CN116692797A - 一种磷酸钙生产饲料级磷酸二氢钙的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磷酸钙生产饲料级磷酸二氢钙的方法，该方法采用磷精矿煅烧而成的磷酸钙添加脱氟脱砷磷酸反应，经打散、干燥、破碎、筛分、冷却得到饲料级磷酸二氢钙产品。此法反应速率快，不需要熟化，缩短生产周期，产品不易结块，大幅减少磷石膏排放，保护环境，降低企业磷石膏处置成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种饲料磷酸盐的生产方法，具体的说涉及一种饲料级磷酸二氢钙的生产方法。
背景技术
饲料级磷酸钙盐主要品种有磷酸三钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙，磷酸二氢钙是一种优良的高效性磷酸盐饲料添加剂，主要用于水产动物饲料添加剂，由于磷酸二氢钙水溶性磷含量较高，含量占总磷90％以上，有利于水产动物对钙磷的吸收，消化吸收率在90%以上，排泄量少，有利于环境保护等特点。在国内外得到广泛运用。
目前饲料级磷酸二氢钙（Ca(H2PO4)2·H2O) 主要有三种生产方法：
第一种是干法，将湿法浓磷酸脱氟脱砷与含量钙化合物（碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙）干粉中和反应，生成磷酸二氢钙半成品，半成品熟化转筒烘干，获得成品。
第二种是两步法，将湿法磷酸与含量钙化合物（碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙）中和反应，生成磷酸氢钙，或使用氧化钙回收池水、含磷废水中的P2O5生成磷酸氢钙，磷酸氢钙和磷酸反应生成磷酸二氢钙料浆，再将浆料进行喷雾干燥或闪蒸干燥生成半成品，半成品熟化回转或闪蒸烘干，获得成品。
第三种是料浆法，将湿法磷酸脱氟脱砷后与含量钙化合物（碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙）中和反应直接生成磷酸二氢钙料浆，再将浆料进行一级喷雾干燥，二级转筒干燥获得成品。
上述现行生产工艺方法存在以下缺点：
第一、二种工艺生产方法缺点在于生产过程中能耗高，生产周期长，同时产品结晶细小，流动性差，易结块，磷石膏排放量大，后期磷石膏处置成本高。
第三种工艺生产方法也是目前饲钙生产普遍使用的生产方法。产品游离酸高，易结块，磷石膏排放量大，后期磷石膏处置成本高。
中国专利申请号为201510952371.4公开了一种饲料级磷酸二氢钙生产方法，该方法通过质量分数在98％以上碳酸钙调浆至质量分数为40％～55％与质量分数（以P2O5计）为40％～50％湿法磷酸在40℃～60℃进行一级反应，再在75℃～95℃进行二级反应，应时间控制在4h±0.5h经料浆喷雾干燥及圆筒干燥，破碎筛分，冷却包装得到产品。
同时还公布了饲料级磷酸二氢钙生产方法，如图1，该方法包括以下步骤：（1）原料磷酸的预备 ；（2）原料碳酸钙制浆 ；（3）一级反应 ；（4）二级反应 ；（5）料浆喷雾干燥及圆筒干燥 ；（6）破碎筛分 ；（7）冷却包装，得到产品。虽然该专利有其优点，但只能在高温下进行，且实际生产中还需在反应阶段补充蒸汽，反应时间长，产品游离酸高，磷石膏排放量大，产生大量二氧化碳。
发明内容
本发明的目的在于解决现有工业技术生产饲料级磷酸二氢钙中存在的上述不足，提供一种减少湿法磷酸用量，减少磷石膏排放的饲料级磷酸二氢钙的方法。本发明反应速率快，流动性好，产品不易结块。特别是此方法结合贵州“以渣定产”策略，在绿色环保，环境友好方面大幅降低磷石膏的排放及后期磷石膏处置成本，同比料浆法减少二级干燥，在节能减排降低生成成本，改善磷酸二氢钙物料粘结性，物料流动性方面具有明显优势。
为了实现上述发明目的，本发明采取技术方案如下：
一种磷酸钙生产饲料级磷酸二氢钙的方法其特征在于包括如下步骤：
（1）磷酸脱氟脱砷：使用常规脱氟剂硫酸钠和活性二氧化硅对磷酸进行脱氟，使用硫化钠配置溶液对磷酸进行脱砷；
（2）反应：使用磷精矿煅烧的磷酸钙和脱氟脱砷磷酸在一定温度下进行反应，控制pH值和反应时间；
（3）打散干燥：反应后料浆经打散机打散后进入干燥机进行干燥，干粉达到干燥指标后送去破碎；
（4）破碎筛分：带块的干粉送去破碎机进行破碎，筛下细粉为磷酸二氢钙半成品，进入冷却器进行冷却，筛上大颗粒再次破碎后进入干燥机干燥；
（5）冷却包装：磷酸二氢钙半成品进入冷却器进行冷却，得饲料级磷酸二氢钙成品，经检验合格后包装成为饲料级磷酸二氢钙产品。
上述方法第（1）步中，所述磷酸以P2O5计的质量分数为44～48%，脱氟脱砷温度≤40℃，氟含量＜1500mg/kg，砷含量＜15 mg/kg。
上述方法第（2）步中，所述磷酸钙和脱氟脱砷磷酸的质量比为1：2，50℃≤反应磷酸温度≤80℃，pH值＜3.5，反应时间为10～20min。
进一步的，第（2）步中，50℃≤反应磷酸温度≤70℃。
上述方法第（3）步中，所述干燥进口温度为350～550℃,出口温度为80～105℃，烘干温度不能超过105℃。
上述方法第（5）步中，所述冷却器为粉体流板式成品冷却器，料位为30～80%，冷却器出料温度≤40℃。
本发明具有以下优点：1反应速率快，工艺指标稳定；2生产周期短，不需要熟化；3产品游离酸低，流动性好，不易结块；4降低磷石膏排放量，降低后期磷石膏处置成本。
附图说明
图1 为 申请号201510952371.4号专利的工艺流程框图；
图2 为本发明的工艺流程框图。
实施方式
以下结合附图2，对本发明详细说明如下：
实施例1
如图2所示，一种磷酸钙生产饲料级磷酸二氢钙的方法包括以下步骤：
（1）将质量分数（以P2O5计）为47.48%原料磷酸控制温度≤40℃，加入硫酸钠和活性二氧化硅进行脱氟，氟含量1323 mg/kg，将硫化钠配置成溶液加入脱砷，砷含量9 mg/kg，量分数（以P2O5计）为45.86%。
（2）使用磷精矿煅烧的磷酸钙和脱氟脱砷磷酸在50℃下进行反应，控制pH值＜3.5和反应时间为10min；
（3）反应后块料经打散机打散后进入转筒干燥机，干粉达到干燥指标后送去破碎；干燥机进口温度为380℃,出口温度为95℃，烘干温度90℃，干粉达到干燥指标后送去破碎；
（4）带块的干粉送去破碎机进行破碎，筛下细粉为磷酸二氢钙半成品，进入冷却器进行冷却，筛上大颗粒再次破碎后进入干燥机干燥；
（5）磷酸二氢钙半成品进入冷却器进行冷却，进入冷却器进行冷却，冷却器料位在65%，冷却器出料温度38℃，包装成为饲料级磷酸二氢钙产品。
实施例2
如图2所示，一种磷酸钙生产饲料级磷酸二氢钙的方法包括以下步骤：
（1）将质量分数（以P2O5计）为47.48%原料磷酸控制温度≤40℃，加入硫酸钠和活性二氧化硅进行脱氟，氟含量1323 mg/kg，将硫化钠配置成溶液加入脱砷，砷含量9 mg/kg，量分数（以P2O5计）为45.86%。
（2）使用磷精矿煅烧的磷酸钙和脱氟脱砷磷酸在60℃下进行反应，控制pH值＜3.5和反应时间为10min；
（3）反应后块料经打散机打散后进入转筒干燥机，干粉达到干燥指标后送去破碎；干燥机进口温度为380℃,出口温度为95℃，烘干温度90℃，干粉达到干燥指标后送去破碎；
（4）带块的干粉送去破碎机进行破碎，筛下细粉为磷酸二氢钙半成品，进入冷却器进行冷却，筛上大颗粒再次破碎后进入干燥机干燥；
（5）磷酸二氢钙半成品进入冷却器进行冷却，进入冷却器进行冷却，冷却器料位在65%，冷却器出料温度38℃，包装成为饲料级磷酸二氢钙产品。
采用本发明生产的产品部分指标与CN201510952371.4对比结果如下：
实施例2对于实施例1其步骤（2）中只增加反应温度至60℃，产品总磷、水溶性磷、钙等指标相对稳定，因在饲料级磷酸二氢钙生产中，温度影响水溶磷含量，实施例1和实施例2温度均较CN201510952371.4中所要求的温度低，有利于节能降耗，产品指标均满足GB22548-2017饲料添加剂磷酸二氢钙要求。
实施例1和实施例2反应时间均较CN201510952371.4中所要求的反应时间低，因反应时间短，反应迅速，实施例1和实施例2中的游离酸较CN201510952371.4中低，产品结块风险降低。
实施例1和实施例2部分P2O5由磷酸钙提供，磷酸的使用量降低37%，磷石膏的排放量降低37%，直接降低了磷石膏的处置成本，有利于环保节能。CN201510952371.4中使用碳酸钙，反应过程产生二氧化碳，实施例1和实施例2不产生二氧化碳，有利于环保减碳。
综上，本发明对比现有料浆法工艺，如CN201510952371.4，缩短了工艺流程，减少一级反应及一级干燥，缩短反应时间，降低产品游离酸，降低结块风险，减少磷石膏及碳排放，减少环境污染，降低磷石膏处置成本，有利于节能、减排、低碳、环保，同时还提升产品的稳定性和质量。
Claims (6)
1.一种磷酸钙生产饲料级磷酸二氢钙的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）磷酸脱氟脱砷：使用常规脱氟剂硫酸钠和活性二氧化硅对磷酸进行脱氟，使用硫化钠配置溶液对磷酸进行脱砷；
（2）反应：使用磷精矿煅烧的磷酸钙和脱氟脱砷磷酸在一定温度下进行反应，控制pH值和反应时间；
（3）打散干燥：反应后料浆经打散机打散后进入干燥机进行干燥，干粉达到干燥指标后送去破碎；
（4）破碎筛分：带块的干粉送去破碎机进行破碎，筛下细粉为磷酸二氢钙半成品，进入冷却器进行冷却，筛上大颗粒再次破碎后进入干燥机干燥；
（5）冷却包装：磷酸二氢钙半成品进入冷却器进行冷却，得饲料级磷酸二氢钙成品，经检验合格后包装成为饲料级磷酸二氢钙产品。
2.如权利要求1所述的磷酸钙生产饲料级磷酸二氢钙的方法，其特征在于第（1）步中，所述磷酸以P2O5计的质量分数为44～48%，脱氟脱砷温度≤40℃，氟含量＜1500mg/kg，砷含量＜15 mg/kg。
3.如权利要求1所述的磷酸钙生产饲料级磷酸二氢钙的方法，其特征在于第（2）步中，所述磷酸钙和脱氟脱砷磷酸的质量比为1：2，50℃≤反应磷酸温度≤80℃，pH值＜3.5，反应时间为10～20min。
4.如权利要求3所述的磷酸钙生产饲料级磷酸二氢钙的方法，其特征在于第（2）步中，50℃≤反应磷酸温度≤70℃。
5.如权利要求1所述的磷酸钙生产饲料级磷酸二氢钙的方法，其特征在于第（3）步中，所述干燥进口温度为350～550℃,出口温度为80～105℃，烘干温度不能超过105℃。
6.如权利要求1所述的磷酸钙生产饲料级磷酸二氢钙的方法，其特征在于第（5）步中，所述冷却器为粉体流板式成品冷却器，料位为30～80%，冷却器出料温度≤40℃。
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