CN107416787B - 一种利用可再生植物磷源生产磷酸氢钙的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用可再生植物磷源生产磷酸氢钙的方法，属于玉米深加工技术领域，本发明的方法是向通过预净化处理后的玉米加入浓度为0.08％～0.16％，与玉米重量比为1:(0.7～1.2)的亚硫酸溶液，48℃～52℃下浸泡35小时～48小时，得到有机磷含量为0.35％～0.85％的玉米浸泡水，将玉米浸泡水中的磷提取、分离出来，经中和、打浆及水解后制成磷酸氢钙，与现有技术相比，通过本发明的方法制取磷酸氢钙，具有能耗低、污染小、成本少、无重金属残留等特点。

Description

一种利用可再生植物磷源生产磷酸氢钙的方法
技术领域
本发明属于玉米深加工技术领域，涉及到一种利用可再生植物磷源生产磷酸氢钙的方法，特别是涉及到一种从玉米浸泡水中提取可再生磷源生产磷酸氢钙的生产方法。
背景技术
玉米中的磷，以有机磷的形式存在于玉米中。干玉米有机磷的含量在0.44％～0.48％左右。经用一定温度和含量亚硫酸浸泡，玉米中的有机磷溶入到玉米浆中，可利用树脂法提取。植物中的磷源为可再生资源较矿法磷源，在提取和利用的过程中不破坏环境，不产生污染。用其生产磷酸氢钙，具有无污染、成本低等特点。
磷酸氢钙是国际上公认的最好的饲料添加剂之一，主要用于补充动物所需的钙、磷元素。目前生产方法主要有盐酸法生产饲料级磷酸氢钙，湿法磷酸制备饲料级磷酸氢钙等。这些方法都是以磷矿为磷源，添加或使用一种或两种有机酸，来生产磷酸氢钙。目前磷矿资源可持续开采年限逐渐减少，且产地主要集中少数几个国家，磷矿资源的稀缺性和不可替代性决定这种资源的估值更应该高于其它的资源。由于中国只有37亿吨的储量，以2014年产量测算，我国磷矿石的可开采年限不到40年，远远低于全球平均开采年限356年，更别提与摩洛哥、阿尔及利亚这些“磷矿石高富帅”的差距，摩洛哥的可开采年限超中国46倍之多！目前我国可开采的保有磷矿资源储量只有21.11亿吨，其中，品位大于30％的富矿仅占一半左右，以目前的开采速度大约20年左右就能开采完。这意味着磷矿资源将在未来迅速枯竭，所以磷矿资源已经被我国定性为战略性资源。而本发明使用树脂从玉米浸泡水中提取磷源，由于玉米是可再生资源，可缓解我国天然磷矿石不足的局面。
国内淀粉的生产方法大多为湿法破碎。将玉米用一定比例的亚硫酸进行浸泡，使玉米颗粒膨胀，易于纤维、淀粉、胚芽的分离。浸出后的玉米水浸泡量较大，每吨玉米约产生约0.8吨的玉米浆。玉米浆内含有约0.5％左右的有机磷，2％～3％左右的蛋白质，还有乳酸、糖类等其他有机物。玉米水浸泡水的干物含量为8～10左右，其中含有的可利用物质大多未被利用。大多企业都是将玉米浸泡水通过蒸发器浓缩后，用于纤维饲料喷浆或出售至药厂做培养基。玉米浸泡水蒸发过程既消耗大量的蒸汽和电能，又不能有效收回成本。所以综合利用玉米浸泡水，为企业带来更多的效益，成为摆在企业面前的一个难题。
国内使用玉米加工成淀粉、糖、氨基酸等产品。年使用量为2900万吨～3000万吨，其中约2200万吨用于加工玉米淀粉。将2200万吨玉米中的磷折算为磷酸氢钙，约为13.48万吨。这些可再生磷源，能缓解人们对天然磷矿的开采。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用可再生植物磷源生产磷酸氢钙的方法，具有能耗低、污染小、成本少、无重金属残留等特点。
一种利用可再生植物磷源生产磷酸氢钙的方法，其特征是：包括以下步骤，且如下步骤顺次进行，
步骤一、玉米净化预处理
玉米清洁，去除杂质；
步骤二、按亚硫酸溶液与玉米的重量比为1:(0.7～1.2)，向经步骤一预净化处理后的玉米加入浓度为0.08％～0.16％的亚硫酸溶液，在48℃～52℃下浸泡35h～48h，得到有机磷含量为0.35％～0.85％的玉米浸泡水；
步骤三、将步骤二得到的玉米浸泡水通过装有树脂的离交柱进行吸附，吸附流速为3.5m/h～10m/h；
步骤四、采用浓度为5％～10％的盐酸溶液对吸附饱和后的树脂进行洗脱，得到洗脱液；
步骤五、向步骤四得到的洗脱液中加入含有质量百分比为15％～20％的氢氧化钙悬浊液，调节洗脱液的pH值至5.5～6.2；
步骤六、将经步骤五中和后的洗脱液通过板框过滤机进行过滤，得到滤饼和滤液；
步骤七、将经步骤六得到滤饼卸入打浆罐，加水调至干物浓度为20％，得到浆液；
步骤八、将经步骤七处理得到的浆液输送至水解罐进行水解，水解温度165℃～175℃，水解压力0.7MPa～0.8MPa，保温时间大于6h；
步骤九、将水解后的水解液降温至90℃，并进入板框过滤机进行过滤；
步骤十、将经步骤九处理得到的滤饼输送至干燥器，在140℃～160℃下干燥，得到磷酸氢钙物料；
步骤十一、将干燥后的磷酸氢钙物料通过粉碎机进行粉碎，粉碎后的磷酸氢钙过振动筛，将其粒度控制在8目以下，水分控制在2.5％以下，得到成品磷酸氢钙。
优选的，向步骤四得到的洗脱液中加入含有质量百分比为15％～20％的氢氧化钙悬浊液，调节洗脱液的pH值至6.0。
进一步，步骤三中所述树脂为D312树脂。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提出了一种利用可再生植物磷源生产磷酸氢钙的方法，将玉米浸泡水中的磷提取、分离出来，经中和、打浆及水解后制成磷酸氢钙，具有能耗低、污染小、成本少、无重金属残留等特点，本发明使用树脂从玉米浸泡水中提取磷源，由于玉米是可再生资源，可有效缓解我国天然磷矿石不足的局面，社会效益显著，具有广泛的应用前景。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种利用可再生植物磷源生产磷酸氢钙的方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提出的一种利用可再生植物磷源生产磷酸氢钙的方法，如图1所示，包括以下步骤，且如下步骤顺次进行，
步骤一、玉米净化预处理
玉米清洁，去除杂质；
步骤二、按亚硫酸溶液与玉米的重量比为1:(0.7～1.2)，向经步骤一预净化处理后的玉米加入浓度为0.08％～0.16％的亚硫酸溶液，在48℃～52℃下浸泡35h～48h，得到有机磷含量为0.35％～0.85％的玉米浸泡水；
步骤三、将步骤二得到的玉米浸泡水通过装有树脂的离交柱进行吸附，吸附流速为3.5m/h～10m/h；
步骤四、采用浓度为5％～10％的盐酸溶液对吸附饱和后的树脂进行洗脱，将吸附饱和的树脂上的有机磷洗脱下来，得到洗脱液；
步骤五、向步骤四得到的洗脱液中加入含有质量百分比为15％～20％的氢氧化钙悬浊液，调节洗脱液的pH值至5.5～6.2，优选的调节调节洗脱液的pH值至6；
步骤六、将经步骤五中和后的洗脱液通过板框过滤机进行过滤，得到滤饼和滤液；
步骤七、将经步骤六得到滤饼卸入打浆罐，加水调至干物浓度为20％，得到浆液；
步骤八、将经步骤七处理得到的浆液输送至水解罐进行水解，水解温度165℃～175℃，水解压力0.7MPa～0.8MPa，保温时间大于6h；
步骤九、将水解后的水解液降温至90℃，并进入板框过滤机进行过滤，得到滤饼和滤液，其中所得滤液可用于生产肌醇；
步骤十、将经步骤九处理得到的滤饼输送至干燥器，在140℃～160℃下干燥，得到磷酸氢钙物料；
步骤十一、将干燥后的磷酸氢钙物料通过粉碎机进行粉碎，粉碎后的磷酸氢钙过振动筛，将其粒度控制在8目以下，水分控制在2.5％以下，得到成品磷酸氢钙。
其中，步骤三中所述树脂为D312树脂。
根据GBT 22549-2008饲料级磷酸氢钙标准，通过本发明的方法生产的磷酸氢钙的各项指标符合该标准一型要求。经实际生产的产品送专业机构检验，也满足GBT22549-2008饲料级磷酸氢钙Ⅰ型标准要求。
本发明使用树脂从玉米浸泡水中提取磷源，由于玉米是可再生资源，可有效缓解我国天然磷矿石不足的局面，社会效益显著，具有广泛的应用前景。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种利用可再生植物磷源生产磷酸氢钙的方法，其特征是：包括以下步骤，且如下步骤顺次进行，
步骤一、玉米净化预处理
玉米清洁，去除杂质；
步骤二、按亚硫酸溶液与玉米的重量比为1:(0.7～1.2)，向经步骤一预净化处理后的玉米加入浓度为0.08％～0.16％的亚硫酸溶液，在48℃～52℃下浸泡35h～48h，得到有机磷含量为0.35％～0.85％的玉米浸泡水；
步骤三、将步骤二得到的玉米浸泡水通过装有树脂的离交柱进行吸附，吸附流速为3.5m/h～10m/h；
步骤四、采用浓度为5％～10％的盐酸溶液对吸附饱和后的树脂进行洗脱，得到洗脱液；
步骤五、向步骤四得到的洗脱液中加入含有质量百分比为15％～20％的氢氧化钙悬浊液，调节洗脱液的pH值至5.5～6.2；
步骤六、将经步骤五中和后的洗脱液通过板框过滤机进行过滤，得到滤饼和滤液；
步骤七、将经步骤六得到滤饼卸入打浆罐，加水调至干物浓度为20％，得到浆液；
步骤八、将经步骤七处理得到的浆液输送至水解罐进行水解，水解温度165℃～175℃，水解压力0.7MPa～0.8MPa，保温时间大于6h；
步骤九、将水解后的水解液降温至90℃，并进入板框过滤机进行过滤；
步骤十、将经步骤九处理得到的滤饼输送至干燥器，在140℃～160℃下干燥，得到磷酸氢钙物料；
步骤十一、将干燥后的磷酸氢钙物料通过粉碎机进行粉碎，粉碎后的磷酸氢钙过振动筛，将其粒度控制在8目以下，水分控制在2.5％以下，得到成品磷酸氢钙；
向步骤四得到的洗脱液中加入含有质量百分比为15％～20％的氢氧化钙悬浊液，调节洗脱液的pH值至6.0；
步骤三中所述树脂为D312树脂。
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CN104045665A (zh) * 2014-06-12 2014-09-17 吉林富利生物科技开发有限公司 一种菲汀的分离纯化方法

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