[發(fā)明專利]連續(xù)生產(chǎn)飼料級(jí)磷酸氫鈣的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310477691.X
• 申請(qǐng)日: 2013-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN103496685A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王后榮;張運(yùn)德;朱建華;楊俊康;劉濤;李勁偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川省化工設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): C01B25/32
• 分類號(hào): C01B25/32;C01F11/28
• 代理公司: 成都希盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51226
• 代理人: 柯海軍;武森濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及連續(xù)生產(chǎn)飼料級(jí)磷酸氫鈣的方法，屬于磷化工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

飼料級(jí)磷酸氫鈣是一種含有磷、鈣兩種營(yíng)養(yǎng)元素的優(yōu)良的家禽、家畜飼料礦物質(zhì)添加劑，能全部溶解于動(dòng)物胃酸中，促使飼料消化，容易進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)并參與新陳代謝，組成肌體所需要的激素、酶和維生素，保持骨骼中的磷鈣比，從而防止動(dòng)物因缺鈣所引起的各種疾病，同時(shí)促進(jìn)動(dòng)物肌體快速生長(zhǎng)，使家禽體重增加，以增加產(chǎn)肉量、產(chǎn)乳量、產(chǎn)蛋量，同時(shí)還可以治療牲畜的佝僂病、軟骨病、貧血病等。

我國飼料級(jí)磷酸氫鈣傳統(tǒng)工藝按萃取磷礦用無機(jī)酸的原料種類，可以劃分為三大類：硫酸法、鹽酸法、混酸法。

一、硫酸法

硫酸法是目前使用最多的最成熟的方法之一，硫酸法中原材料大量需要硫酸。由于硫酸的運(yùn)輸和儲(chǔ)存的危險(xiǎn)性，需要配套建設(shè)制酸裝置，這在一定程度上加大了投資，同時(shí)由于硫酸法產(chǎn)生大量的磷石膏，給環(huán)境保護(hù)帶來壓力。目前我國對(duì)磷石膏的利用遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于產(chǎn)量，隨著環(huán)保要求的提高，一定程度上影響了硫酸法的推廣和應(yīng)用。

硫酸法主要步驟為：用硫酸分解磷礦制得粗磷酸（即濕法磷酸），先脫除其中的雜質(zhì)，然后再與石灰粉或者石灰乳中和制取飼料級(jí)磷酸氫鈣。由于處理磷酸有害雜質(zhì)的方法及磷酸與鈣鹽中和方法各不相同，形成各種生產(chǎn)方法。

1、濕法磷酸熱氣流濃縮脫氟法

該法在濕法磷酸中添加適量的活性SiO₂后，在常壓下鼓入熱氣流直接將水汽和四氟化硅帶出，尾氣經(jīng)吸收處理后排放。濃縮脫氟后的磷酸再與石灰石粉混合反應(yīng)，并經(jīng)干燥、粉碎即為產(chǎn)品。

該法的優(yōu)點(diǎn)：濕法磷酸的濃縮和脫氟同時(shí)完成，簡(jiǎn)化了操作流程；熱氣流直接鼓泡傳熱，省去了一系列昂貴的設(shè)備；后工序采用脫氟濃磷酸與石灰石粉直接中和反應(yīng)，無過濾工序，反應(yīng)時(shí)間短，設(shè)備占地面積小。

不足之處：熱氣流濃縮脫氟時(shí)尾氣量大，尾氣吸收系統(tǒng)較真空濃縮要大得多，且吸收液的利用也較為復(fù)雜。

2、濕法磷酸石灰乳兩段中和法

以硫酸萃取磷礦制取濕法磷酸，將濕法磷酸用二段中和母液稀釋到給定濃度后，送到預(yù)中和槽與石灰乳反應(yīng)，脫除沉淀物雜質(zhì)，分離干燥制得肥料級(jí)磷酸鹽。濾液送到下個(gè)工序與石灰乳進(jìn)行二段中和反應(yīng)，中和后沉降、稠厚、分離、干燥制得飼料級(jí)磷酸氫鈣產(chǎn)品，分離后母液返回系統(tǒng)重復(fù)使用。

該法的優(yōu)點(diǎn)：制得的產(chǎn)品純度高，有害雜質(zhì)（氟、砷、鉛）含量低，工藝操作較為簡(jiǎn)易，對(duì)原料質(zhì)量要求較寬，所得的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

不足之處：產(chǎn)品的磷得率不高（與磷礦的質(zhì)量有關(guān)），相當(dāng)部分的磷進(jìn)入肥料級(jí)產(chǎn)品中。

3、濕法磷酸深度脫氟無過濾法

將二水法濕法磷酸真空濃縮到P₂O₅50%左右，分離其中的沉淀物。添加脫氟劑、相應(yīng)的水和清液，進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)，濃酸中的氟形成四氟化硅后隨水蒸氣一起逸出，從而達(dá)到深度脫氟的目的，最后將脫氟磷酸與石灰石粉直接反應(yīng)生成磷酸氫鈣，經(jīng)干燥、粉碎后即為產(chǎn)品。

該法的優(yōu)點(diǎn)：磷得率較高，可以實(shí)現(xiàn)裝置的大型化。

不足之處：增加了濕法磷酸的濃縮裝置，增大了投資，技術(shù)上工藝難度加大；蒸發(fā)系統(tǒng)需要較大的蒸發(fā)量，生產(chǎn)成本提高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下降。

4、濕法磷酸復(fù)合沉淀脫氟法

將萃取生成的磷酸液與磷礦粉反應(yīng)，使磷酸生成Ca(H₂PO₄)₂溶液，然后將未被分解的磷礦粉再與酸反應(yīng)。中和工藝是將脫氟凈化的酸液與石灰乳反應(yīng)生成磷酸氫鈣，經(jīng)離心、烘干后即可得到飼料級(jí)磷酸氫鈣。

該法的優(yōu)點(diǎn)：在中和過程中加入改良劑，可獲得市場(chǎng)反應(yīng)比較好的流沙狀結(jié)晶飼料級(jí)磷酸氫鈣；提高P₂O₅的回收率，原料酸的消耗量降低。

不足之處：對(duì)磷礦品位要求較高；產(chǎn)品含雜質(zhì)較多，后期除雜工序復(fù)雜；

二、鹽酸法

目前國內(nèi)外鹽酸法工藝均為間斷生產(chǎn)。由于間斷生產(chǎn)的原因，要達(dá)到較大的生產(chǎn)規(guī)模，裝置構(gòu)成復(fù)雜，規(guī)模臃腫，再加上鹽酸法工藝流程的相對(duì)較長(zhǎng)，目前在應(yīng)用方面不及硫酸法。

鹽酸法主要步驟為：用鹽酸分解磷礦制得粗磷酸，再運(yùn)用各種工藝條件除去其中的氟、鐵、砷、鉛等雜質(zhì)。鹽酸法比較適合副產(chǎn)鹽酸的地區(qū)。由于中和脫氟的工藝方法不一樣，也可以分為不同的工藝法。

1、鹽酸兩段中和法