本發(fā)明專利技術(shù)涉及磷酸氫鈣的制備方法，具體涉及利用貝殼粉代替石灰、磷礦石等制備磷酸氫鈣的方法。將磷酸加入預(yù)處理后的貝殼粉進(jìn)行處理即得到磷酸氫鈣。經(jīng)X射線衍射和電鏡分析表明，本發(fā)明專利技術(shù)制備的磷酸氫鈣純度非常高。本發(fā)明專利技術(shù)將貝殼變廢為寶，充分利用了海洋貝類資源，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，減少了環(huán)境污染。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)涉及磷酸氫鈣的制備方法，具體涉及利用貝殼粉代替石灰、磷礦石等制備磷酸氫鈣的方法。將磷酸加入預(yù)處理后的貝殼粉進(jìn)行處理即得到磷酸氫鈣。經(jīng)X射線衍射和電鏡分析表明，本專利技術(shù)制備的磷酸氫鈣純度非常高。本專利技術(shù)將貝殼變廢為寶，充分利用了海洋貝類資源，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，減少了環(huán)境污染。【專利說明】
本專利技術(shù)涉及磷酸氫鈣的制備方法，具體涉及利用貝殼粉代替石灰、磷礦石等制備磷酸氫鈣的方法。
技術(shù)介紹
我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，貝類年產(chǎn)量居世界首位，2007年貝類產(chǎn)量達(dá)到1073萬噸，占世界貝類養(yǎng)殖總量的60%以上。但貝類經(jīng)加工后，占貝類體重50%以上的貝殼常作為加工廢棄物丟棄或用于低值飼料的生產(chǎn)、貝殼工藝品等的原材料，資源利用率低、污染嚴(yán)重。事實(shí)上，貝殼中碳酸鈣含量可達(dá)95%以上，是一種代替磷礦石等原料生產(chǎn)氯化鈣、磷酸氫鈣等原料的非常好的替代品。磷酸氫鈣作為精細(xì)化工產(chǎn)品，主要用作食品添加劑、牙膏摩擦劑、醫(yī)藥補(bǔ)鈣劑等。鈣和磷是對家禽生命活動十分重要的礦物元素，但必須成一定比例才能發(fā)揮有益作用。高鈣低磷飼料引起的家禽疾病有雞尿石癥、雛鴨癱瘓癥等.高磷低鈣飼料引起雞產(chǎn)軟殼蛋、薄殼蛋.純凈的磷酸氫鈣是含有磷、鈣2種營養(yǎng)元素的優(yōu)良禽畜飼料添加劑。由于其鈣磷比為1.29:1，與動物骨骼中的磷鈣比最為接近，而且又能全部溶解于動物的胃酸中，所以容易進(jìn)入動物體內(nèi)并參與新陳代謝，組成體內(nèi)所需激素、酶及維生素，保持骨骼中的磷鈣比，從而防止動物因缺磷、鈣而引起的各種疾病，同時(shí)促進(jìn)動物機(jī)體的快速生長。通常在飼料中添加總量的1%~3%的飼料級磷酸氫鈣(簡稱飼鈣)，則肉蛋奶平均增產(chǎn)15%~20%，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益均十分可觀。在世界上飼料磷酸氫鈣得到廣泛的推廣應(yīng)用，其年產(chǎn)量和消費(fèi)量均在500萬噸以上。近年來，隨著我國農(nóng)牧業(yè)的迅速發(fā)展，大規(guī)模、集約化的飼養(yǎng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和飼料加工業(yè)正在以前所未有的速度發(fā)展，國內(nèi)市場對飼料級磷酸氫鈣的需求量越來越大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為:，將磷酸加入預(yù)處理后的貝殼粉進(jìn)行處理即得到磷酸氫鈣。所述貝殼為扇貝殼、牡蠣殼、蛤喇殼或其他海洋貝類的殼。所述加入的磷酸體積按預(yù)處理后的貝殼粉中鈣與磷酸中磷的摩爾比為0.5-1.1:1的量進(jìn)行加入。具體步驟為:(1)貝殼粉的預(yù)處理1)采用質(zhì)量濃度為1-4%的酸溶液浸泡貝殼1-5小時(shí)，純凈水洗凈貝殼表面的酸，刷凈貝殼表面其它雜質(zhì)，烘干，將其粉碎成100-200目的貝殼粉即得預(yù)處理的貝殼粉；主要成分為碳酸鈣。或700-1200°C煅燒貝殼2-6小時(shí)，煅燒后將其粉碎成100-200目的貝殼粉即得預(yù)處理的貝殼粉；主要成分為氧化鈣。(2)碳酸鈣或氧化鈣懸浮液的制備將上述所得預(yù)處理的貝殼粉在常溫下加水配制成20-35%貝殼粉懸浮液；(3)常溫下，按比例邊攪拌邊向貝殼粉懸浮液中逐滴加入濃度為40-60%的磷酸，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌30-60min，使其充分反應(yīng)；(4)反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)液靜置30_60min，去除上清液備用，將沉淀物攪勻，真空抽濾，濾液與去除的上清液合并，然后清洗沉淀至洗液PH恒定，沉淀即為磷酸氫鈣。將上述(4)步驟得到的磷酸氫鈣沉淀濾餅在80-100°C干燥后得到飼料級磷酸氫鈣，其中含P≥20%，Ca≥27%，F(xiàn)≤0.15%，經(jīng)X射線檢測磷酸氫鈣含量達(dá)到98%以上。將上述(4)步驟得到的備用上清液中繼續(xù)加入預(yù)處理的貝殼粉并不斷攪拌，待上清液的PH至7.2-7.5時(shí)停止加入貝殼粉，收集濾餅，烘干，制備得到磷酸氫鈣，其中P ≥20%, Ca ≥ 27%, F ≤ 0.15%，經(jīng)X射線檢測磷酸氫鈣含量達(dá)到98%以上。所述步驟I)質(zhì)量濃度為1-4%的酸溶液為無機(jī)或有機(jī)酸。所述步驟I)質(zhì)量濃度為1-4%的酸溶液為鹽酸、醋酸或甲酸。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)1.本專利技術(shù)采用廢棄貝殼/磷酸濕法反應(yīng)體系，獲得了作為飼料添加劑最佳的鈣磷比1.29:1的磷酸氫鈣，經(jīng)X射線衍射表明磷酸氫鈣純度達(dá)到98%以上。2.本專利技術(shù)采用的工藝條件，以廢棄貝殼為原料，節(jié)約了大量的石灰、磷礦石等材料。石灰、磷礦石等礦產(chǎn)為一次資源性產(chǎn)品，因此將廢棄貝殼代替石灰等，既節(jié)約了礦產(chǎn)資源，又充分利用了貝類資源，減少了環(huán)境的破壞與污染，經(jīng)濟(jì)與社會效益巨大。3.本專利技術(shù)采用的工藝條件，無需利用鹽酸與二次中和，大大簡化了工藝流程，既節(jié)約了能源與設(shè)備投資，又提高了磷酸氫鈣的回收率和純度，降低了生產(chǎn)成本。4.我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，海水養(yǎng)殖貝類年產(chǎn)量居世界首位，但占貝類總重超過50%的殼除了少數(shù)低值利用外，如貝殼工藝品等，基本未被加工利用，造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。貝殼中碳酸鈣含量可以達(dá)到95%以上，因此本專利技術(shù)利用海產(chǎn)品加工廢棄物貝殼，經(jīng)預(yù)處理后與磷酸直接反應(yīng)制備磷酸氫鈣。經(jīng)X射線衍射和電鏡分析表明，本專利技術(shù)制備的磷酸氫鈣純度非常高。本專利技術(shù)將貝殼變廢為寶，充分利用了海洋貝類資源，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，減少了環(huán)境污染。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例提供磷酸氫鈣產(chǎn)品的電鏡圖。圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例提供的磷酸氫鈣產(chǎn)品的X射線衍射圖。具體實(shí)施例下面結(jié)合說明書附圖對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明，并且本專利技術(shù)的保護(hù)范圍不僅局限于以下實(shí)施例。利用貝殼制備磷酸氫鈣的方法包括以下步驟:( I)貝殼粉的預(yù)處理用1-4%酸溶液浸泡貝殼1-5小時(shí)，純凈水洗凈貝殼表面的酸，刷凈貝殼表面其它雜質(zhì)，烘干，將其粉碎成100-200目的貝殼粉即得預(yù)處理的貝殼粉。主要成分是碳酸鈣含量可達(dá)95%以上。或700-1200°C煅燒處理貝殼2_6小時(shí)，將其粉碎成100-200目的貝殼粉即得預(yù)處理的貝殼粉。主要成分是氧化鈣含量可達(dá)95%以上。(2)碳酸鈣或氧化鈣懸浮液的制備將步驟(1)所得預(yù)處理的貝殼粉在常溫下加水配制成20-35%貝殼粉懸浮液；(3)常溫下，按比例邊攪拌邊向貝殼粉懸浮液中逐滴加入40-60%磷酸，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌30-60min，使其充分反應(yīng)。(4)反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)液靜置30_60min，去除上清液備用，將沉淀物攪勻，真空抽濾，濾液與去除的上清液合并，然后清洗沉淀至洗液PH恒定，沉淀即為磷酸氫鈣。(5)將(4)步驟得到的磷酸氫鈣濾餅在80-100°C干燥后得到飼料級磷酸氫鈣，產(chǎn)品中含P≤20%, Ca≤ 27%, F ≤ 0.15%。經(jīng)X射線檢測磷酸氫鈣含量達(dá)到98%以上。(6)將(4)步驟得到的濾液繼續(xù)加入預(yù)處理的貝殼粉并不斷攪拌，待上清液的pH至7.2-7.5時(shí)停止加入貝殼粉，收集濾餅，烘干，制備得到磷酸氫鈣，產(chǎn)品中P≤20%，Ca≤27%，F(xiàn)≤0.15%。經(jīng)X射線檢測磷酸氫鈣含量達(dá)到98%以上。上述實(shí)驗(yàn)中所述貝殼為扇貝殼、牡蠣殼、蛤喇殼等海洋貝類的殼；所述浸泡貝殼的酸為鹽酸、醋酸、甲酸等常見的無機(jī)或有機(jī)酸；所述磷酸的體積按照貝殼粉懸浮液中鈣與磷酸中磷的摩爾比為0.5^1.1:1的量加入。實(shí)施例1I)用質(zhì)量濃度為1-4%酸溶液浸泡貝殼1-5小時(shí)，純凈水洗凈貝殼表面的酸，刷凈貝殼表面其它雜質(zhì)，烘干取貝殼2000g，將其粉碎成100-200目的貝殼粉即得預(yù)處理的貝殼粉，備用；所述酸溶液可為鹽酸、醋酸或甲酸。2)取上述貝殼粉20g，加入5ml水，攪拌均勻，制成25%貝殼粉懸浮液；3)向100mL燒杯中加入15m本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用貝殼制備磷酸氫鈣的方法，其特征在于：將磷酸加入預(yù)處理后的貝殼粉進(jìn)行處理即得到磷酸氫鈣。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邢榮娥，劉松，關(guān)小紅，李克成，于華華，秦玉坤，陳曉琳，李鵬程，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院海洋研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37
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