一種利用磷酸鐵結晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法
2023-11-10 03:17:17
一種利用磷酸鐵結晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法
【專利摘要】本發明公布了一種利用磷酸鐵結晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，它包括以下步驟：往磷鐵製磷酸鐵結晶後的母液中加入二乙基二硫代氨基甲酸鈉，室溫下攪拌10-30min後，過濾，將濾液升溫至40-50℃，緩慢加入石灰乳至溶液的pH值在4.7-5.0之間，反應90-120min，攪拌速率為200r/min，繼續加入石灰乳至反應終點pH值為6.0-6.8，反應結束後沉降，離心過濾，濾餅乾燥得產品。本發明方法提高了磷鐵製磷酸鐵中P2O5的利用率，具有很高的應用價值，此外，反應後pH為6.0-6.8，接近中性，降低了水處理的成本。本工藝流程簡單，操作性較強，且生產成本低，易於實現工業化。
【專利說明】一種利用磷酸鐵結晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及磷酸氫鈣，尤其涉及利用含有五氧化二磷、各種金屬離子雜質的廢水製備飼料級磷酸氫鈣。
【背景技術】
[0002]磷酸氫鈣作為一種飼料礦物添加劑，在畜牧業中具有較為廣泛的應用。目前生產磷酸氫鈣的主流工藝為利用溼法磷酸與氧化鈣、碳酸鈣或石灰乳中的一種進行中和反應，其中溼法磷酸由硫酸或鹽酸萃取磷礦石來製取，由於溼法磷酸中含有較多的雜質如氟、鎂和硫酸根等，在中和反應前需要脫除這部分雜質。目前的期刊文獻和專利中，生產飼料級磷酸氫鈣主要是用磷酸和氧化鈣反應製取，一般是先將磷酸用硅藻土或石灰乳脫氟後再加入石灰乳進行中和反應，中國專利102502553A公開了 「一種用磷肥廠廢水製取飼料級磷酸氫鈣的方法」，該專利主要是先對廢水進行初步和深度脫氟後再加入石灰乳。
[0003]磷酸鐵的生產工藝為將磷鐵礦加入到磷酸和硝酸的混酸中，加熱溼法溶解，過濾，再除去濾液中的錳、鈣、鎂等雜質後採用溶膠結晶的方法析出磷酸鐵。結晶析出磷酸鐵後會產生大量的母液，該母液的PH值為0.95左右，P2O5含量在0.7%左右，母液呈強酸性，直接排放汙染環境。研究發現可以利用母液中的P2O5生產飼料級磷酸氫鈣，然而因母液中含有雜質，直接加入石灰或石灰乳進行中和反應會使得生成的磷酸氫鈣純度不高，因此中和反應前需要去除部分雜質才可以得到純度高，色度好的飼料級磷酸氫鈣產品，使資源得到很好的循環利用。
[0004]針對以上情況，發 明人開發了一種利用磷酸鐵母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，經檢索，迄今為止還沒有類似方法在相關文獻和專利中發表過。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種利用磷酸鐵母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，通過該方法製得的磷酸氫鈣符合飼料級的標準。
[0006]為了實現上述目標，本發明採用以下技術方案予以實施:
(1)母液預處理
稱取一定量的磷鐵製磷酸鐵產生的母液，加入二乙基二硫代氨基甲酸鈉，在室溫下攪拌10-30min，轉速200r/min，反應結束沉降60_90min，過濾，將濾液轉移到反應器中；
(2)飼料級磷酸氫鈣製備
a、石灰乳進料速度控制:往反應器中逐漸加入石灰乳，反應器中溫度為40-50°C，攪拌轉速200r/min，用pH計控制溶液的pH值，當溶液的pH值穩定在4.0左右時，加入石灰乳後pH值每升高0.2左右時，恆定一段時間後再繼續加入石灰乳。
[0007]b、反應pH值控制:按a中所述方法加入石灰乳，當溶液中的pH值穩定在4.7-5.0時停止加入石灰乳，反應90-120min後，繼續向溶液中加入石灰乳，至反應終點pH值為
6.0-6.8，反應結束後沉降60-90min，離心過濾，將濾餅乾燥，得飼料級磷酸氫鈣產品。[0008]步驟(2)中溶液pH值在4.0時，加入石灰乳後pH每升高0.2，恆定2_5min再繼續加入石灰乳，防止PH值超出控制範圍。
[0009]發明人指出:本發明的關鍵在於在磷酸鐵母液中的磷酸與石灰乳進行中和反應前，先用二乙基二硫代氨基甲酸鈉脫除母液中的部分離子雜質，其次就是中和反應時嚴格控制反應的PH值，起始pH值為4.7-5.0,反應終點pH值為6.0-6.8，這樣可以保證磷酸氫鈣的純度。
[0010]本發明工藝流程簡單，操作控制容易，且由於使用磷酸鐵結晶後的母液和石灰乳為原料，生產成本低，易於實現工業化。通過本發明製得的磷酸氫鈣完全符合GB/T22549-2008中規定的飼料級磷酸氫鈣的標準。此外，磷酸鐵母液的初始pH值為0.95左右，反應後pH為6.0-6.8，接近中性，降低了水處理的成本。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
取磷鐵製磷酸鐵產生的母液500g，加入0.5g 二乙基二硫代氨基甲酸鈉，在室溫和攪拌轉速200r/min條件下進行絡合反應，30min後有大量的棕黑色沉澱產生，沉降60min後，過濾。將濾液升溫，啟動攪拌裝置，轉速200r/min，至溫度50°C，緩慢加入石灰乳，待溶液中的PH值為4.80，停止加入石灰乳，反應90min後，繼續加入石灰乳至反應終點溶液pH值為6.23，沉降90min後，離心過濾，將濾餅烘乾，得到的磷酸氫鈣產品中磷含量為17.48%，氟為
0.037%，砷為 0.0001%，鉛為 0.0003%，鐵為 0.0012%。
[0012]實施例2
取磷鐵製磷酸鐵產生的母液500g，加入2g 二乙基二硫代氨基甲酸鈉，在室溫和攪拌轉速200r/min條件下進行絡合反應，IOmin後有大量的棕黑色沉澱產生,沉降90min後,過濾。將濾液升溫，啟動攪拌裝置，轉速200r/min，至溫度40°C，緩慢加入石灰乳，待溶液中的pH值為5.00時，停止加入石灰乳，反應120min後，繼續加入石灰乳至反應終點溶液pH值為
6.75，沉降60min後，離心過濾，將濾餅烘乾，得到的磷酸氫鈣產品中磷含量為16.89%，氟為
0.05%，砷為 0.0001%，鉛為 0.0001%，鐵為 0.0003%。
[0013]實施例3
取磷鐵製磷酸鐵產生的母液500g，加入Ig 二乙基二硫代氨基甲酸鈉，在室溫和攪拌轉速200r/min條件下進行絡合反應,20min後有大量的棕黑色沉澱產生,沉降80min後,過濾。將濾液升溫，啟動攪拌裝置，轉速200r/min，至溫度45°C，緩慢加入石灰乳，待溶液中的pH值為4.90時，停止加入石灰乳，反應IOOmin後，繼續加入石灰乳至反應終點溶液pH值為
6.42，沉降80min後，離心過濾，將濾餅烘乾，得到的磷酸氫鈣產品中磷含量為17.12%，氟為
0.032%，砷為 0.0001%，鉛為 0.0003%，鐵為 0.0005%。
【權利要求】
1.一種利用磷酸鐵結晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，其特徵是，它包括以下步驟: (1)母液預處理 稱取一定量的磷鐵製磷酸鐵產生的母液，加入二乙基二硫代氨基甲酸鈉，在室溫下攪拌10-30min，轉速200r/min，反應結束沉降60_90min，過濾，將濾液轉移到反應器中； (2)飼料級磷酸氫鈣製備 a、石灰乳進料速度控制:往反應器中逐漸加入石灰乳，反應器中溫度為40-50°C，攪拌轉速200r/min，用pH計控制溶液的pH值，當溶液的pH值穩定在4.0時，加入石灰乳後pH值每升高0.2時，恆定一段時間後再繼續加入石灰乳； b、反應pH值控制:按a中所述方法加入石灰乳，當溶液中的pH值穩定在4.7-5.0時，停止加入石灰乳，反應90-120min後，繼續向溶液中加入石灰乳，至反應終點pH值為6.0-6.8，反應結束後沉降60-90min，離心過濾，將濾餅乾燥，得飼料級磷酸氫鈣產品。
2.根據權利I中所述利用磷酸鐵結晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，其特徵在於步驟(1)中加入的二乙基二硫代氨基甲酸鈉的質量為母液質量的0.1%-0.4%。
3.根據權利I中所述利用磷酸鐵結晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，其特徵在於步驟(2)中溶液pH值在4.0時，加入石灰乳後pH每升高0.2，恆定2_5min再繼續加入石灰乳，防止PH值超出控制 範圍 。
【文檔編號】C05B17/00GK103864469SQ201410120236
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2014年3月28日
【發明者】劉飛, 何兵兵, 肖仁貴, 史連軍, 楊麗萍 申請人:甕福（集團）有限責任公司