一種草胺膦生產中四氯鋁酸鈉回收利用工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種固體廢棄物的處理技術,尤其涉及一種草胺膦生產中固體廢棄物 的處理工藝。
【背景技術】
[0002] 草胺膦(Glufosinafe)是由Hoechest公司最先開發的高效、低毒、非選擇性除草 劑,商品名為Basta,其分子式為=C 5H12NO4P,其結構為:
[0004] 其中甲基亞磷酸二乙酯(式II)是生產草胺膦的關鍵中間體。目前工業上制備甲 基亞磷酸二乙酯的路線主要有兩條:路線1、Hoechest原研專利EP 0391329中公開了三氯 化磷和亞磷酸三乙酯反應制備氯代亞磷酸二乙酯,氯代亞磷酸二乙酯和格式試劑甲級溴化 鎂反應,制得甲基亞磷酸二乙酯,工藝路線如下所示:
[0006] 路線2、專利US3840576中公開了以三氯化鋁、氯甲烷、三氯化磷為原料制得配合 物,配合物經過解絡還原制得甲基二氯化膦(MDP),再和乙醇成酯,得到甲基亞磷酸二乙酯, 工藝路線如下所示:
[0008] 其中路線1采用格式試劑,格式試劑價格昂貴,生產成本極大增加,不利于產品的 產業化生產,此外需要耗費大量溶劑,不利于節能減排;路線2采用MDP成酯的工藝,雖然 避免了路線1的缺點,但MDP的生產過程中會產生大量四氯鋁酸鈉固體廢棄物,由于四氯鋁 酸鈉易溶于水,一般溶解后直接排放掉,一方面造成極大的浪費,另一方面也會造成水體污 染,如何合理處理固體廢棄物是草胺膦產業化亟待解決的問題。
【發明內容】
[0009] 為了克服現有技術的缺陷,本發明的目的是提供一種草胺膦生產中四氯鋁酸鈉回 收利用工藝,解決四氯鋁酸鈉固體廢棄物處理的問題,減少對環境的污染,實現無三廢排 放。
[0010] 為實現上述目的,本發明采取以下技術方案:
[0011] 1)解配析出:向四氯鋁酸鈉中加入解配劑,加熱升溫至40-120°C,生成三氯化鋁 和氯化鈉,三氯化鋁溶解在解配劑中,氯化鈉析出;
[0013] 2)固體過濾:將步驟1)得到的混合溶液趁熱進行過濾,除去氯化鈉固體,得到三 氯化鋁溶液;
[0014] 3)降溫析出:將三氯化鋁溶液降至室溫,過濾、烘干,得到白色三氯化鋁固體,得 到的三氯化鋁符合原料條件;
[0015] 4)再次利用:由步驟3)得到的三氯化鋁作為草胺膦的原料,與氯甲烷、三氯化磷 反應制得配合物,配合物經過解絡還原制得甲基二氯化膦,再和乙醇成酯,再次得到四氯鋁 酸鈉固體:
[0016] 5)循環使用:重復上述步驟1)_4),經過多次循環后,三氯化鋁和氯甲烷、三氯化 磷的絡合能力下降,反應效價降低,將該批次的三氯化鋁進行下一步處理;
[0017] 6)制備聚合氯化鋁:向步驟5)所得的三氯化鋁中加入氫氧化鈉溶液,反應溫度控 制在20-100°C之間,反應l-10h,快速攪拌,達到要求的鹽基度45%~65%,然后烘干,即得 產品聚合氯化鋁。
[0018] 優選的,所述步驟1)中四氯鋁酸鈉與解配劑的質量比為
[0019] 優選的,所述步驟1)中的解配劑為醇與醚的混合物,其中兩者的體積比為1 ; I-IOo
[0020] 優選的,所述醇為甲醇、乙醇和異丙醇中的一種或兩種以上。
[0021] 優選的,所述醚為甲基叔丁基醚、叔丁基醚、乙醚一種或兩種以上。
[0022] 優選的,所述步驟6)中反應溶液的PH彡4. 5,最佳控制在2. 5-3. 5之間。
[0023] 優選的,所述步驟6)中烘干溫度為100_250°C。
[0024] 與現有技術相比,本發明的有益效果是:
[0025] 1、將四氯鋁酸鈉固體廢棄物變廢為寶,由其解配后得到的三氯化鋁循環使用,不 僅解決了四氯鋁酸鈉固體廢棄物處理的問題,減少對環境的污染,實現無三廢排放,而且提 高了反應的原子經濟性,有利于草胺膦的大規模生產;
[0026] 2、工藝所用的解配劑、不良溶劑,價格便宜,易得,整個工藝操作簡便,特別適合工 業化生產;
[0027] 3、進一步制得的聚合三氯化鋁可以作為凈水劑,應用廣泛,特別適用于化工廠的 污水處理。
【具體實施方式】
[0028] 為了更好的理解本發明,下面結合實施例進一步說明本發明,但不是對本發明的 限制。
[0029] 實施例1
[0030] 1)四氯鋁酸鈉解配及三氯化鋁回收
[0031] 向200g四氯鋁酸鈉中加入甲醇300ml、甲基叔丁基醚300ml,加熱至80°C,乘熱過 濾,濾餅即為氯化鈉,濾液即為三氯化鋁的甲醇溶液,緩慢降溫,攪拌過夜,析出大量白色三 氯化鋁固體,過濾、烘干得到三氯化鋁133. 2g收率95% ;
[0032] 2)三氯化鋁循環使用
[0033] 向IL的高壓釜中加入1)所制備的三氯化鋁100.0 g (0. 75mol),三氯化磷 134. Og (0. 97mol)、1,1,2, 2-四氯乙烷500ml,通氯甲烷至IMpa,升溫至80°C,反應4h后,降 溫、過濾、烘干,得到白色砂狀固體228. 3g,收率95% ;
[0035] 3)制備聚合氯化鋁
[0036] 向循環三次后的三氯化鋁中緩慢滴加飽和的氫氧化鈉溶液,至pH為2. 5左右,,加 熱至85°C,反應3-4h,快速攪拌,得到液體聚合氯化鋁,170°C烘干后,得到白色聚合氯化鋁 固體。
[0037] 實施例2
[0038] 1)四氯鋁酸鈉解配及三氯化鋁回收
[0039] 向200g固廢中加入乙醇300ml、叔丁基醚300ml,加熱至85°C,乘熱過濾,濾餅即為 氯化鈉,濾液即為三氯化鋁的甲醇溶液,緩慢降溫,攪拌過夜,析出大量白色三氯化鋁固體, 過濾、烘干得到三氯化鋁126. 9g收率90% ;
[0040] 2)三氯化鋁循環使用
[0041] 向IL的高壓釜中加入1)所制備的三氯化鋁100.0g(0.75mol),三氯化磷 134. Og (0. 97mol)、1,1,2, 2-四氯乙烷500ml,通氯甲烷至IMpa,升溫至80°C,反應4h后,降 溫、過濾、烘干,得到白色砂狀固體216. 3g,收率90% ;
[0042] 3)制備聚合氯化鋁
[0043] 向循環三次后的三氯化鋁中緩慢滴加飽和的氫氧化鈉溶液,至pH為3. 5左右,加 熱至85°C,反應3-4h,快速攪拌,得到液體聚合氯化鋁,170°C烘干后,得到白色聚合氯化鋁 固體。
[0044] 實施例3
[0045] 1)四氯鋁酸鈉解配及三氯化鋁回收
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