盐酸湿法连续薄层反应生产饲料磷酸氢钙的方法.pdf

盐酸湿法连续薄层反应生产饲料磷酸氢钙的方法
    本发明系属一种生产饲料级磷酸氢钙的化学工艺技术，具体涉及以磷矿粉和盐酸(或副产低浓盐酸)湿法连续薄层反应生产饲料磷酸氢钙的工艺技术。

    目前，全世界饲料磷酸盐生产能力已超过1000万吨，其中主要是磷酸氢钙和脱氟磷酸钙。湿法磷酸氢钙生产工艺中以硫酸法、盐酸法、水萃普钙法为主。由于湿法中主要原料磷矿粉含有化学结合态的氟，萃取过程中大部分氟的氟硅酸形态进入反应液中，而饲料磷酸氢钙对氟有严格的控制范围，生产过程为保证产品质量，不得不采取各种除氟工艺和除氟剂，而在除氟过程中同时降低了饲钙磷的收率，如萃液经脱氟剂除氟后进行两段中和，饲料磷酸氢钙中磷收率约为60％-70％。因此，随着饲料工业的兴起，对饲料磷酸氢钙的需求日益增加，致使提高饲料磷酸氢钙收率，降低成本，简化工艺成为当前饲料工业的研究趋势。

    本发明的目的在於提供一种制备饲料磷酸氢钙的新工艺，提高饲钙收率和产品质量，简化工艺，降低生产成本。

    本发明的技术方案实现如下：本发明的依据是在萃取过程中，磷矿粉分解，氟化合物生成的反应速度和分压控制反应液料层厚度，以连续薄层反应为手段，强化氟的逸出，促进磷的萃出，以提高萃取液中的磷氟比磷的萃取率高。采用磷矿粉和工业盐酸(或副产低浓度盐酸)，分别计量，连续进入一特殊结构地薄层反应器内，调节反应器料层控制装置，控制反应液料层厚度在40-400mm，使物料在反应器内，借助强列搅拌，沿器壁形成较薄的液膜，控制反应时间10-60分钟。反应过程在微负压(40-600mmH2O柱)下进行，使萃取分解生成的氟化合物以气态形式迅速逸出，进入氟吸收系统。而经逸氟后的反应液流入一塔式反应器底部，进一步充分反应后，连续不断地从塔式反应釜上部溢流而出，溢出的萃液P2O5/F＝38-78，磷萃出率90-95％。反应液经过滤中和，中和过程掌握好石灰乳加入方式，控制好加如量，调节PH＝1.5-3，P2O5/F＝215-230，滤出肥料磷酸氢钙，滤液进行二级中和，中和过程中控制好石灰乳加入量，调节PH＝4.8-6，随后过滤，水洗，干燥得饲料磷酸氢钙成品。

    以下结合实施例详述本发明：

    将250.7g(Hcl＝22.64％)回收盐酸与100g含P2O5＝32.41％，F＝3.37％的磷矿粉，均匀投入带有负压(40-600mmH2O柱)的扁平反应器内，控制料液厚度为40-400mm，负压为40-600mmH2O柱，投料前升动搅拌，反应20-30分钟，流入圆筒形反应器内，继续搅拌反应35分中，停止反应过滤，得滤液698g，中间分析滤液P2O5＝4.33％，F＝0.106，P2O5＝40.85，P2O5萃出率为93.25％，萃取发应总时间40-90分钟，萃液用石灰乳中和至PH＝2.6，过滤，滤饼干燥后称重为12.4g分析滤饼含P2O5＝33.77％，F＝5.01％，一次中和后滤液称重为1244g，分析滤液含P2O5＝2.084％，F＝0.0091％，P2O5/F＝229，将滤液用石灰乳二次中和至PH＝6，过滤、水洗、干燥，得饲料磷酸氢钙68.3g，其中含P2O5＝38.06％，F＝0.16％饲料磷酸氢钙中磷占磷矿粉中磷的80.21％。肥料级与饲料级磷酸氢钙总磷收率为93.13％，饲料级∶肥料级＝6.2∶1(68.3×0.3806∶12.4×0.3377)。

    采用上述方法制备的磷酸氢钙，其饲料级∶肥料级＝8∶2-9∶1，饲料磷酸钙中磷总收率为75-85％，产品质量符合并优于GB8258-87标准。与现有生产工艺相比，本发明在萃取反应过程中氟逸出率高，磷萃出率为90-95％，饲料磷酸氢钙中磷总受率为75-85％，萃取反应为常温反应，减小了设备尺寸，节约了投资，减少了用地，特别是省去脱氟剂除氟工序，使饲料磷酸氢钙收率得到保证。此外，还可利用副产品盐酸(Hcl≥18％)。