李致寶,韋少平,柯 敏,張麗娟,許朝芳
(廣西化工研究院,廣西 南寧 530001)
草甘膦廢水回收草甘膦的方法研究
李致寶,韋少平,柯 敏,張麗娟,許朝芳
(廣西化工研究院,廣西 南寧 530001)
摘 要:對草甘膦廢水進行濃縮,然后加入生石灰等攪拌反應60min,過濾,濾餅加1∶1鹽酸調節(jié)至pH=2.0,冷藏結晶。溶液過濾、水洗、烘干,得到草甘膦粉。草甘膦回收率達86%以上。
關鍵詞:草甘膦;廢水;回收
草甘膦是一種高效低毒的芽后滅生性除草劑,是目前除草劑產量最大的品種。草甘膦的生產路線有很多種,目前國際國內廠家應用最多的主要工藝有兩種,一是甘氨酸法,二是亞氨基二乙酸法(IDA法)。無論哪一種生產工藝,草甘膦母液廢水的產生都不可避免。IDA法工藝每生產1t草甘膦原粉約有5t的草甘膦廢水,而廢水的主要成分是草甘膦、甲醛、催化劑及其他副產雜質,草甘膦的含量約占2%。以前可以生產10%草甘膦水劑時,廢水中的草甘膦可以直接用于低濃度的水劑中,沒有浪費,由此帶來的廢水處理及環(huán)境污染問題沒有這么嚴峻。自從農業(yè)部1158號文件出臺,明確規(guī)定停止批準有效成分含量低于30%的草甘膦水劑登記,蒸發(fā)濃縮草甘膦母液后調配成低濃度水劑已受到國家政策的禁止,草甘膦廠家面臨產品轉型,草甘膦廢水的減排和資源化利用成為行業(yè)的共性問題,亟待解決。草甘膦廢水中的草甘膦如果能夠回收利用,既可以減少磷排放的壓力,還能有很可觀的經濟效益,因此我們對IDA法生產的草甘膦廢水進行了回收草甘膦的試驗研究。
1.1 原料和設備
草甘膦原粉(98%,自制),IDA法草甘膦廢水(草甘膦含量1%~2%,自產),生石灰(95%,市售工業(yè)級),鹽酸(分析純)。
JB300-D型強力磁力攪拌機,RE-52AA旋轉蒸發(fā)儀,Waters209型高效液相色譜儀,雷磁PHS-2f型pH計,榮聲冰箱BCD-202XY/X1。
1.2 方法
草甘膦廢水先過濾除雜,然后倒入三口燒杯,邊攪拌邊緩慢加入生石灰等物質,控制好溫度,調節(jié)到一定的pH值,攪拌一段時間,之后過濾得到濾餅。濾餅放進燒杯,加入1∶1鹽酸攪拌反應,控制好pH值,溶解完成后過濾。濾液放入冰箱冷藏過夜,最后過濾、水洗、烘干得草甘膦。
草甘膦分析用液相色譜儀,方法參照《GB/T 20684-2006草甘膦水劑》中的分析方法。
2.1 反應pH對草甘膦沉降的影響
反應過程pH控制很關鍵,pH過低,廢水中的部分草甘膦沒有形成不溶物,沉淀不下來;pH過高,廢水中的部分草甘膦會分解甚至變成無機磷,嚴重影響草甘膦最后的收率。從表1中可知,反應pH 為7~8時,草甘膦收率可達90%以上,考慮實際應用問題,我們選擇較佳的反應pH值為7。
表1 反應pH對草甘膦收率的影響
2.2 反應時間對草甘膦沉降的影響
反應時間的控制也很重要,反應時間過短,反應體系中的含鈣物沒能充分與廢水中的草甘膦發(fā)生絡合;反應時間過長,延長了實驗時間,廢水中的草甘膦也會部分分解,影響了草甘膦最后的收率。從表2中可知,60min的反應時間,草甘膦的收率最高,達90.61%,因此我們選擇相對較優(yōu)的反應時間為60min。
表2 反應時間對草甘膦收率的影響
反應時間/min 30 60 90草甘膦收率/% 87.13 90.61 89.27
2.3 溶解pH對草甘膦溶出的影響
草甘膦絡合沉淀物需要酸化溶解以釋放出草甘膦酸。草甘膦的等電點為1.96,溶液在pH=1.96時,草甘膦溶解度最低,結晶所得的草甘膦最多。實驗中我們發(fā)現幾個不同pH值下的草甘膦收率都差不多(表3),考慮到pH越低,需要的酸更多,還可能形成鹽酸鹽,因此我們優(yōu)先選擇溶解所調的pH為2。
表3 溶解pH對草甘膦收率的影響
pH值 1 1.5 2草甘膦收率/% 95.32 96.11 95.05
1)通過本實驗,我們選擇從草甘膦廢水中回收草甘膦的優(yōu)選條件是:草甘膦絡合反應時間為60min,反應的pH值為7,草甘膦濾餅溶解的pH值為2。
2)在本實驗的最佳條件下,草甘膦回收率等于90.58%×95.05%=86.09%。
參考文獻:
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中圖分類號:X 703
文獻標識碼:A
文章編號:1671-9905(2016)01-0031-02
基金資助:廣西科技攻關項目(桂科攻14124004-5-4)
作者簡介:李致寶(1978-),高級工程師,主要從事草甘膦合成工藝的研發(fā),E-mail: Lizhib8@163.com
收稿日期:2015-11- 09
Recovery of Glyphosate from Glyphosate Wastewater
LI Zhi-bao, WEI Shao-ping, KE Min, ZHANG Li-juan, XU Chao-fang
(Guangxi Research Institute of Chemical Industry,Nanning 530001, China)
Abstract:After concentration, the glyphosate wastewater reacted with quicklime for 60min. Hydrochloric acid was added into filter cake to make pH=2.0. The filtrate was crystallized by refrigerated overnight. After filtered, washing and drying, glyphosate powder was got. The glyphosate recovery was more than 85%.
Key words:glyphosate; wastewater; recovery