），使其变废为宝，具有很好的社会意义和很高的经济价值。

【技术实现步骤摘要】
,4,6-三氯嘧啶合成过程中产生的废水制备钙镁磷肥的方法
本专利技术属于废水处理回收利用
，涉及一种2,4,6-三氯嘧啶合成 过程中产生的废水中磷和催化剂的回收利用技术，具体涉及一种用2，4,6-三 氯嘧啶合成过程中产生的废水制备钙镁磷肥的方法。
技术介绍
钙镁磷肥作为磷肥家庭的成员之一，在农业生产中得到广泛应用。钙镁 磷肥，除含磷以外，还含有钙，镁，硅等可以被作物吸收的有效成分。其中磷是核酸及苷酸的组成部分，是组成原生质和细胞核的主要成分。 植物体内几乎许多重要的有机化合物都含有磷，磷对植物营养有重要的作用， 磷有促熟作用，对收获和作物品质是有着很重要的作用。磷肥的施用可促进作 物果实饱满，磷能提高许多水果、蔬菜和粮食作物的品质和产量。磷在植物体 中的含量仅次于氮和钾， 一般在种子中含量较高。磷在植物体内参与光合作用 、呼吸作用、能量储存和传递、细胞分裂、细胞增大和其他一些过程。磷能促 进早期根系的形成和生长，提高植物适应外界环境条件的能力，有助于增强一 些植物的抗病性和有助于植物耐过冬天的严寒。钙能增强作物对病虫害的抵抗力。钙是细胞壁的组分之一，对质膜的形 成、酶的活化等有良好的作用。作物的快速生长需要大量的钙，但土壤中的钙 大多以硅酸钙(酸性土壤)和碳酸钙(中性及碱性土壤)的形式存在。此外 CaO能中和土壤酸性，起到改良土壤的作用。镁能促进磷酸酶和葡萄糖的活化，有利于单糖的转化和对磷素的吸收，在 碳水化合物代谢过程中起很重要的作用。镁是叶绿素的主要成分。因此，施用 含镁的肥料可改善作物品质(颜色、味道等)。硅对植物的作用主要是增强作物的抗病菌能力。硅是植物生长需要的第4 大营养元素，对作物的增长有着异常神奇的效果。硅可使细胞壁增厚，茎杆粗 壮，不易倒伏，并能增强对稻瘟病的抵抗能力。水稻是典型的需硅作物，每季 每公顷吸收SiO2量可达225 270kg左右，远远超过了水稻对N、 P、 K吸收量 的总和。云南在甘蔗上施用硅肥也获得增产效果。传统生产钙镁磷肥的方法，是以磷矿石为原料，采用硫酸进行分解制取稀 磷酸，然后对稀磷酸进行化学沉淀、脱氟等工艺制取钙镁磷肥。这种生产方法 由于制取的磷酸钙中含有的硬石膏很难分离，很容易造成土壤板结；而且产品 中含磷量较低，含氟量高，对植物和环境有较大的损害和污染，较难达到国标 一级品的要求。另外，其生产成本高，制约了其发展空间。嘧啶及其衍生物是一类重要的医药和活性燃料中间体，主要用于抗微生 物感染药物、催眠和镇静药物的合成及活性燃料的合成。2,4,6-三氯嘧啶作为 合成医药和活性燃料的中间体，其需求量较大。在以巴比妥酸为原料，以三氯 氧磷为氯化剂，在QD复配催化剂(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艺中产生的废液中含大量的磷(磷 的含量为3.52~3.72g/L，以磷酸的形式存在)和有机催化剂，如果将其直接排 放，会对环境造成严重的污染。如果将废液中的磷进行回收利用，使其变废为 宝，则具有很好的社会意义和很高的经济价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种,4，6 -三氯嘧啶合成过程中产生的废水制 备钙镁磷肥的方法。本专利技术制备钙镁磷肥的方法，包括以下两个步骤(1) 催化剂的回收由于合成2，4，6 -三氯嘧啶过程中产生的废水为酸性环境(pH在0.5 1.0 之间)，QD复配催化剂中的N,N-二乙基苯胺、N,N-二甲基苯胺均可溶于酸和 热水中，因此，可以通过调节废液呈碱性的方式从废液中分离出催化剂有机相。其具体方法为调节废水的pH至8.0-8.5，搅拌使有机相和无机相分层， 并分离有机相和无机相；有机相用水蒸气减压蒸馏法蒸馏，冷却，溜出液中的 黄色油状物即为催化剂，回收利用；催化剂的回收率为81~89%。无机相用于 制备钙镁磷肥。(2) 钙镁磷肥的制备 回收催化剂后的废液中大量的磷是以磷酸根(P04"的形式存在。由于P043'能与(^2+、 Mg^生成沉淀，沉淀的生成与P043.的浓度有关，而P043— 的浓度与溶液的pH值有关(随pH值升高而增大)，因此只要调整溶液的pH 在一定的范围，就会产生Ca3(P04)2的沉淀。因此，我们可以通过在废液中加 入钙盐的方式形成磷酸钙，再加入镁盐制备出钙镁磷肥。具体操作方法在上述回收催化剂后的无机相中加入其质量0.8~2.0%的 氧化钙，搅拌使氧化钙部分溶解；再加入废液质量8~12%的浓盐酸，搅拌， 使氧化钙完全溶解；调解pH至11.0 14.0，静置，沉淀，并分离出沉淀，于 140 160'C下烘干，得到磷酸拷。废水中磷的回收率为99.77%~99.86%。再将磷酸钙与滑石粉以1.00:0.82-1.00:0.84(优选比例1.00:0.83-1.00:0.84) 的质量比混合均匀，在800 120(TC灼烧2 3小时，冷却后研磨，过250nm标 准筛，得到韩镁磷肥。产率为86.6% 92.5%。滑石粉的主要成分为MgSi03，不仅其廉价易得，还能提供钙镁磷肥中的 必要成分MgO和Si02，所以，我们选择滑石粉作为钙镁磷肥中MgO及Si02 的来源。在通过沉淀的方法制备钙镁磷肥的过程中，可以根据不同的地理环境、不 同用途，控制氧化钙和滑石粉的添加比例，使成品磷肥能够满足不同的地理环 境、不同用途的需要求。本专利技术制备的钙镁磷肥，按照《中华人民共和国国家标准》(GB 20413-2006)优等品的要求进行分析检测，钙镁磷肥中有效五氧化二磷(以 P2Ojt)的质量分数为18.50~20.11% (国标要求为>18.0%);游离水分(H20) 的质量分数为0.25-0.32% (国标要求为《0.5%);碱分(以CaO计)的质量分 数为45.2~45.8% (国标要求为^45.0%);可溶性硅(Si02)的质量分数为 20.2~21.0% (国标要求为^20.0%);有效镁(MgO)的质量分数为12.1 12.5% (国标要求为》12.0%);细度82~90%通过0.25mm试验筛的细粉(国标要 求为》80%);各项技术指标均优于《中华人民共和国国家标准》(GB 20413-2006)优等品的要求。本专利技术的有益效果如下-1、本专利技术以2,4，6"三氯嘧啶合成过程中产生的废水为原料，通过沉淀等 方法回收制得钙镁磷肥，实现了 2，4,6-三氯嘧啶生产过程中产生的废液中磷的 回收利用(磷的回收率为99.77%~99.86%)，使其变废为宝，既保护了环境， 又充分利用了废水中的磷，具有很好的社会意义和很高的经济价值。2、 本专利技术在磷的回收工艺中，同时回收了QD复配催化剂(催化剂的回 收率为81 89%)，使得催化剂在2，4，6-三氯嘧啶的合成中可以循环使用，有 效降低了合成成本。3、 本专利技术生产的钙镁磷肥质量好，有效磷(以P20s计)、碱分(以CaO 计)、可溶性硅(Si02)、有效镁(MgO)的质量分数高，各项技术指标均优于《中华人民共和国化工行业标准》(GB 20413-2006)优等品的要求。并且成品 中杂质含量少，有利于植物的吸收，对植物和土壤没有损害和污染。4、 本专利技术生产钙镁磷肥的方法，工艺简单，操作方便，成本低廉，产率 高达86.6% 92.5%。5、 本专利技术在制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用２，４，６－三氯嘧啶合成产生的废水制备钙镁磷肥的方法，包括以下两个工艺步骤：　（１）催化剂的回收　调节废水的ｐＨ至８．０～８．５，搅拌使有机相和无机相分层，并分离有机相和无机相；有机相用水蒸气减压蒸馏法蒸馏，冷却，溜出液中 的黄色油状物即为催化剂，回收利用；无机相用于制备钙镁磷肥；　（２）钙镁磷肥的制备　在上述回收催化剂后的无机相中加入其质量０．８～２．０％的氧化钙，搅拌使氧化钙部分溶解；再加入废液质量８～１２％的浓盐酸，搅拌，使氧化钙完全溶解；调 解ｐＨ至１１．０～１４．０，静置，沉淀，并分离出沉淀，于１４０～１６０℃下烘干，得到磷酸钙；　将磷酸钙与滑石粉以１．００∶０．８２～１．００∶０．８４的质量比混合均匀，在８００～１２００℃灼烧２～３小时，冷却后研磨，过２５０μｍ标准筛 ，得到钙镁磷肥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦淑琪，刘颖，王建明，徐延渭，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]