专利名称：饲料级磷酸氢钙结晶改性的方法
技术领域：
本发明涉及一种饲料磷酸氢钙结晶改性的方法。
背景技术：
磷酸氢钙为无臭无味白色结晶粉末，晶体属单斜晶系，相对密度2.306(16/4°)。磷酸氢钙有二水物(CaHPO4.2H2O)和无水物(CaHPO4)两种，常用的是二水物，含枸溶性五氧化二磷达30～41％，稍溶于水，二水磷酸氢钙在25℃的100毫升水中，只能溶解0.02克。二水物磷酸氢钙(CaHPO4.2H2O)，由于其中的磷钙比(1∶1.29)与动物骨胳中的磷钙比最为接近，而且易被动物胃酸所全部溶解。是一种性能优良的含有磷、钙两种营养元素的绿色环保饲料矿物质添加剂，容易进入动物体内并参加新陈代谢，组成机体所需要的荷尔蒙、酶和维生素，保持骨胳中磷钙比，从而防止动物因缺磷钙所引起的各种疾病(佝镂病、软骨病、贫血等)，同时促进动物机体快速生长，其饲养效果早已得到世界各国的公认。通常在动物饲料中添加1％～3％的饲料级磷酸氢钙，则肉、蛋、奶平均增产15％～20％，其经济效益十分可观。目前我国二水饲料级磷酸氢钙的生产能力约在100万吨左右，市场供求关系基本平衡。由于工艺方面的原因，厂家生产的饲料级磷酸氢钙产品基本为细晶或粉末状，这种产品在配合饲料厂家混合饲料过程中，会导致扬尘造成磷酸氢钙损失，同时由于这种产品粒度较细，流动性差，不利于混合等。目前，在市场上出现的部分粗结晶的饲料级磷酸氢钙产品，基本为间歇法生产，并且采用了筛分处理，粗结晶产品仅占总产量的30～50％。这样不但降低生产装置生产效率，同时在加料和放料过程中工人的劳动强度大，生产装置的吨产品投资规模也无形中增大了。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种饲料级磷酸氢钙结晶改性的方法，其特点是在主中和过程中采用两段连续中和生产结晶粗大的饲料级磷酸氢钙产品。
众所周知，传统湿法生产磷酸氢钙的方法是首行利用硫酸与磷矿反应分解磷矿得到湿法磷酸；然后用石灰乳(分子式为Ca(OH)2)或其它盐类及化学品对湿法磷进行脱氟和净化，得到含有害物质或杂质较少的湿法磷酸，同时产生含有大量杂质的磷酸氢钙中间品，我们称之为粗肥。这个过程我们称之为预中和过程。用石灰乳(分子式Ca(OH)2)中和净化了的湿法磷酸，即可得到磷酸氢钙沉淀物。此过程我们称之为主中和过程。中和后的料浆经液固分离、干燥后得到磷酸氢钙产品。
分离工程在化工行业领域有着极其重要的地位，分离的完善程度，不仅影响产品成本的各种决定因素如收率、含湿量和人工成本等，而且影响设计过程中设计人员拟选用的过滤设备，这样，也就很自然的影响到工程装置的总投资。而影响产品过滤的关键因素又与产品的结晶大小有关，为了获得结晶粗大的产品，科研人员对化工领域的结晶机理进行了细致完善的研究。而饲料级磷酸氢钙生产的结晶机理则鲜有研究，所以，目前在已有的饲料级磷酸氢钙生产技术或工业装置中，磷酸氢钙的结晶技术很少有人提及。一些饲料级磷酸氢钙生产厂家为了获得结晶粗大的产品往往采用间歇操作，这种做法有限改变了饲料级磷酸氢钙的结晶环境，不适合在大型工程装置中推广应用，在大型装置中结晶技术显得尤为重要。
本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
饲料级磷酸氢钙结晶改性的方法1、在第一段主中和采用石灰乳浓度为5～20％CaO和净化了的湿法磷酸，磷酸浓度为4～10％P2O5，反应温度为30～50℃，时间0.5～4小时，pH＝3.5～5.0，结晶粗大的的饲料级磷酸氢钙，经过滤、干燥、获得粒度为80～200μm。
2、滤液继续采用上述石灰乳进行第二段主中和，沉淀出液相中剩余的P2O5，温度40～60℃，时间0.5～3小时，pH＝6.0～7.0，细晶的饲料级磷酸氢钙，经过滤或沉淀分离出的滤饼或稠液返回第一段主中和进行再结晶长大，或者将细晶饲料级磷酸氢钙分离出、生产一部份细晶产品以提高装置的利用率。
本发明具有如下优点1、主中和采用“连续两段”石灰乳中和技术，产品结晶更粗大，在相同过滤设备的情况下，过滤效果更好，含湿量更低。一般技术所生产的半成品湿含量为20～25％，采用本发明的产品含湿量为15～20％，在干燥过程中节约能耗显著；2、在大型工程装置设计中，产品过滤可以采用自动化程度更高的真空过滤设备，产品含湿量与传统的一段主中和离心机过滤的产品含湿量相比相差无几。但在产品过滤岗位的操作人员比传统工艺的人员减少92.5％(以200kt/a饲料级磷酸氢钙工程装置为例)。
3、提高了产品的流动性，在混合饲料过程中，减少了扬尘造成的磷酸氢钙的损失。
四
图1为饲料级磷酸氢钙结晶改性流程框图五具体实施方式
下面通过实施例对本发明进具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
对比例1取预中和清液5000g，含P2O56.1％，温度为45℃，反应时间为2hr，以石灰乳中和，当PH＝6.5时。过滤得到产品771.4g(含P16.81％)，经分析产品平均粒度为25μm。
实施例1取预中和清液5000g，含P2O56.1％，温度为45℃，反应时间为2hr，以石灰乳中和，当PH＝4.5时。过滤得到产品645.6g(含P17.25％)，经分析产品平均粒度为100μm滤液继续用石灰乳中和，当PH＝6.5时，分离出细晶产品，此部分产品重116.6g(含P16.68％)，经分析产品平均粒度为15μm。
实施例2取预中和清液2000g，温度为45℃，反应时间为2hr，以石灰乳中和，当PH＝4.0时。过滤得到产品243g(含P17.06％)，经分析产品平均粒度为130μm。
滤液继续用石灰乳中和，当PH＝6.5时，分离出细晶产品(a)。另取2000g预中和清液，在45℃下，把细晶产品(a)混入，此料浆搅拌半小时后，用石灰乳中和，当PH＝4.0时。过滤得到产品300g(含P16.98％)，经分析产品平均粒度为120μm。
滤液继续用石灰乳中和，当PH＝6.5时，分离出细晶产品，此部分产品重61.4g(含P16.72％)，经分析产品平均粒度为18μm。
实施例3取预中和清液3000g，含P2O56.5％，温度为45℃，反应时间为2hr，以石灰乳中和，当PH＝3.5时。过滤得到产品348.5g(含P17.1％)，经分析产品平均粒度为138μm。
滤液继续用石灰乳中和，当PH＝6.5时，分离出细晶产品，此部分产品重152g(含P16.71％)，经分析产品平均粒度为22μm。
权利要求
1.饲料级磷酸氢钙结晶改性的方法，其特征在于(1)在第一段主中和采用石灰乳浓度为5～20％CaO重量份中和净化了的湿法磷酸，磷酸浓度重量份为4～10％P2O5，反应温度为30～50℃，时间0.5～4小时，pH＝3.5～5.0，结晶粗大的饲料级磷酸氢钙，经过滤、干燥，获得粒径为80～200μm，(2)滤液继续采用上述石灰乳进行第二段主中和，沉淀出液相中剩余的P2O5，温度为40～60℃，时间0.5～3小时，pH＝6.0～7.0，细晶的饲料磷酸氢钙，经过滤或沉淀分离出的滤饼或稠液返回第一段主中和进行再结晶长大，或者将饲料级磷酸氢钙细晶分离出、生产一部分细晶产品。
全文摘要
一种饲料级磷酸氢钙结晶改性的方法，其特点是在主中和过程中采用两段连续中和生产结晶粗大的饲料级磷酸氢钙产品，使产品在更适宜的环境中结晶长大，为了尽可能回收溶液中的P
文档编号C01B25/222GK1485270SQ0213381
公开日2004年3月31日 申请日期2002年9月26日 优先权日2002年9月26日
发明者张志业, 陈欣, 魏芳菲, 韩秀峰 申请人:四川大学