CN105883743B - 一种在饲料级磷酸氢钙生产工艺中提高脱氟磷收率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在饲料级磷酸氢钙生产工艺中提高脱氟磷收率的方法，包括：（1）将碳酸钙浆或氢氧化钙与磷酸进行中和反应，得到带有沉淀物的料浆；（2）将料浆引入至旋流器中，由旋流器对料浆进行预浓缩，使料浆中未完全反应的钙矿浆颗粒和粗粒结晶从旋流器底流分离出来，而溢流的料浆则进入稠厚器进行自然沉降，实现固液分离，并得到稠浆；（3）将分离的钙矿浆颗粒和粗粒结晶以及稠浆一并输入至过滤设备中进行过滤。本发明不仅降低了磷酸氢钙生产工艺的设备投入成本，而且在正常脱氟的同时，还实现了磷收率的提高，因此，本发明非常适合推广应用。

Description

一种在饲料级磷酸氢钙生产工艺中提高脱氟磷收率的方法

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及的是一种在饲料级磷酸氢钙生产工艺中提高脱氟磷收率的方法。

背景技术

在饲料级磷酸氢钙生产过程，磷酸脱氟是生产中的一道重要环节，而脱氟磷收率的高低则是决定饲料级磷酸氢钙生产成本的重要因素之一。

目前，饲料级磷酸氢钙生产厂家大都采用碳酸钙浆或氢氧化钙(石灰乳)与磷酸进行反应，脱除磷酸中的氟、铁、铝等杂质，生成氟化钙、磷酸铁、磷酸铝，磷酸二氢钙，磷酸氢钙等沉淀物，然后再将反应的料浆进行浓密、沉清，沉清后的磷酸再进入下一工序；浓密后的稠浆则进行离心分离(或压滤)得到固相物。

上述沉清过程中，由于中和槽加入的钙矿浆还会继续与磷酸反应，因此为保证沉清效果，在沉清的过程中需要用到的设备较多，如此一来，不仅操作流程复杂、繁琐，而且会增加设备成本，重要的是，在这过程中会产生后续反应，就很容易导致磷损失的增大。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种在饲料级磷酸氢钙生产工艺中提高脱氟磷收率的方法，可有效降低设备投资成本，提高脱氟过程的磷收率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种在饲料级磷酸氢钙生产工艺中提高脱氟磷收率的方法，包括以下步骤：

(1)将碳酸钙浆或氢氧化钙与磷酸进行中和反应，得到带有沉淀物的料浆；

(2)将料浆引入至旋流器中，由旋流器对料浆进行预浓缩，使料浆中未完全反应的钙矿浆颗粒和粗粒结晶从旋流器底流分离出来，而溢流的料浆则进入稠厚器进行自然沉降，实现固液分离，并得到稠浆；该步骤中，预浓缩时不改变料浆的温度，而料浆进入旋流器后实现固液分离的时间为1秒；

(3)将分离的钙矿浆颗粒和粗粒结晶以及稠浆一并输入至过滤设备中进行过滤。

本发明的设计原理在于，目前磷酸氢钙脱氟的方法是磷酸与钙矿浆反应后，料浆进入稠厚器进行自然沉降，实现固液分离，清液从稠厚器上口溢流进下个工序，稠浆用泵送至离心机或压滤机进行过滤，稠浆中固体颗粒的大小直接影响过滤的效率和收率。固体颗粒大、多则过滤速度快，滤饼含水量低(33％左右)即滤饼中带走的P₂O₅就少，同时也降低了滤饼的烘干成本；固体颗粒细小则过滤速度慢，滤饼含水量高(42％左右)即滤饼中带走的P₂O₅就多，同时也增加了滤饼的烘干成本。

要使稠浆中固体颗粒粗大，脱氟过程中加入钙矿浆的细度就需要降低至-100目左右(一般的需要达到-200目)，但钙矿浆的细度降低至-100目会导致反应时间、沉降时间较一般细度的增加1.5倍，同时沉清过程中粗颗粒与磷酸继续反应还会使滤饼中的P₂O₅含量升高，所以脱氟反应只能使用细度达到-200目的钙矿浆。

采用旋流器对反应后的料浆进行预浓缩，可以将钙矿浆的浓度降至-100目，其原理是：料浆反应完后，将其输送至旋流器，通过旋流器的重力分级原理对料浆进行分级和浓缩，使未完全反应的钙矿浆颗粒和粗粒结晶从旋流器底流分离出来，溢流进入稠厚器自然沉降，实现固液分离，然后将旋流器底流与稠厚器稠浆一并进入过滤设备过滤，这样就巧妙地解决了磷酸脱氟过程磷收率与过滤难的矛盾。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)经过试验，本发明在脱氟过程中可将其磷收率提高1.5％左右(每吨DCP产品约降低成本26元)，不仅不会增加磷损失，反而还提高了磷收率。

(2)本发明在对料浆进行预浓缩时，旋流器对料浆进行固液分离的时间为1秒，短暂的固液分离时间可进一步避免后续反应的发生，最大程度上确保沉降的效果(如果采用传统方法直接进入稠厚器，则需1.2小时才能实现固液分离，且在沉降过程中，粗颗粒还会与磷酸继续发生反应，从而影响沉降效果)。

(3)在本发明的工艺流程中，由于不担心后续反应的发生，因而可通过改变钙矿浆细度来改变固相物粒度分布，从而改善料浆过滤性能，使料浆的过滤较未使用时更容易，提高设备的处理能力，并使白肥水份更低(可降低3％)。

(4)本发明设计巧妙，其只需采用旋流器及相关动力设备(例如动力泵)即可实现改善脱氟磷收率，不仅使脱氟指标的控制更平稳、可靠，而且大幅节约了设备投资成本。

(5)本发明工艺简单、操作便捷，很好地改善了饲料级磷酸氢钙中间的生产环节，为后续工艺提供了良好的铺垫，进而大幅提高了最终产品的生产质量，满足市场需要，并未生产厂家带来更多的效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

本发明主要应用于饲料级磷酸氢钙生产工艺中的脱氟环节，其包括以下步骤：

(1)将碳酸钙浆或氢氧化钙与磷酸进行中和反应，得到带有沉淀物的料浆；

(2)利用动力设备(例如动力泵)将料浆引入至旋流器中，由旋流器对料浆进行预浓缩，使料浆中未完全反应的钙矿浆颗粒和粗粒结晶从旋流器底流分离出来，而溢流的料浆则进入稠厚器进行自然沉降，实现固液分离，并得到稠浆；本步骤中，预浓缩时不改变料浆的温度，而料浆进入旋流器后实现固液分离的时间为1秒；

(3)将分离的钙矿浆颗粒和粗粒结晶以及稠浆一并输入至过滤设备中进行过滤。

按照上述流程，便可很好地实现磷酸氢钙脱氟的同时，提高其磷收率。本发明工艺流程看似简单，实则不容易想到，其所获得的技术效果更不是显而易见的，因此，本发明相比现有工艺来说，具有突出的实质性特点和显著的进步。

上述实施例仅为本发明优选的实施方式，不应当用于限制本发明的保护范围，凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种在饲料级磷酸氢钙生产工艺中提高脱氟磷收率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将碳酸钙浆或氢氧化钙与磷酸进行中和反应，得到带有沉淀物的料浆；

(2)将料浆引入至旋流器中，由旋流器对料浆进行预浓缩，使料浆中未完全反应的钙矿浆颗粒和粗粒结晶从旋流器底流分离出来，而溢流的料浆则进入稠厚器进行自然沉降，实现固液分离，并得到稠浆；该步骤中，预浓缩时不改变料浆的温度，而料浆进入旋流器后实现固液分离的时间为1秒；

(3)将分离的钙矿浆颗粒和粗粒结晶以及稠浆一并输入至过滤设备中进行过滤。