一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法技術

本發明專利技術是一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法：該方法以碳酸鈣或氫氧化鈣為鈣源與磷酸反應，添加氧化鎂做晶種促進劑，制得磷酸氫鈣；反應結束后，產品經固液分離，干燥，脫去結晶水，制成無水磷酸氫鈣。制成無水磷酸氫鈣后，通過噴淋pH調節劑，調整產品pH值再經過氣流干燥，制取中性顆粒性無水磷酸氫鈣。本發明專利技術通過添加氧化鎂作晶種促進劑和穩定劑，再經過一次干燥，以保持磷酸氫鈣的產品顆粒穩定和溶液pH值的穩定性。進一步設計的本發明專利技術技術方案通過加入酸堿調節劑，再進行第二次干燥，進一步維持磷酸氫鈣產品的顆粒穩定性，減少粉末的產生，得到中性顆粒產品。

【技術實現步驟摘要】
一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法
本專利技術涉及一種磷酸氫鈣的制備方法，特別是一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法。
技術介紹
磷酸氫鈣，白色單斜晶系結晶性粉末，無臭無味。通常以二水合物（其化學式為CaHPO4·2H2O）的形式存在，在空氣中穩定，加熱至75℃開始失去結晶水成為無水物，高溫則變為焦磷酸鹽。易溶于稀鹽酸、稀硝酸、醋酸，微溶于水（100℃，0.025%），不溶于乙醇。現有技術中，制得磷酸氫鈣的方法主要有以下幾種：(1)水萃普鈣法。以農用普通過磷酸鈣為原料，經多段水萃取、脫氟、石灰乳中和而得。用水（固液比為1.0-4.1）將過磷酸鈣中的可溶性五氧化二磷經多段萃取從固相中萃取出來。萃取的同時加入氯化鈉或活性二氧化硅進行脫氟凈化。然后用板框壓濾除去磷石膏渣。濾液用含CaO6%-8%的石灰乳中和，中和液靜置后過濾、干燥得成品。(2)硫酸萃取磷酸直接中和法。由硫酸萃取磷酸經計量后進入脫氟槽，加入脫氟劑脫除氟，砷、鉛等。脫氟后磷酸先進入一段中和槽，用石灰乳中和，過濾濾渣作為副產肥料磷酸氫鈣，濾液進入二段中和槽，用石灰乳繼續中和，過濾濾液返回配制石灰乳，濾餅經氣流干燥、粉碎成為產品。磷酸也可與石灰石直接中和而得：將經煅燒的石灰石投入70%-80%的磷酸，于40-50℃下混合攪拌反應生成磷酸氫鈣和磷酸氫二鈣的混合物。固化后用切削器切碎，在熟化庫堆放熟化48h。此間，剩余的碳酸鈣與磷酸二鈣反應生成磷酸氫鈣。熟化料含水15%-20%，在轉窯內烘至含水3%以下，再經粉碎得成品。（3）復分解法先將磷酸與純堿進行中和反應生成磷酸二氫鈉與磷酸氫二鈉的混合液，然后加入稍少于理論量的氯化鈣溶液，在高速攪拌下進行復分解反應；再用純堿溶液中和至甲基紅與甲基藍混合指示劑，由紫變淡綠色，得沉淀，最后將沉淀分離，并用水洗滌，經精制得成品。(4)直接中和法石灰石經煅燒制得優質工業石灰，然后用4倍的水于90℃下消化反應75min，過濾除渣后稀釋得相對密度1.03的石灰乳；將85%的食品級熱磷酸稀釋至相對密度為1.21的溶液，在高速攪拌下，將石灰乳加入磷酸溶液中，反應溫度控制在40~45℃，有白色沉淀析出后控制石灰乳緩慢加入；反應終點Ph值7.2，之后熟化0.5h，最后經洗滌、離心脫水、干燥、粉碎得產品。(5)采用復分解法經脫氟、除砷后的合格磷酸與食用純堿進行中和反應，得到磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉混合液送入帶有高速攪拌裝置的反應器中，將提純脫色的氯化鈣溶液在高速攪拌下加入，進行復分解反應，再加入提純脫色的純堿溶液進行中和，反應產物經漂洗、離心脫水、干燥粉碎，制得食用磷酸氫鈣。(6)將6.6%磷酸氫二鈉、0.5%的磷酸二氫鉀溶液和5%氯化鈣溶液各1L在攪拌下，以相同速度同時緩慢滴加到含有10g磷酸二氫鉀的0.5L水溶液中，且維持PH值為4～5，PH值升高時用磷酸二氫鉀調節，滴加完畢后，靜置，待沉淀完全后，過濾，結晶用0.16Mol/L的磷酸迅速洗滌三次，緊接著用乙醇溶液洗滌，離心甩干，在空氣中干燥，即得二水合磷酸氫鈣。制取無水磷酸氫鈣也采用該法，只是產生沉淀的溫度保持在100℃，并采用PH=3的磷酸洗滌，再用無水乙醇洗滌即可。(7)國內主要采用外穩法生產。將磷酸氫二鈉與氯化鈣溶液同時投入反應釜中，攪拌使其充分混合，待氯化鈣溶液加完后，再加入鎂乳與焦磷酸鈉溶液的穩定劑，攪拌均勻，然后靜止0.5h后，沉淀經過濾、水洗、干燥、磨細而成。現有技術的磷酸氫鈣的制法主要存在著工藝較復雜，產品穩定性差，顆粒小且干燥后pH多呈酸性，在一定程度上影響其使用。目前無水磷酸氫鈣的生產工藝公開較少，張偉的“無水磷酸氫鈣生產工藝”公開了一種無水磷酸氫鈣的生產工藝，其反應步驟包括將配制好的磷酸原料液泵人反應釜,直接或間接加熱至溫度達60－65℃。開動攪拌,調好反應攪拌速度。從碳酸鈣原料罐泵人碳酸鈣懸浮液,開始反應并保持反應溫度穩定，反應pH值到4.2時，停止泵人碳酸鈣懸浮液，改勻速泵入堿液，加人速度應放緩。反應pH值到5.6－6.2時,食用磷酸全部反應完畢,進人熟化階段。熟化半個小時，放料、過濾、洗滌、干燥、包裝。其缺陷在于：其制備穩定性差，制備過程中晶體生長慢，產品顆粒較小。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種新的顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，該方法可以制得穩定性更好的無水磷酸氫鈣顆粒，且其制備過程中晶體生長快，干燥過程產品穩定性好。本專利技術所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本專利技術是一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，其特點是：該方法以碳酸鈣或氫氧化鈣為鈣源與磷酸反應，添加氧化鎂做晶種促進劑，制得磷酸氫鈣；反應結束后，產品經固液分離，干燥，脫去結晶水，制成無水磷酸氫鈣。本專利技術所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，其特點是：制成無水磷酸氫鈣后，通過噴淋pH調節劑，調整產品pH值再經過氣流干燥，制取中性顆粒性無水磷酸氫鈣。本專利技術所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，其特點是：所述的pH調節劑為酸堿氫氧化鈣。本專利技術所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，其特點是：其具體步驟如下：（1）以碳酸鈣或氫氧化鈣為鈣源，以純化水調整其濃度得到碳酸鈣或氫氧化鈣溶液，碳酸鈣或氫氧化鈣與純化水的濃度為1:2~4；將磷酸溶液的質量濃度調整至20%~25%，向磷酸溶液中添加其質量的1‰~1.5‰的氧化鎂；將碳酸鈣或氫氧化鈣溶液滴加到磷酸溶液中，常溫下反應，攪拌轉速設定為200rpm~300rpm，中和至pH3.2~3.8時，加熱溫度升至40℃~45℃，中和至pH為4.6~4.8，反應結束，得料漿；（2）以質量濃度為10%~15%的氫氧化鈣溶液調整料漿pH至6.5~7.0，過濾至磷酸氫鈣水含量為10~15%，采用脈沖式氣流干燥器干燥，蒸汽壓力保持0.3MPa～0.5MPa，干燥管二區溫度在80℃～110℃，熱風爐出口溫度達220℃～330℃，干燥后的物料灼燒失重為7.0%～8.5%，制成無水磷酸氫鈣。本專利技術所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，其特點是：優選的步驟（1）是：以碳酸鈣或氫氧化鈣為鈣源，以純化水調整其濃度得到碳酸鈣或氫氧化鈣溶液，碳酸鈣或氫氧化鈣與純化水的濃度為1:3；將磷酸溶液的質量濃度調整至20%，向磷酸溶液中添加其質量的1.2‰的氧化鎂；將碳酸鈣或氫氧化鈣溶液滴加到磷酸溶液中，常溫下反應，攪拌轉速設定為200~300rpm，中和至pH3.2時，加熱溫度升至40℃，中和至pH為4.6，反應結束，得料漿。本專利技術所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。以上所述的一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，其特點是：優選的步驟（2）是：以質量濃度為12%的氫氧化鈣溶液調整料漿pH至6.8，采用脈沖式氣流干燥器干燥，蒸汽壓力保持0.4MPa，干燥管二區溫度在105℃，熱風爐出口溫度達225℃，干燥后的物料灼燒失重為8.0%，制成無水磷酸氫鈣。本專利技術所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，其特征在于：該方法以碳酸鈣或氫氧化鈣為鈣源與磷酸反應，添加氧化鎂做晶種促進劑，制得磷酸氫鈣；反應結束后，產品經固液分離，干燥，脫去結晶水，制成無水磷酸氫鈣。

【技術特征摘要】
1.一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，其特征在于：該方法以碳酸鈣或氫氧化鈣為鈣源與磷酸反應，添加氧化鎂做晶種促進劑，制得磷酸氫鈣；反應結束后，產品經固液分離，干燥，脫去結晶水，制成無水磷酸氫鈣。2.根據權利要求1所述的一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，其特征在于：制成無水磷酸氫鈣后，通過噴淋pH調節劑，調整產品pH值再經過氣流干燥，制取中性顆粒性無水磷酸氫鈣。3.根據權利要求2所述的一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，其特征在于：所述的pH調節劑為酸堿氫氧化鈣。4.根據權利要求1所述的一種顆粒性無水磷酸氫鈣的制備方法，其特征在于，其具體步驟如下：以碳酸鈣或氫氧化鈣為鈣源，以純化水調整其濃度得到碳酸鈣或氫氧化鈣溶液，碳酸鈣或氫氧化鈣與純化水的濃度為1:2~4；將磷酸溶液的質量濃度調整至20%~25%，向磷酸溶液中添加其質量的1‰~1.5‰的氧化鎂；將碳酸鈣或氫氧化鈣溶液滴加到磷酸溶液中，常溫下反應，攪拌轉速設定為200rpm~300rpm，中和至pH3.2~3.8時，加熱溫度升至40℃~45℃，中和至pH為4.6~4.8，反應結束，得料漿；以質量濃度為10%~15%的氫氧化鈣溶液調整料漿pH至6.5~7.0，過濾，至磷酸氫鈣濾餅水含量為10~15%；采用脈沖式氣流干燥器干燥，蒸汽壓力保持0.3MPa～0.5MPa，干燥管二區溫度在80℃～110℃，熱風爐出口溫度達220℃～330℃，干燥后的物料灼燒失重為7.0%～8.5%，制成無水磷酸氫鈣。5.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙祥海，劉貞，
申請(專利權)人：連云港市德邦精細化工有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32