CN109485083A - 一种饲料添加剂硫酸钙的制备方法和制备系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了饲料添加剂硫酸钙的制备方法和制备系统，方法为将制盐产生的盐石膏进行三级洗涤和三级澄清处理后得到对应上清液浓度在5波美度以下的洗涤石膏浆料，将所述洗涤石膏浆料压滤、闪蒸干燥后制得NaCl含量≤5％的饲料添加剂硫酸钙。系统包括洗涤澄清单元和压滤干燥单元，洗涤澄清单元包括一级洗涤澄清桶、二级洗涤澄清桶、三级洗涤澄清桶、一级清液储桶、二级清液储桶和三级清液储桶。本发明是以制盐产生的盐石膏为原料，通过对其再造生产为饲料添加剂，具有原料来源可靠和产品制造费用低的优点，对我国饲养业发展有非常大的促进作用，同时其开发成功对解决井矿盐的盐石膏对环境的污染，促进井矿盐的清洁生产和资源综合利用意义重大。

Description

一种饲料添加剂硫酸钙的制备方法和制备系统
技术领域
本发明涉及制盐副产品利用的技术领域，更具体地讲，涉及一种饲料添加剂硫酸钙的制备方法和制备系统。
背景技术
饲料添加剂是指在饲料生产加工、使用过程中添加的少量或微量物质，在饲料中用量很少但作用显著。饲料添加剂是现代饲料工业必然使用的原料，对强化基础饲料营养价值、提高动物生产性能、保证动物健康、节省饲料成本和改善畜产品品质等方面有明显的效果。
硫酸钙也称石膏，有二水、半水和无水之分，分子式分别为：CaSO4·2H2O、CaSO4·1/2H2O和CaSO4。在传统行业硫酸钙(石膏)主要是用于建筑业之中，随着人们对硫酸钙(石膏)的不断研究，发现硫酸钙在饲料行业中同样可以发挥很大的作用。硫酸钙在饲料中主要使用二水硫酸钙和半水硫酸钙，其中硫酸钙含钙量为20～28％、含硫量为16～22％，既可提供钙，又是硫的良好来源，生物利用率高，是一种经济型的饲料添加剂，可以在一定程度上取代碳酸钙，同时更主要作为粘结剂，具有良好的效果。
在钻井汲取地下天然卤水和开采地下岩盐经加工制成井矿盐的过程中会产生一定的废渣——盐石膏，不仅对环境造成污染，而且给盐场再建带来困难。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种利用井矿盐盐石膏制备饲料添加剂硫酸钙的方法和系统。
本发明的一方面提供了饲料添加剂硫酸钙的制备方法，将制盐产生的盐石膏进行三级洗涤和三级澄清处理后得到对应上清液浓度在5波美度以下的洗涤石膏浆料，将所述洗涤石膏浆料压滤、闪蒸干燥后制得NaCl含量≤5％的饲料添加剂硫酸钙。
根据本发明饲料添加剂硫酸钙的制备方法的一个实施例，所述三级洗涤和三级澄清处理具体包括以下步骤：
A、先向盐石膏配制形成的盐石膏浆料中加入工业白水作为洗水并搅拌进行一级洗涤澄清，澄清后分离得到一级洗涤石膏浆料和一级上清液，其中，一级上清液的浓度为16波美度以内；
B、向一级洗涤石膏浆料中加入工业白水和所述一级上清液作为洗水并搅拌进行二级洗涤澄清，澄清后分离得到二级洗涤石膏浆料和二级上清液，其中，所述工业白水与一级上清液的体积比为6～8：2～4，二级上清液的浓度为10波美度以内；
C、向二级洗涤石膏浆料中加入工业白水作为洗水并搅拌进行三级洗涤澄清，澄清后分离得到三级洗涤石膏浆料和三级上清液，其中，三级上清液的浓度在5波美度以下。
根据本发明饲料添加剂硫酸钙的制备方法的一个实施例，得到二级上清液之后，将所述二级上清液返回步骤A中替代工业白水进行一级洗涤澄清，将所述三级上清液与机械压滤所得滤液排至废水池。
根据本发明饲料添加剂硫酸钙的制备方法的一个实施例，在每级洗涤澄清过程中，先加入部分洗水再送入洗涤浆料，随后加洗水至液位达到1/2以上时，启动搅拌5～20分钟后静置澄清，待上清液浓度达到预设范围后分离并进行下一步操作。
根据本发明饲料添加剂硫酸钙的制备方法的一个实施例，将所述三级洗涤石膏浆料进行0.5～1MPa下的机械压滤，随后在80～110℃的条件下进行闪蒸干燥，之后包装得到饲料添加剂硫酸钙。
本发明的另一方面提供了饲料添加剂硫酸钙的制备系统，所述制备系统包括洗涤澄清单元和压滤干燥单元，所述洗涤澄清单元包括一级洗涤澄清桶、二级洗涤澄清桶、三级洗涤澄清桶、一级清液储桶、二级清液储桶和三级清液储桶，其中，
所述一级洗涤澄清桶的进料口与盐石膏供给源、工业白水供给源和二级清液储桶相连，一级洗涤澄清桶的上部出料口与三级清液储桶相连且底部出料口与二级洗涤澄清桶相连；
所述二级洗涤澄清桶的进料口与工业白水供给源和三级清液储桶相连，二级洗涤澄清桶的上部出料口与二级清液储桶相连且底部出料口与三级洗涤澄清桶相连；
所述三级洗涤澄清桶的进料口与工业白水供给源相连，三级洗涤澄清桶的上部出口与一级清液储桶相连且底部出口与压滤干燥单元相连。
根据本发明饲料添加剂硫酸钙的制备系统的一个实施例，所述压滤干燥单元包括依次相连的机械压滤机、皮带输送机、螺旋给料器、闪蒸干燥机和旋风分离器。
根据本发明饲料添加剂硫酸钙的制备系统的一个实施例，所述压滤干燥单元还包括与闪蒸干燥机相连的鼓风机和热风炉，以及与旋风分离器相连的布袋除尘器和引风机。
根据本发明饲料添加剂硫酸钙的制备系统的一个实施例，所述制备系统还包括与压滤干燥单元相连的包装单元。
根据本发明饲料添加剂硫酸钙的制备系统的一个实施例，所述机械压滤机的排水口与一级清液储桶相连，一级清液储桶与废水池相连。
与现有技术相比，本发明是以制盐产生的废渣——盐石膏为原料，通过对其再造生产为饲料添加剂，具有原料来源可靠和产品制造费用低的优点，对我国饲养业发展有非常大的促进作用，同时其开发成功对解决井矿盐的盐石膏对环境的污染，促进井矿盐的清洁生产和资源综合利用意义非同一般。
附图说明
图1示出了根据本发明示例性实施例的饲料添加剂硫酸钙的制备方法的流程图。
图2示出了根据本发明示例性实施例的饲料添加剂硫酸钙的制备系统的结构原理图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面对本发明的饲料添加剂硫酸钙的制备方法和制备系统进行具体描述和说明。
图1示出了根据本发明示例性实施例的饲料添加剂硫酸钙的制备方法的流程图。
如图1所示，根据本发明的示例性实施例，所述饲料添加剂硫酸钙的制备方法为：将制盐产生的盐石膏进行三级洗涤和三级澄清处理后得到对应上清液浓度在5波美度以下的洗涤石膏浆料，将所述洗涤石膏浆料压滤、闪蒸干燥后制得NaCl含量≤5％的饲料添加剂硫酸钙，更具体地，该饲料添加剂硫酸钙的主含量硫酸钙≥88％，水分≤7％，细度≥90％。
本发明中所采用的盐石膏为井矿盐生产过程中产生的废渣，优选为卤水真空制盐的各效蒸发器中结晶得到的盐石膏。具体地，盐石膏是一种在真空制盐过程中由化学结晶、沉淀而形成的化合物，主要成分为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)。原状盐石膏颗粒细小、含水量大且呈泥浆状，所含水中存在大量的盐分，即是富含氯化钠(NaCl)等物质的浓溶液。
本发明利用硫酸钙不溶于水而氯化钠等杂质易溶于水的原理，通过三级洗涤、三级澄清，可有效将硫酸钙与可溶杂质进行分离，制得符合标准的饲料添加剂硫酸钙。
具体地，本发明的三级洗涤和三级澄清处理具体包括以下步骤。
步骤A：
先向盐石膏配制形成的盐石膏浆料中加入工业白水作为洗水并搅拌进行一级洗涤澄清，澄清后分离得到一级洗涤石膏浆料和一级上清液，其中，一级上清液的浓度为16波美度以内。
其中，本步骤的洗水在开始进行洗涤澄清处理时为白水，而在之后得到二级上清液之后，将所得的二级上清液返回步骤A中替代工业白水进行一级洗涤澄清。
步骤B：
向一级洗涤石膏浆料中加入工业白水和上述一级上清液作为洗水并搅拌进行二级洗涤澄清，澄清后分离得到二级洗涤石膏浆料和二级上清液，其中，工业白水与一级上清液的体积比为6～8：2～4，二级上清液的浓度为10波美度以内。
步骤C：
向二级洗涤石膏浆料中加入工业白水作为洗水并搅拌进行三级洗涤澄清，澄清后分离得到三级洗涤石膏浆料和三级上清液，其中，三级上清液的浓度在5波美度以下。
在获得将三级洗涤石膏浆料之后，将三级洗涤石膏浆料进行0.5～1MPa下的机械压滤，随后在80～110℃的条件下进行闪蒸干燥，之后包装得到饲料添加剂硫酸钙。并且，将所得三级上清液与机械压滤所得滤液排至废水池。
上述三级洗涤和三级澄清处理的每级洗涤澄清过程中，先加入部分洗水再送入洗涤浆料，随后加洗水至液位达到1/2以上时，启动搅拌5～20分钟后静置澄清，待上清液浓度达到预设范围后分离并进行下一步操作。若上清液浓度偏高，可根据实际情况重复洗涤。
图2示出了根据本发明示例性实施例的饲料添加剂硫酸钙的制备系统的结构原理图。
如图2所示，根据本发明的示例性实施例，所述饲料添加剂硫酸钙的制备系统包括洗涤澄清单元和压滤干燥单元，洗涤澄清单元包括一级洗涤澄清桶、二级洗涤澄清桶、三级洗涤澄清桶、一级清液储桶、二级清液储桶和三级清液储桶。
一级洗涤澄清桶的进料口与盐石膏供给源、工业白水供给源和二级清液储桶相连，一级洗涤澄清桶的上部出料口与三级清液储桶相连且底部出料口与二级洗涤澄清桶相连；二级洗涤澄清桶的进料口与工业白水供给源和三级清液储桶相连，二级洗涤澄清桶的上部出料口与二级清液储桶相连且底部出料口与三级洗涤澄清桶相连；三级洗涤澄清桶的进料口与工业白水供给源相连，三级洗涤澄清桶的上部出口与一级清液储桶相连且底部出口与压滤干燥单元相连。
通过上述洗涤澄清单元能够实现对盐石膏的三级洗涤和三级澄清，得到符合要求的洗涤石膏浆料后进行后续的机械压滤和闪蒸干燥。
具体地，压滤干燥单元包括依次相连的机械压滤机、皮带输送机、螺旋给料器、闪蒸干燥机和旋风分离器。其中，机械压滤机的排水口与一级清液储桶相连，一级清液储桶与废水池相连。
由此，机械压滤机对从三级洗涤澄清桶流出的三级洗涤石膏浆料进行压滤，得到滤液和滤饼，滤液返回至一级清液储桶，滤饼由皮带输送机输送至螺旋给料器的储料斗后给料至闪蒸干燥机进行干燥，需通过旋风分离器初步除去干燥尾气中的硫酸钙粉尘。
其中，压滤干燥单元还包括与闪蒸干燥机相连的鼓风机和热风炉，热风炉通过天然气燃烧将冷空气加热为热风后由鼓风机送至闪蒸干燥机进行干燥处理；还包括与旋风分离器相连的布袋除尘器和引风机，需通过布袋除尘器进一步除去尾气中的硫酸钙粉尘，使干燥尾气达到环保标准后由引风机排空。
制备系统还包括与压滤干燥单元相连的包装单元，包装单元包括储料斗、自动秤等设备，实现饲料添加剂硫酸钙的包装后得到产品。
下面通过实施例来对本发明进行进一步说明。
实施例：
1)三级洗涤和三级澄清处理：
先将一级洗涤澄清桶内加入一定量工业白水或二级上清液，将盐石膏浆料输送至一级洗涤澄清桶，再加入工业白水或二级上清液，待液位达到1/2以上时启动搅拌15分钟后静置澄清。待一级洗涤浆料澄清后，检测所得一级上清液的浓度，当一级上清液的浓度在16波美度以内时(如清液浓度偏高，可根据实际情况进行重复洗涤)，则将一级洗涤澄清桶的一级上清液回收至三级清液储桶中。
将底部一级洗涤石膏浆料转送至盛有定量洗水的二级洗涤澄清桶内，二级洗涤的洗水为工业白水和一级上清液，二者的体积比为7:3，送入一级洗涤石膏浆料之后继续加入洗水至二级洗涤桶内液位达到1/2以上时，启动搅拌10分钟后静置澄清。待二级洗涤浆料澄清后，检测所得二级上清液的浓度，当二级上清液的浓度在10波美度以内(如清液浓度偏高，可根据实际情况进行重复洗涤)，将二级洗涤澄清桶的二级上清液回收至二级清液储桶，并适时启动输送泵将二级上清液送至一级洗涤澄清桶作为洗水使用。
将二级洗涤澄清桶底部的二级洗涤石膏浆料转至盛有定量洗水的三级洗涤澄清桶内，三级洗涤的洗水为工业白水，送入二级洗涤石膏浆料之后继续加入洗水至三级洗涤澄清桶内液位达到1/2以上时，启动搅拌5-10分钟后静置澄清。待三级洗涤浆料澄清后，检测所得三级上清液的浓度，当三级上清液的浓度在5波美度以内，则静置待后续压滤使用。
其中，各级洗涤澄清要及时进行切换备料，确保系统实现连续稳定运行。要随时与制盐工段保持联系，保证输送盐石膏浆料固液比和输送量，夜间要保证一级洗涤澄清桶具有足够容量。
2)机械压滤：
检查按工艺要求启闭阀门，并将压滤机置于自动，将滤板压紧保压。启动机械压滤机的给料泵，开启机械压滤机阀门，向机械压滤机输送来自三级洗涤澄清桶的三级洗涤石膏浆料(可根据三级上清液的浓度适当开启白水旁通阀向浆料中添加工业白水)，随时关注进料管口压力。待压力逐渐上升至0.5MPa时，调节进料阀并开启回料阀，使供料压力稳定控制在0.5MPa左右。待滤液出口各水嘴基本无滤液排出时，停止给料泵、关闭进料阀、回流管阀。打开压缩空气阀，进行压滤吹干(反复启闭压缩气阀门进行反复吹气)，压力不超过0.5MPa。待滤液出口各水嘴气无明显带水时，关闭压缩空气阀门。卸压松开滤板，并将滤饼至于待卸料状态。根据闪蒸干燥进度逐一卸料，待卸料完毕后进入下一轮机械压滤过程(卸料期间另一台压滤机进行压滤操作)，期间两台压滤机轮流压滤备料，确保系统连续稳定运行。
3)闪蒸干燥：
启动引风机并将风门调至适宜位置，再开启布袋除尘器。开启并调节天然气控制阀门，启动点火装置进行点火(也可先启动鼓风机并将风量调至较小，再开启点火系统)。启动鼓风机、螺旋给料机和闪蒸干燥机主机等，根据热风温度变化值适度调节鼓风机和引风机风门，调整天然气进气量，使热风炉及闪蒸干燥机处于微负压状态，确保热风温度处于控制值内。
当尾气温度达110℃时，启动皮带输送机开始下料并随时关注闪蒸干燥机的主机电流(控制在45A以内)，根据尾气温度及主机电流变化，随时调整各设备控制参数处于最佳匹配状态，使尾气温度保持在80～100℃之间，得到产品后包装得到饲料添加剂硫酸钙。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种饲料添加剂硫酸钙的制备方法，其特征在于，将制盐产生的盐石膏进行三级洗涤和三级澄清处理后得到对应上清液浓度在5波美度以下的洗涤石膏浆料，将所述洗涤石膏浆料压滤、闪蒸干燥后制得NaCl含量≤5％的饲料添加剂硫酸钙。
2.根据权利要求1所述饲料添加剂硫酸钙的制备方法，其特征在于，所述三级洗涤和三级澄清处理具体包括以下步骤：
A、先向盐石膏配制形成的盐石膏浆料中加入工业白水作为洗水并搅拌进行一级洗涤澄清，澄清后分离得到一级洗涤石膏浆料和一级上清液，其中，一级上清液的浓度为16波美度以内；
B、向一级洗涤石膏浆料中加入工业白水和所述一级上清液作为洗水并搅拌进行二级洗涤澄清，澄清后分离得到二级洗涤石膏浆料和二级上清液，其中，所述工业白水与一级上清液的体积比为6～8：2～4，二级上清液的浓度为10波美度以内；
C、向二级洗涤石膏浆料中加入工业白水作为洗水并搅拌进行三级洗涤澄清，澄清后分离得到三级洗涤石膏浆料和三级上清液，其中，三级上清液的浓度在5波美度以下。
3.根据权利要求2所述饲料添加剂硫酸钙的制备方法，其特征在于，得到二级上清液之后，将所述二级上清液返回步骤A中替代工业白水进行一级洗涤澄清，将所述三级上清液与机械压滤所得滤液排至废水池。
4.根据权利要求3所述饲料添加剂硫酸钙的制备方法，其特征在于，在每级洗涤澄清过程中，先加入部分洗水再送入洗涤浆料，随后加洗水至液位达到1/2以上时，启动搅拌5～20分钟后静置澄清，待上清液浓度达到预设范围后分离并进行下一步操作。
5.根据权利要求2所述饲料添加剂硫酸钙的制备方法，其特征在于，将所述三级洗涤石膏浆料进行0.5～1MPa下的机械压滤，随后在80～110℃的条件下进行闪蒸干燥，之后包装得到饲料添加剂硫酸钙。
6.一种饲料添加剂硫酸钙的制备系统，其特征在于，所述制备系统包括洗涤澄清单元和压滤干燥单元，所述洗涤澄清单元包括一级洗涤澄清桶、二级洗涤澄清桶、三级洗涤澄清桶、一级清液储桶、二级清液储桶和三级清液储桶，其中，
所述一级洗涤澄清桶的进料口与盐石膏供给源、工业白水供给源和二级清液储桶相连，一级洗涤澄清桶的上部出料口与三级清液储桶相连且底部出料口与二级洗涤澄清桶相连；
所述二级洗涤澄清桶的进料口与工业白水供给源和三级清液储桶相连，二级洗涤澄清桶的上部出料口与二级清液储桶相连且底部出料口与三级洗涤澄清桶相连；
所述三级洗涤澄清桶的进料口与工业白水供给源相连，三级洗涤澄清桶的上部出口与一级清液储桶相连且底部出口与压滤干燥单元相连。
7.根据权利要求6所述饲料添加剂硫酸钙的制备系统，其特征在于，所述压滤干燥单元包括依次相连的机械压滤机、皮带输送机、螺旋给料器、闪蒸干燥机和旋风分离器。
8.根据权利要求7所述饲料添加剂硫酸钙的制备系统，其特征在于，所述压滤干燥单元还包括与闪蒸干燥机相连的鼓风机和热风炉，以及与旋风分离器相连的布袋除尘器和引风机。
9.根据权利要求6所述饲料添加剂硫酸钙的制备系统，其特征在于，所述制备系统还包括与压滤干燥单元相连的包装单元。
10.根据权利要求7所述饲料添加剂硫酸钙的制备系统，其特征在于，所述机械压滤机的排水口与一级清液储桶相连，一级清液储桶与废水池相连。
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