專利名稱：鹽酸濕法連續薄層反應生產飼料磷酸氫鈣的方法
技術領域：
本發明系屬一種生產飼料級磷酸氫鈣的化學工藝技術，具體涉及以磷礦粉和鹽酸(或副產低濃鹽酸)濕法連續薄層反應生產飼料磷酸氫鈣的工藝技術。
目前，全世界飼料磷酸鹽生產能力已超過1000萬噸，其中主要是磷酸氫鈣和脫氟磷酸鈣。濕法磷酸氫鈣生產工藝中以硫酸法、鹽酸法、水萃普鈣法為主。由于濕法中主要原料磷礦粉含有化學結合態的氟，萃取過程中大部分氟的氟硅酸形態進入反應液中，而飼料磷酸氫鈣對氟有嚴格的控制范圍，生產過程為保證產品質量，不得不采取各種除氟工藝和除氟劑，而在除氟過程中同時降低了飼鈣磷的收率，如萃液經脫氟劑除氟后進行兩段中和，飼料磷酸氫鈣中磷收率約為60％-70％。因此，隨著飼料工業的興起，對飼料磷酸氫鈣的需求日益增加，致使提高飼料磷酸氫鈣收率，降低成本，簡化工藝成為當前飼料工業的研究趨勢。
本發明的目的在於提供一種制備飼料磷酸氫鈣的新工藝，提高飼鈣收率和產品質量，簡化工藝，降低生產成本。
本發明的技術方案實現如下本發明的依據是在萃取過程中，磷礦粉分解，氟化合物生成的反應速度和分壓控制反應液料層厚度，以連續薄層反應為手段，強化氟的逸出，促進磷的萃出，以提高萃取液中的磷氟比磷的萃取率高。采用磷礦粉和工業鹽酸(或副產低濃度鹽酸)，分別計量，連續進入一特殊結構的薄層反應器內，調節反應器料層控制裝置，控制反應液料層厚度在40-400mm，使物料在反應器內，借助強列攪拌，沿器壁形成較薄的液膜，控制反應時間10-60分鐘。反應過程在微負壓(40-600mmH2O柱)下進行，使萃取分解生成的氟化合物以氣態形式迅速逸出，進入氟吸收系統。而經逸氟后的反應液流入一塔式反應器底部，進一步充分反應后，連續不斷地從塔式反應釜上部溢流而出，溢出的萃液P2O5/F＝38-78，磷萃出率90-95％。反應液經過濾中和，中和過程掌握好石灰乳加入方式，控制好加如量，調節PH＝1.5-3，P2O5/F＝215-230，濾出肥料磷酸氫鈣，濾液進行二級中和，中和過程中控制好石灰乳加入量，調節PH＝4.8-6，隨后過濾，水洗，干燥得飼料磷酸氫鈣成品。
以下結合實施例詳述本發明將250.7g(Hcl＝22.64％)回收鹽酸與100g含P2O5＝32.41％，F＝3.37％的磷礦粉，均勻投入帶有負壓(40-600mmH2O柱)的扁平反應器內，控制料液厚度為40-400mm，負壓為40-600mmH2O柱，投料前升動攪拌，反應20-30分鐘，流入圓筒形反應器內，繼續攪拌反應35分中，停止反應過濾，得濾液698g，中間分析濾液P2O5＝4.33％，F＝0.106，P2O5＝40.85，P2O5萃出率為93.25％，萃取發應總時間40-90分鐘，萃液用石灰乳中和至PH＝2.6，過濾，濾餅干燥后稱重為12.4g分析濾餅含P2O5＝33.77％，F＝5.01％，一次中和后濾液稱重為1244g，分析濾液含P2O5＝2.084％，F＝0.0091％，P2O5/F＝229，將濾液用石灰乳二次中和至PH＝6，過濾、水洗、干燥，得飼料磷酸氫鈣68.3g，其中含P2O5＝38.06％，F＝0.16％飼料磷酸氫鈣中磷占磷礦粉中磷的80.21％。肥料級與飼料級磷酸氫鈣總磷收率為93.13％，飼料級∶肥料級＝6.2∶1(68.3×0.3806∶12.4×0.3377)。
采用上述方法制備的磷酸氫鈣，其飼料級∶肥料級＝8∶2-9∶1，飼料磷酸鈣中磷總收率為75-85％，產品質量符合并優于GB8258-87標準。與現有生產工藝相比，本發明在萃取反應過程中氟逸出率高，磷萃出率為90-95％，飼料磷酸氫鈣中磷總受率為75-85％，萃取反應為常溫反應，減小了設備尺寸，節約了投資，減少了用地，特別是省去脫氟劑除氟工序，使飼料磷酸氫鈣收率得到保證。此外，還可利用副產品鹽酸(Hcl≥18％)。
權利要求
1.鹽酸濕法連續薄層反應生產飼料磷酸氫鈣的方法，采用鹽酸濕法速續薄層反應萃取磷酸，萃液經兩級中和生產飼料磷酸氫鈣，萃取過程是在一薄層反應釜和串聯的塔式反應釜內進行的。鹽酸和磷礦粉分別計量，在負壓下，連續投入一特殊結構的薄層反應器內，控制較薄的液面高度和反應時間，在鹽酸分解磷礦粉|CasF(PO4)3|時，將同時生成的氟化物以氣態形式迅速抽出，而萃液流入塔式反應器底部，充分反應后，連續從塔上部溢流而出，萃液用石灰乳中和，濾出沉淀的肥鈣，然后用石灰乳進行二級中和，過濾出沉淀，水洗，干燥的飼料磷酸氫鈣。
2.根據權利要求1所述的鹽酸濕法連續薄層反應生產飼料磷酸氫鈣的方法，其特征在于萃取過程控制料層40-400mm，負壓為40-600mmH2O柱，薄層反應2-30分鐘，萃取反應總時間40-90分鐘。
3.根據權利要求1所述的鹽酸濕法連續薄層反應生產飼料磷酸氫鈣的方法，其特征在于萃取劑為工業鹽酸和副產鹽酸(Hcl≥18％)或回收鹽酸。
4.根據權利要求1所述的鹽酸濕法連續薄層反應生產飼料磷酸氫鈣的方法，其特征在于保證飼料磷酸氫鈣收率前提下，萃取液直接進行二級中和(無需采用脫氟劑除氟)生產肥料和飼料級磷酸氫鈣。
5.根據權利要求1和4所述的鹽酸濕法連續薄層反應生產飼料磷酸氫鈣的方法，其特征在于二級中和中第一次中和控制PH＝1.3-3，P2O5/F＝215-230，第二次中和控制PH＝4.8-6。
全文摘要
本發明鹽酸濕法連續薄層反應生產飼料磷酸氫鈣的方法是一種鹽酸濕法連續薄層反應生產工藝，系采用磷礦粉與鹽酸為原料，行常溫濕法連續薄層反應，強化氟的逸出(省去脫氟工序)，促進磷的萃取率，使萃取液中P
文檔編號C05B11/00GK1142908SQ9511241
公開日1997年2月19日 申請日期1995年8月16日 優先權日1995年8月16日
發明者周端午, 袁明俊, 楊方文, 羅宗棣, 鄒忠清, 劉祥英 申請人:周端午, 袁明俊, 楊方文, 羅宗棣