[发明专利]一种对含草甘膦的水溶液的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于农药、环保技术领域，涉及除草剂，尤其是草甘膦废水的处理技术。

背景介绍

草甘膦(glyphosate，C₃H₈NO₅P，CAS登录号1071-83-6)是由美国孟山都公司研发的一 种高效、低毒、广谱灭生性的内吸传导性除草剂，已连续多年占据世界农药销售额的首位。 20世纪90年代以来，转基因抗草甘膦作物如大豆、玉米等的大面积种植，使全球对草甘膦 的需求持续增加。

在草甘膦的生产过程中，会产生大量的草甘膦废水(即通常所说的草甘膦母液)，其中含 有1.0-3.0％左右(重量百分比)的草甘膦无法回收或者回收的成本较高，不仅造成资源的严 重浪费，而且如果不经过合适的处理还会造成严重的环境污染。目前我国草甘膦生产厂家业 为了减少环保投入，就在草甘膦废水中加入草甘膦固体制成10％的草甘膦水剂。长期使用10％ 草甘膦水剂后会破坏土壤酸碱度，造成地表板结，引起植物根系生长不良，根部病害加重，以 及破坏植被等不良后果。基于以上原因，国家将于2009年12月31日后禁止10％草甘膦水剂和 30％以下含量的草甘膦制剂品种的生产(农业部、工业和信息化部第1158号公告)。

本发明提供了一种高效、简单、可靠、低成本的从草甘膦母液以及其它各种草甘膦水溶 液中回收、浓缩和提纯草甘膦的方法，总体回收率可以达到90％以上，从而实现资源回收和 保护环境的双重目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对含草甘膦的水溶液的的处理方法，同时也提供一种高效、 简单、可靠和低成本的从草甘膦水溶液中回收、浓缩和提纯草甘膦的方法。

本发明揭示了二价锰离子可以和草甘膦在合适的pH值条件下形成一种含有草甘膦和锰 的沉淀(称为草甘膦锰盐沉淀)。该沉淀可以通过常规的过滤或者离心等手段进行固液分离， 从而达到回收草甘膦和处理废水的双重目的。影响该沉淀反应的最主要的两个因素是溶液pH 值和投加的锰盐与溶液中草甘膦的摩尔比。在最佳pH和最佳锰盐投加量下，草甘膦的沉淀 回收率可以达到96％以上。获得的草甘膦锰盐沉淀具有两性化合物的特征，在低于pH2.0时 又会重新溶解在水中，释放出锰离子和草甘膦，形成草甘膦过饱和溶液。由于锰盐的溶解度 比草甘膦的溶解度大很多，因此锰盐会以溶解态存在，而过饱和的草甘膦就会重新结晶而生 成高纯度的草甘膦固体。重结晶所得到的草甘膦固体经过常规的分离、洗涤和干燥后可以得 到纯度95％以上的草甘膦原药。

本发明所指的锰盐可以采用各种对应的阴离子，如氯化锰、硫酸锰、碳酸锰和乙酸锰等， 都具有较好的效果。

具体的技术步骤如下：

(1)首先向草甘膦溶液中投加二价锰盐，再将溶液的pH调节至合适的范围内，反应生 成草甘膦锰盐沉淀。在pH2.5-pH7.0的范围内均可以生成草甘膦锰盐沉淀，但较合适的溶液 pH值范围为pH3.8-pH6.0，而最佳溶液pH值范围为pH4.2-pH5.6，在最佳pH值范围具有 最高的草甘膦沉淀回收率，而且沉淀反应速度最快，只需要3-5小时即可基本反应完全。为 保证沉淀反应的彻底性，可以采用适当的搅拌并采用较长的反应时间。所形成的草甘膦锰盐 具有两性化合物特征，在小于pH3.8的条件下，草甘膦的回收率随着溶液的pH下降而迅速 下降，而在大于pH6.0的条件下，草甘膦的回收率随着溶液的pH增加而迅速减少，同时过 高的pH会增加碱的投加量，从而增大回收成本。

草甘膦的沉淀回收率与锰盐的投加量成正比。锰盐的投加量越大，草甘膦的回收率越高。 在最佳pH范围内，当投加的锰盐与草甘膦的摩尔比在1.0以上时，可以达到96％以上的草 甘膦回收率。从回收率和回收成本综合考虑，最佳锰盐投加量为锰盐与溶液中草甘膦的摩尔 比为1.0-1.3左右。在最佳pH和最佳锰盐投加量的条件下，草甘膦的沉淀回收率可以达到 96％以上。

生成的草甘膦锰盐沉淀可以通过过滤或者离心等手段进行固液分离，达到回收草甘膦和 处理废水的双重目的。分离出草甘膦锰盐沉淀后所获得的上清液含有残余的过量锰盐，可以 采用加入碳酸钠生成碳酸锰沉淀或者加入碱性物质如氢氧化钠生成氢氧化锰沉淀的方法回 收，所得碳酸锰或氢氧化锰可以回用于下一步的草甘膦回收过程。