專利名稱：鹽酸濕法連續(xù)薄層反應(yīng)生產(chǎn)飼料磷酸氫鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系屬一種生產(chǎn)飼料級(jí)磷酸氫鈣的化學(xué)工藝技術(shù)，具體涉及以磷礦粉和鹽酸(或副產(chǎn)低濃鹽酸)濕法連續(xù)薄層反應(yīng)生產(chǎn)飼料磷酸氫鈣的工藝技術(shù)。
目前，全世界飼料磷酸鹽生產(chǎn)能力已超過1000萬噸，其中主要是磷酸氫鈣和脫氟磷酸鈣。濕法磷酸氫鈣生產(chǎn)工藝中以硫酸法、鹽酸法、水萃普鈣法為主。由于濕法中主要原料磷礦粉含有化學(xué)結(jié)合態(tài)的氟，萃取過程中大部分氟的氟硅酸形態(tài)進(jìn)入反應(yīng)液中，而飼料磷酸氫鈣對(duì)氟有嚴(yán)格的控制范圍，生產(chǎn)過程為保證產(chǎn)品質(zhì)量，不得不采取各種除氟工藝和除氟劑，而在除氟過程中同時(shí)降低了飼鈣磷的收率，如萃液經(jīng)脫氟劑除氟后進(jìn)行兩段中和，飼料磷酸氫鈣中磷收率約為60％-70％。因此，隨著飼料工業(yè)的興起，對(duì)飼料磷酸氫鈣的需求日益增加，致使提高飼料磷酸氫鈣收率，降低成本，簡化工藝成為當(dāng)前飼料工業(yè)的研究趨勢(shì)。
本發(fā)明的目的在於提供一種制備飼料磷酸氫鈣的新工藝，提高飼鈣收率和產(chǎn)品質(zhì)量，簡化工藝，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)如下本發(fā)明的依據(jù)是在萃取過程中，磷礦粉分解，氟化合物生成的反應(yīng)速度和分壓控制反應(yīng)液料層厚度，以連續(xù)薄層反應(yīng)為手段，強(qiáng)化氟的逸出，促進(jìn)磷的萃出，以提高萃取液中的磷氟比磷的萃取率高。采用磷礦粉和工業(yè)鹽酸(或副產(chǎn)低濃度鹽酸)，分別計(jì)量，連續(xù)進(jìn)入一特殊結(jié)構(gòu)的薄層反應(yīng)器內(nèi)，調(diào)節(jié)反應(yīng)器料層控制裝置，控制反應(yīng)液料層厚度在40-400mm，使物料在反應(yīng)器內(nèi)，借助強(qiáng)列攪拌，沿器壁形成較薄的液膜，控制反應(yīng)時(shí)間10-60分鐘。反應(yīng)過程在微負(fù)壓(40-600mmH2O柱)下進(jìn)行，使萃取分解生成的氟化合物以氣態(tài)形式迅速逸出，進(jìn)入氟吸收系統(tǒng)。而經(jīng)逸氟后的反應(yīng)液流入一塔式反應(yīng)器底部，進(jìn)一步充分反應(yīng)后，連續(xù)不斷地從塔式反應(yīng)釜上部溢流而出，溢出的萃液P2O5/F＝38-78，磷萃出率90-95％。反應(yīng)液經(jīng)過濾中和，中和過程掌握好石灰乳加入方式，控制好加如量，調(diào)節(jié)PH＝1.5-3，P2O5/F＝215-230，濾出肥料磷酸氫鈣，濾液進(jìn)行二級(jí)中和，中和過程中控制好石灰乳加入量，調(diào)節(jié)PH＝4.8-6，隨后過濾，水洗，干燥得飼料磷酸氫鈣成品。
以下結(jié)合實(shí)施例詳述本發(fā)明將250.7g(Hcl＝22.64％)回收鹽酸與100g含P2O5＝32.41％，F(xiàn)＝3.37％的磷礦粉，均勻投入帶有負(fù)壓(40-600mmH2O柱)的扁平反應(yīng)器內(nèi)，控制料液厚度為40-400mm，負(fù)壓為40-600mmH2O柱，投料前升動(dòng)攪拌，反應(yīng)20-30分鐘，流入圓筒形反應(yīng)器內(nèi)，繼續(xù)攪拌反應(yīng)35分中，停止反應(yīng)過濾，得濾液698g，中間分析濾液P2O5＝4.33％，F(xiàn)＝0.106，P2O5＝40.85，P2O5萃出率為93.25％，萃取發(fā)應(yīng)總時(shí)間40-90分鐘，萃液用石灰乳中和至PH＝2.6，過濾，濾餅干燥后稱重為12.4g分析濾餅含P2O5＝33.77％，F(xiàn)＝5.01％，一次中和后濾液稱重為1244g，分析濾液含P2O5＝2.084％，F(xiàn)＝0.0091％，P2O5/F＝229，將濾液用石灰乳二次中和至PH＝6，過濾、水洗、干燥，得飼料磷酸氫鈣68.3g，其中含P2O5＝38.06％，F(xiàn)＝0.16％飼料磷酸氫鈣中磷占磷礦粉中磷的80.21％。肥料級(jí)與飼料級(jí)磷酸氫鈣總磷收率為93.13％，飼料級(jí)∶肥料級(jí)＝6.2∶1(68.3×0.3806∶12.4×0.3377)。
采用上述方法制備的磷酸氫鈣，其飼料級(jí)∶肥料級(jí)＝8∶2-9∶1，飼料磷酸鈣中磷總收率為75-85％，產(chǎn)品質(zhì)量符合并優(yōu)于GB8258-87標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)有生產(chǎn)工藝相比，本發(fā)明在萃取反應(yīng)過程中氟逸出率高，磷萃出率為90-95％，飼料磷酸氫鈣中磷總受率為75-85％，萃取反應(yīng)為常溫反應(yīng)，減小了設(shè)備尺寸，節(jié)約了投資，減少了用地，特別是省去脫氟劑除氟工序，使飼料磷酸氫鈣收率得到保證。此外，還可利用副產(chǎn)品鹽酸(Hcl≥18％)。
權(quán)利要求
1.鹽酸濕法連續(xù)薄層反應(yīng)生產(chǎn)飼料磷酸氫鈣的方法，采用鹽酸濕法速續(xù)薄層反應(yīng)萃取磷酸，萃液經(jīng)兩級(jí)中和生產(chǎn)飼料磷酸氫鈣，萃取過程是在一薄層反應(yīng)釜和串聯(lián)的塔式反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行的。鹽酸和磷礦粉分別計(jì)量，在負(fù)壓下，連續(xù)投入一特殊結(jié)構(gòu)的薄層反應(yīng)器內(nèi)，控制較薄的液面高度和反應(yīng)時(shí)間，在鹽酸分解磷礦粉|CasF(PO4)3|時(shí)，將同時(shí)生成的氟化物以氣態(tài)形式迅速抽出，而萃液流入塔式反應(yīng)器底部，充分反應(yīng)后，連續(xù)從塔上部溢流而出，萃液用石灰乳中和，濾出沉淀的肥鈣，然后用石灰乳進(jìn)行二級(jí)中和，過濾出沉淀，水洗，干燥的飼料磷酸氫鈣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽酸濕法連續(xù)薄層反應(yīng)生產(chǎn)飼料磷酸氫鈣的方法，其特征在于萃取過程控制料層40-400mm，負(fù)壓為40-600mmH2O柱，薄層反應(yīng)2-30分鐘，萃取反應(yīng)總時(shí)間40-90分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽酸濕法連續(xù)薄層反應(yīng)生產(chǎn)飼料磷酸氫鈣的方法，其特征在于萃取劑為工業(yè)鹽酸和副產(chǎn)鹽酸(Hcl≥18％)或回收鹽酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽酸濕法連續(xù)薄層反應(yīng)生產(chǎn)飼料磷酸氫鈣的方法，其特征在于保證飼料磷酸氫鈣收率前提下，萃取液直接進(jìn)行二級(jí)中和(無需采用脫氟劑除氟)生產(chǎn)肥料和飼料級(jí)磷酸氫鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的鹽酸濕法連續(xù)薄層反應(yīng)生產(chǎn)飼料磷酸氫鈣的方法，其特征在于二級(jí)中和中第一次中和控制PH＝1.3-3，P2O5/F＝215-230，第二次中和控制PH＝4.8-6。
全文摘要
本發(fā)明鹽酸濕法連續(xù)薄層反應(yīng)生產(chǎn)飼料磷酸氫鈣的方法是一種鹽酸濕法連續(xù)薄層反應(yīng)生產(chǎn)工藝，系采用磷礦粉與鹽酸為原料，行常溫濕法連續(xù)薄層反應(yīng)，強(qiáng)化氟的逸出(省去脫氟工序)，促進(jìn)磷的萃取率，使萃取液中P
文檔編號(hào)C05B11/00GK1142908SQ9511241
公開日1997年2月19日 申請(qǐng)日期1995年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月16日
發(fā)明者周端午, 袁明俊, 楊方文, 羅宗棣, 鄒忠清, 劉祥英 申請(qǐng)人:周端午, 袁明俊, 楊方文, 羅宗棣