專利名稱：一種飼料級(jí)磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與非金屬元素及鈣的化合物有關(guān)，具體而言，與鈣的磷酸鹽有關(guān)。
眾所周知，飼料級(jí)磷酸氫鈣是配合飼料中最重要的添加劑之一，它可以同時(shí)提供家禽和牲畜所需要的常量營(yíng)養(yǎng)元素磷和鈣。飼料級(jí)磷酸氫鈣最早的生產(chǎn)方法是用鹽酸和磷礦石反應(yīng)而制得，此法必須有副產(chǎn)鹽酸的來(lái)源，但其來(lái)源并不多，且此法中產(chǎn)生的氯化鈣用途和用量都不大，堆放又會(huì)造成二次污染。80年代初國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了用熱法磷酸與方解石反應(yīng)直接生產(chǎn)飼料級(jí)磷酸氫鈣的工藝，這種方法得到的產(chǎn)品質(zhì)量好，但因成本高而受到限制，且生產(chǎn)過(guò)程照樣需要脫氟。之后人們又開發(fā)了用廉價(jià)的濕法磷酸凈化再中和的工藝，以降低成本，但因濕法磷酸帶來(lái)的雜質(zhì)最多，凈化技術(shù)不易，很難達(dá)到飼料級(jí)磷酸氫鈣的要求，花費(fèi)也大。于是，80年代中期我國(guó)開發(fā)了“水萃普鈣法”，因普鈣中含氟僅為磷礦石含氟量的40％～60％，凈化較易。該法很快成為飼料級(jí)磷酸氫鈣生產(chǎn)廠家普遍采用的方法。水萃普鈣法是以水為萃取劑，將過(guò)磷酸鈣(或重過(guò)磷酸鈣)中的水溶性五氧化二磷從固相萃出，然后再經(jīng)脫氟、中和而制得。使用此法時(shí)，通常采用二段中和，第一次用石灰乳中和水溶性P2O5理論量的70％～75％，使其沉淀出40％～65％的P2O5，此時(shí)溶液中氟化物和鐵、鋁等雜質(zhì)隨生成的磷酸氫鈣一同沉淀，分離作為肥料使用。過(guò)濾后的濾液再次中和才制得合格的飼料級(jí)磷酸氫鈣。此法生產(chǎn)中肥料級(jí)和飼料級(jí)磷酸氫鈣產(chǎn)量比約為50∶50，盡管人們采取了許多改進(jìn)措施降低肥料級(jí)產(chǎn)品的比例，至多也只能達(dá)到30∶70。由于肥料級(jí)和飼料級(jí)磷酸氫鈣的售價(jià)比為1∶6～7，故企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不理想，一但原料價(jià)格上漲，就有可能虧損。
本發(fā)明的目的在于提供一種以普鈣為原料、不產(chǎn)生肥料級(jí)產(chǎn)品的磷酸氫鈣生產(chǎn)方法，能提高飼料級(jí)磷酸氫鈣的產(chǎn)量，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的方法首先仍然用水萃取預(yù)先粉碎的普鈣，將其中水溶性的P2O5溶出，接著澄清、分離，將萃取液和磷石膏分開。此時(shí)，本發(fā)明方法采用了與眾不同的工藝方法一是用酸性洗渣水洗滌磷石膏；二是依次用氯化鉀(鈉)溶液、硫化氫氣體和凝聚劑對(duì)水萃澄清液進(jìn)行一次脫氟凈化處理。洗滌磷石膏后的洗水用于新投料的普鈣作萃取水；脫氟凈化后的溶液用傳統(tǒng)的石灰乳中和、分離、干燥、粉碎、包裝等工序制得飼料級(jí)磷酸氫鈣產(chǎn)品。
本發(fā)明方法所用的酸性洗渣水是以少量鹽酸或硫酸將清水調(diào)成pH值為2的稀酸溶液，其洗滌作用一是防止磷酸一鈣的水解并與磷石膏結(jié)成濘泥的膠狀物，不好過(guò)濾、洗滌；二是可以溶出磷石膏中的枸溶性P2O5。該洗水的循環(huán)使用可以充分回收普鈣中的P2O5。
用酸性洗水洗滌磷石膏，應(yīng)分次進(jìn)行，每次水量要少，洗滌次數(shù)要多，最多達(dá)7次，直至洗水的波美度為1°Be’為止。
本發(fā)明方法所用的氯化鉀(鈉)溶液濃度為10％左右，其量比料液含氟量多10％左右。加入此溶液時(shí)應(yīng)在攪拌下緩慢加入，加完后繼續(xù)攪拌半小時(shí)，使溶液中的氟充分地置換并沉淀下來(lái)。之后還需靜置2小時(shí)，讓氟化物內(nèi)聚、成長(zhǎng)，否則氟化物因沉淀極細(xì)，會(huì)形成膠體而且很易滲透濾層。
經(jīng)過(guò)以上步驟之后，在攪拌下將硫化氫氣體通入該溶液至飽和(可由溶液色澤逐漸變黃再變成淡茶色知其飽和)，以還原高價(jià)鐵和鋁離子及砷一并沉淀；同時(shí)加入定量的凝聚劑攪拌半小時(shí)，將沉淀出來(lái)的砷、氟、鐵、鋁等雜質(zhì)凝聚下來(lái)。為防止硫化氫氣體逸出造成人員中毒，應(yīng)在通入磷化氫氣體時(shí)開動(dòng)壁硐排風(fēng)機(jī)，排出污染空氣。
本發(fā)明方法所用的凝聚劑是濃度為0.01％的聚丙烯酰胺，其用量為普鈣量的20％～24％。
在對(duì)澄清液進(jìn)行的一次脫氟凈化處理時(shí)，必須嚴(yán)格控制溶液溫度為50℃以下，這有利于雜質(zhì)的沉淀反應(yīng)和凝聚；但如果溫度超過(guò)50℃，磷酸二鈣會(huì)立即脫水沉淀出來(lái)，與氟、砷、鐵、鋁等雜質(zhì)相混而無(wú)法分離。
采用本發(fā)明的方法，在10°Be’左右的普鈣萃取液中用酸性介質(zhì)一次凈化除雜，簡(jiǎn)化了工藝；而且由于充分回收普鈣中的P2O5，降低了磷石膏中的P2O5損失，提高了產(chǎn)品產(chǎn)量；本法沒(méi)有肥料級(jí)產(chǎn)品，而大大增加了飼料級(jí)磷酸氫鈣產(chǎn)品產(chǎn)量，可降低單位產(chǎn)品成本、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
附圖
為本發(fā)明方法的工藝流程示意圖，圖中各工序?yàn)?—粉碎；2—萃取；3—澄清；4—過(guò)濾；5—洗渣；6—凈化；7—中和；8—分離；9—干燥；10—粉碎；11—包裝；12—回收。
實(shí)施例1以1噸普鈣為原料，用2噸水浸取，得萃取液(包括澄清液和濾液)1.75噸。用高速離心分離機(jī)分離出磷石膏，用1.8噸pH值為2的酸性溶液分7次洗滌磷石膏，直至洗水的波美度為1°Be’為止。洗水用于新料的浸泡。萃取液在攪拌下緩緩加入10％KCl溶液適量，加完后繼續(xù)攪拌半小時(shí)，停止攪拌，靜置2小時(shí)。又在攪拌下通入硫化氫氣體至飽和，同時(shí)加入230kg0.01％的聚丙烯酰胺，攪拌半小時(shí)并升溫至50℃；這個(gè)階段要開動(dòng)壁硐排風(fēng)機(jī)，排出污染空氣。半小時(shí)后立即停止供熱、并關(guān)閉攪拌器和風(fēng)機(jī)，使其靜置、澄清2～4小時(shí)，然后把凈化澄清液精濾入中和池內(nèi)，濾渣棄去。此后的中和、分離、干燥、粉碎均是按常用方法進(jìn)行的，本例用8°Be’的石灰乳中和澄清液至pH值為5.2。
實(shí)施例2在容量為1000L帶有夾套、攪拌器的不銹鋼敞口桶內(nèi)加入150kg經(jīng)粉碎的普鈣為原料，用300kg熱水浸取，攪拌均勻后，停機(jī)，待澄清后，用水環(huán)式真空泵抽濾并用pH2酸性溶液洗渣。得到萃取液(包括澄清液和濾液)550kg，濃度9°Be’。得磷石膏93.6kg(干基)，其中含P2O5約1.2％。將550kg萃取液泵入凈化池中，在攪拌下緩緩加入適量10％KCl溶液。其他操作均同實(shí)施例1。最后得到合格產(chǎn)品62.5kg，產(chǎn)率95.62％。產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)遵義市第二化工廠、遵義磷肥廠等化驗(yàn)，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB8258—87“飼料級(jí)磷酸氫鈣”的要求。
權(quán)利要求
1.一種以水為萃取劑，將過(guò)磷酸鈣(或重過(guò)磷酸鈣)中的水溶性五氧化二磷從固相萃出，然后再經(jīng)脫氟、中和而制得飼料級(jí)磷酸氫鈣的方法，本發(fā)明方法的特征包括(1)用酸性洗渣水洗滌磷石膏；(2)依次用氯化鉀(鈉)溶液、硫化氫氣體和凝聚劑對(duì)水萃澄清液進(jìn)行一次脫氟凈化處理。
2.如權(quán)利要求1所述的飼料級(jí)磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于所用的酸性洗渣水是以少量鹽酸或硫酸將清水調(diào)至pH值為2的稀酸溶液。
3.如權(quán)利要求1和2所述的飼料級(jí)磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于洗滌磷石膏，應(yīng)少量多次，直至洗水的波美度為1°Be’為止。
4.如權(quán)利要求1所述的飼料級(jí)磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于氯化鉀(鈉)溶液濃度為10％，其量比料液含氟量約多10％，緩慢加完后繼續(xù)攪拌半小時(shí)，之后靜置2小時(shí)。此后，在攪拌下將硫化氫氣體通入該溶液至飽和；同時(shí)加入定量的凝聚劑攪拌半小時(shí)。
5.如權(quán)利要求1和4所述的飼料級(jí)磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于所用的凝聚劑是濃度為0.01％的聚丙烯酰胺，其用量為普鈣量的20％～24％。
6如權(quán)利要求1和4所述的飼料級(jí)磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于在對(duì)澄清液進(jìn)行一次脫氟凈化處理時(shí)，必須嚴(yán)格控制溶液溫度為50℃±2℃。
全文摘要
一種飼料級(jí)磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法，與鈣的磷酸鹽有關(guān)，目的在于提供一種用普鈣為原料，不產(chǎn)生肥料級(jí)產(chǎn)品的飼料級(jí)磷酸氫鈣生產(chǎn)方法。本發(fā)明方法一是用pH值為2的酸性洗渣水洗滌磷石膏；二是依次用10％氯化鉀(鈉)溶液、硫化氫氣體和0.01％的聚丙烯酰胺凝聚劑對(duì)水萃澄清液進(jìn)行一次脫氟凈化處理。本方法簡(jiǎn)化了工藝，降低了磷石膏中的P
文檔編號(hào)A23K1/175GK1146425SQ9511718
公開日1997年4月2日 申請(qǐng)日期1995年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月29日
發(fā)明者方劍雄 申請(qǐng)人:方劍雄