[发明专利]利用2,4,6-三氯嘧啶合成过程中产生的废水制备硝酸磷钾肥的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理及回收利用技术领域，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应用技术，具体涉及一种利用2，4，6 -三氯嘧啶合成过程中产生的废水制备硝酸磷钾肥的方法。

背景技术

硝酸磷钾肥除含磷以外还含有氮和钾元素，氮磷钾三种元素都是植物所必 须的有益元素，所以硝酸磷钾肥具有高效肥的特点。

作为肥料的主要种类之一的“钾肥”，对农作物生产过程中的物质及能量 转化、物质循环作用巨大。钾以离子状态存在作物的体液中，对作物体内的物 质转移起关键作用。钾是作物生长的催化剂，可提高作物对氮和磷的吸收能力， 促进碳水化合物代谢和淀粉的合成、解体、转移，促进氮的代谢和绿色植物蛋 白质的合成、控制和调节其他养分元素的活性，帮助植物有效综合利用土壤中 的各种养分(包括水和氧)，提高植物的抗御病虫害能力等。同时作物生长过 程中，有效钾水平高，可改善人类食用作物和饲料作物的物理化学品质和食用 价值。因此土壤中缺钾时，不仅影响产物的质量，而且会降低作物的产量。

磷是植物体内许多有机化合物的组成成份，以多种方式参与植物体内的各 种代谢过程。磷是核酸的主要组成部分，核酸存在于细胞核和原生质中，在植 物生长发育和代谢过程都极为重要，是细胞分裂和根系生长不可缺少的；磷是 磷脂的组成元素，是生物膜的重要组成部分；磷还是其他重要磷化合物的组成 成份，如腺三磷(ATP)，各种脱氢酶、氨基转移酶等。磷具有提高植物的抗 逆性和适应外界环境条件的能力。磷肥的施用可促进作物果实饱满，产量提高。

氮素是叶绿素的主要组成成分，叶绿素类化合物都是含氮化合物。绿色植 物进行光合作用，使光能转变为化学能，植物借助于叶绿素的作用把无机物(二 氧化碳和水)转变为有机物(葡萄糖)。葡萄糖是植物体内合成各种有机物的 原料，而叶绿素则是植物叶子制造“粮食”的工厂。氮也是植物体内维生素和 能量系统的组成部分。氮素对植物生长发育的影响是十分明显的：当氮素充足 时，植物可合成较多的蛋白质，促进细胞的分裂和增长，因此植物叶面积增长 快，能有更多的叶面积用来进行光合作用。此外，氮素的丰缺与叶子中叶绿素 含量有密切的关系。因此，可从叶面积的大小和叶色深浅上来判断氮素营养的 供应状况。在苗期，一般植物缺氮往往表现为生长缓慢，植株矮小，叶片薄而 小，叶色缺绿发黄，禾本科作物则表现为分孽少；生长后期严重缺氮时，则表 现为穗短小，籽粒不饱满。在增施氮肥以后，对促进植物生长健壮有明显的作 用。往往施用后，叶色很快转绿，生长量增加。但是氮肥用量不宜过多，过量 施用氮素时，叶绿素数量增多，能使叶子更长久地保持绿色，以致有延长生育 期、贪青晚熟的趋势。对一些块根、块茎作物，如糖用甜菜，氮素过多时，有 时表现为叶子的生长量显著增加，但具有经济价值的块根产量却少得使人失 望。

我国硝酸磷钾肥的生产和研究起步较晚。就目前国内化肥行业的发展来 说，中国的化肥利用率与世界发达国家相比相对较低，氮肥仅为27％～35％， 磷肥为10％～20％，钾肥为50％～60％。

传统生产硝酸磷钾肥的方法，是先以浓度为50％～60％的硝酸分解磷矿， 生成主要含磷酸和硝酸钙的溶液；再由不同的处理方法形成不同的硝酸磷钾肥 生产工艺。这种制备方法由于硝酸磷钾肥成品中含有的硬石膏很难分离，容易 造成土壤板结；成品中含氟量高，含磷量较低，对植物和环境有较大的损害和 污染，较难达到国标优等品的要求。另外，用于分解磷矿的硝酸挥发性、腐蚀 性较强，对人员、设备、环境都有一定的损害。

嘧啶及其衍生物是一类重要的合成医药和活性燃料的中间体，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过程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。如果将废液中的磷和催化剂进行回收利用 ，使其变废为宝，则具有很好的社会意义和很高的经济价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用2，4，6-三氯嘧啶合成过程中产生的废水制 备硝酸磷钾肥的方法。