饲料级磷酸氢钙结晶工艺探讨.pdf

第41卷
国井
盐
Vol, 41
CHINA WELL AND ROCK SALT
饲料级磷酸氢钙结晶工艺探讨
游林
(四川大学化T.学院,四川成都61000
摘要:盐酸法磷酸氩钙生产中,长期使用灰乳进行中和。在改用碳酸钙粉进行中和后,可得到粗大
的品体。同时存在碳酸钙粉消耗高、操作时间长、产品磷含量低的缺点。通过试验摸索,采用灰乳、碳酸钙
粉搭配使用,分段中和,生产P>18%的磷酸氩钙的同时,钙浆消耗少,操作时间适中
关鍵词:恫料級磷酸氩钙;结晶;灰乳;碳酸钙
中图分类号:TS3文献标识码:B文章编号:1001-0335(2010)03-001-02
On the Crystallization Process of Feed Grade Calcium Hydrophosphate
You Li
(Chemical School of Sichuan University Chengdu, Sichuan 610000)
Abstract: In the production of calcium hydrophosphate by hydrochloric acid process, lime cream has been
utilized for the purpose of neutralization for long. Coarser product crystals can be obtained by using a substitute
of calcium carbonate powder for neutralization, however, disadvantages of higher consumption of calcium car-
bonate powder, longer process time and lower phosphate content in product exist. Through experiments, two
stage neutralization process is adopted with lime cream and calcium carbonate powder separately to produce
calcium hydrophosphate with P-18%. This process has the advantages of proper process time and less lime
Key word: Feed grade calcium hydrophosphate: Crystallization lime cream; calcium carbonate
前言
2鸿化公司饲料级磷酸氢钙结晶工艺简述
憐酸氢钙( dicalcium phosphate),T.业上习惯称
自贡鸿化公司是国内最早采用盐酸法生产饲料
为沉淀酸钙,简称沉钙,其主要成分是二水磷酸氢级憐酸氢钙的企业之一,公司产品以盐酸法特有的
钙,分子式为 CAHPO2H20。磷酸氢钙是一种含有高磷(>18%)、高钙(>23%)产品在国内外享有很高
磷和钙两种元素的矿物质饲料添加剂,因其中的磷、的声誉。在公同的磷酸氧钙生产中,长期使用石灰乳
钙比(1:1.29)与动物体骨骼中的隣、钙比最为接近,作为中和剂,其反应方程式为
又能全部溶解于动物胃酸中.容易进入动物体内并
I PO: Ca(OI1)2=CAHPO. 0
参加新陈代谢,从而防止动物缺磷缺钙,促进动物生
2H P0a t Ca(OH)=Ca(H2PO])2 H]0+H20
长
石灰乳与磷酸反十分迅速,易出现众多细晶
盐酸法饲料级磷酸氢钙生产工艺主要有僯矿预生成的氯化钙、磷酸氢钙以膜状包裏于氧氧化钙表
处理磷矿萃取僯酸精制、磉酸氢钙结晶沉淀、磷酸面,阻止进一步反应和品体成长。因此,在生产中,磷
氢钙晶体分离干燥五大步骤组成。其中,磷酸钙结酸氡钙晶体细小,分离难,含湿量在30%以上。
晶沉淀是产出最终产品的工序,中和结晶的效果直
为改善结晶,公司自河北科技大学引进复合结
接关系着磷酸氢钙的分离、干燥操作和系统收率。
晶技术应用于生产。原技术为一段中和、二段中和均
作者简介:游林(1977-,男,四川自贡人,国家注册化工工程师,工程师,2(000年毕业于四川大学,现从事化工工艺设计
10年5月第3期11
游林:飼籵级磷酸氩钙结晶工艺探讨
全部使用碳酸钙粉末(简称钙粉,以钙浆的形式使3.4温度高反应迅速,易出现徼细晶核,高温下磷礫
用)作为中和剂。其反应方程式如下
酸氢钙晶体也易骤变,控制系统反应在50℃以下,
H PO4 +Cac0; +H120=CAHPO 2H,O+CO
可减缓反应剧烈程度。钙浆反应产生的大量气泡有
按其技术试生产表明,磷酸氢钙结品有明显改助于钙粉在反应体系中均匀分布,有利于晶体生成、
善,十分有利于分离和于燥。但是,尤法稳定产出成长;气泡可带走中和反应的放出的大量热量,便于
P≥18%的出口级产品,每吨饲钙消耗钙粉吨,技维持反应体系温度
术经济性不佳。要使用复合结晶技术必需进行进
3.5当磷酸中和plH>6.,2时,体系中形成无定形细
步研究、改进。
晶,表面呈絮片状,沉淀、过滤性能都很差。反应后期
初步的对比试验表明:一段中和过稞中,钙粉中使用灰乳,可以避免钙粉与磷酸反应的滞后,有利于
和、反应更慢,脱氟、沉降效果与使用灰乳有区别但控制反应,防止过量。
不明显,钙粉用于一段中和不具备优势;石灰石颗粒
因此,理想的反应方式是先使用钙浆缓慢反应
的大小影响磷酸与碳酸钙接触的速度,选用粒度细形成较粗大的晶核为晶体成长创造条件;中后期用
的钙粉有助于提高反应速度,细的钙粉反应减少的石灰乳,来完成晶体生长直至结束反应。
时间相对于总反应时间完全可以忽略。
4结束语
因此,在随后的工业化试验中,一段中和改用灰
乳;使用的钙粉为200目细度重点进行二段中和结
综合各因素分析结果,最终将确定了新的试验
晶试验。
条件为钙浆比重1.10~1.15;钙浆进入时间约15分
钟,至pH=2.5停止加入钙浆。改为灰乳继续中和,终
3磷酸氢钙结晶机理分析
点pH=4.4,停加灰乳后继续搅拌1min。全过程时间
3.1磷酸氢钙晶体的生成关键在品核的形成和成约50min,最长不超过h。
长。控制反应速度,特别是初期反应的速度,有利于
新工艺条件在生产试验中稳定重现,试验的13
形成较少、较大的晶核。灰乳呈碱性,与磷酸反应十个班次一次合格。其中9个班次P≥18.0%。每1吨
分迅速。在短时间内就形成了大量的、细小的针状晶饲钙消耗钙粉0.15t,磷矿1.85,天然气55m3。二段
核,随着反应的进行,品核逐渐长大,但是要互相聚中和生产时间约h,与使用灰乳中和基本相同;磷
合成更大的晶体则十分困难。钙浆为中性,与礫酸反酸氢钙晶体平均粒径70-80um,较原平均40~50um
应速度慢,形成的晶核相对更少但是更大,有利于晶有较大改善;离心机、干燥炉运行时间缩短1/4
体的成长
试验结東后,新工艺稳定应用于现生产,持续发
3.2随着中和的进行,未达到pH值转折点前,结晶挥效益,经济效益明显。
大小的主导因素是变成了晶核。石灰乳中和反应时
参考文献
反应生成的磷酸氢钙以膜状包裹于氢氧化钙表面