一種利用磷酸鐵結(jié)晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種利用磷酸鐵結(jié)晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，它包括以下步驟：往磷鐵制磷酸鐵結(jié)晶后的母液中加入二乙基二硫代氨基甲酸鈉，室溫下攪拌10-30min后，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(yīng)90-120min，攪拌速率為200r/min，繼續(xù)加入石灰乳至反應(yīng)終點(diǎn)pH值為6.0-6.8，反應(yīng)結(jié)束后沉降，離心過濾，濾餅干燥得產(chǎn)品。本發(fā)明方法提高了磷鐵制磷酸鐵中P2O5的利用率，具有很高的應(yīng)用價(jià)值，此外，反應(yīng)后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(qiáng)，且生產(chǎn)成本低，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
【專利說明】一種利用磷酸鐵結(jié)晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)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(zhì)的廢水制備飼料級磷酸氫鈣。
【背景技術(shù)】
[0002]磷酸氫鈣作為一種飼料礦物添加劑，在畜牧業(yè)中具有較為廣泛的應(yīng)用。目前生產(chǎn)磷酸氫鈣的主流工藝為利用濕法磷酸與氧化鈣、碳酸鈣或石灰乳中的一種進(jìn)行中和反應(yīng)，其中濕法磷酸由硫酸或鹽酸萃取磷礦石來制取，由于濕法磷酸中含有較多的雜質(zhì)如氟、鎂和硫酸根等，在中和反應(yīng)前需要脫除這部分雜質(zhì)。目前的期刊文獻(xiàn)和專利中，生產(chǎn)飼料級磷酸氫鈣主要是用磷酸和氧化鈣反應(yīng)制取，一般是先將磷酸用硅藻土或石灰乳脫氟后再加入石灰乳進(jìn)行中和反應(yīng)，中國專利102502553A公開了 “一種用磷肥廠廢水制取飼料級磷酸氫鈣的方法”，該專利主要是先對廢水進(jìn)行初步和深度脫氟后再加入石灰乳。
[0003]磷酸鐵的生產(chǎn)工藝為將磷鐵礦加入到磷酸和硝酸的混酸中，加熱濕法溶解，過濾，再除去濾液中的錳、鈣、鎂等雜質(zhì)后采用溶膠結(jié)晶的方法析出磷酸鐵。結(jié)晶析出磷酸鐵后會產(chǎn)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(qiáng)酸性，直接排放污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)可以利用母液中的P2O5生產(chǎn)飼料級磷酸氫鈣，然而因母液中含有雜質(zhì)，直接加入石灰或石灰乳進(jìn)行中和反應(yīng)會使得生成的磷酸氫鈣純度不高，因此中和反應(yīng)前需要去除部分雜質(zhì)才可以得到純度高，色度好的飼料級磷酸氫鈣產(chǎn)品，使資源得到很好的循環(huán)利用。
[0004]針對以上情況，發(fā) 明人開發(fā)了一種利用磷酸鐵母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，經(jīng)檢索，迄今為止還沒有類似方法在相關(guān)文獻(xiàn)和專利中發(fā)表過。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種利用磷酸鐵母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，通過該方法制得的磷酸氫鈣符合飼料級的標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)施:
(1)母液預(yù)處理
稱取一定量的磷鐵制磷酸鐵產(chǎn)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(zhuǎn)速200r/min，反應(yīng)結(jié)束沉降60_90min，過濾，將濾液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)器中；
(2)飼料級磷酸氫鈣制備
a、石灰乳進(jìn)料速度控制:往反應(yīng)器中逐漸加入石灰乳，反應(yīng)器中溫度為40-50°C，攪拌轉(zhuǎn)速200r/min，用pH計(jì)控制溶液的pH值，當(dāng)溶液的pH值穩(wěn)定在4.0左右時(shí)，加入石灰乳后pH值每升高0.2左右時(shí)，恒定一段時(shí)間后再繼續(xù)加入石灰乳。
[0007]b、反應(yīng)pH值控制:按a中所述方法加入石灰乳，當(dāng)溶液中的pH值穩(wěn)定在4.7-5.0時(shí)停止加入石灰乳，反應(yīng)90-120min后，繼續(xù)向溶液中加入石灰乳，至反應(yīng)終點(diǎn)pH值為
6.0-6.8，反應(yīng)結(jié)束后沉降60-90min，離心過濾，將濾餅干燥，得飼料級磷酸氫鈣產(chǎn)品。[0008]步驟(2)中溶液pH值在4.0時(shí)，加入石灰乳后pH每升高0.2，恒定2_5min再繼續(xù)加入石灰乳，防止PH值超出控制范圍。
[0009]發(fā)明人指出:本發(fā)明的關(guān)鍵在于在磷酸鐵母液中的磷酸與石灰乳進(jìn)行中和反應(yīng)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(zhì)，其次就是中和反應(yīng)時(shí)嚴(yán)格控制反應(yīng)的PH值，起始pH值為4.7-5.0,反應(yīng)終點(diǎn)pH值為6.0-6.8，這樣可以保證磷酸氫鈣的純度。
[0010]本發(fā)明工藝流程簡單，操作控制容易，且由于使用磷酸鐵結(jié)晶后的母液和石灰乳為原料，生產(chǎn)成本低，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。通過本發(fā)明制得的磷酸氫鈣完全符合GB/T22549-2008中規(guī)定的飼料級磷酸氫鈣的標(biāo)準(zhǔn)。此外，磷酸鐵母液的初始pH值為0.95左右，反應(yīng)后pH為6.0-6.8，接近中性，降低了水處理的成本。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
取磷鐵制磷酸鐵產(chǎn)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(zhuǎn)速200r/min條件下進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，30min后有大量的棕黑色沉淀產(chǎn)生，沉降60min后，過濾。將濾液升溫，啟動攪拌裝置，轉(zhuǎn)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(yīng)90min后，繼續(xù)加入石灰乳至反應(yīng)終點(diǎn)溶液pH值為6.23，沉降90min后，離心過濾，將濾餅烘干，得到的磷酸氫鈣產(chǎn)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(shí)施例2
取磷鐵制磷酸鐵產(chǎn)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(zhuǎn)速200r/min條件下進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，IOmin后有大量的棕黑色沉淀產(chǎn)生,沉降90min后,過濾。將濾液升溫，啟動攪拌裝置，轉(zhuǎn)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(shí)，停止加入石灰乳，反應(yīng)120min后，繼續(xù)加入石灰乳至反應(yīng)終點(diǎn)溶液pH值為
6.75，沉降60min后，離心過濾，將濾餅烘干，得到的磷酸氫鈣產(chǎn)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(shí)施例3
取磷鐵制磷酸鐵產(chǎn)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(zhuǎn)速200r/min條件下進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng),20min后有大量的棕黑色沉淀產(chǎn)生,沉降80min后,過濾。將濾液升溫，啟動攪拌裝置，轉(zhuǎn)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(shí)，停止加入石灰乳，反應(yīng)IOOmin后，繼續(xù)加入石灰乳至反應(yīng)終點(diǎn)溶液pH值為
6.42，沉降80min后，離心過濾，將濾餅烘干，得到的磷酸氫鈣產(chǎn)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(quán)利要求】
1.一種利用磷酸鐵結(jié)晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，其特征是，它包括以下步驟: (1)母液預(yù)處理 稱取一定量的磷鐵制磷酸鐵產(chǎn)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(zhuǎn)速200r/min，反應(yīng)結(jié)束沉降60_90min，過濾，將濾液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)器中； (2)飼料級磷酸氫鈣制備 a、石灰乳進(jìn)料速度控制:往反應(yīng)器中逐漸加入石灰乳，反應(yīng)器中溫度為40-50°C，攪拌轉(zhuǎn)速200r/min，用pH計(jì)控制溶液的pH值，當(dāng)溶液的pH值穩(wěn)定在4.0時(shí)，加入石灰乳后pH值每升高0.2時(shí)，恒定一段時(shí)間后再繼續(xù)加入石灰乳； b、反應(yīng)pH值控制:按a中所述方法加入石灰乳，當(dāng)溶液中的pH值穩(wěn)定在4.7-5.0時(shí)，停止加入石灰乳，反應(yīng)90-120min后，繼續(xù)向溶液中加入石灰乳，至反應(yīng)終點(diǎn)pH值為6.0-6.8，反應(yīng)結(jié)束后沉降60-90min，離心過濾，將濾餅干燥，得飼料級磷酸氫鈣產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利I中所述利用磷酸鐵結(jié)晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，其特征在于步驟(1)中加入的二乙基二硫代氨基甲酸鈉的質(zhì)量為母液質(zhì)量的0.1%-0.4%。
3.根據(jù)權(quán)利I中所述利用磷酸鐵結(jié)晶母液制飼料級磷酸氫鈣的方法，其特征在于步驟(2)中溶液pH值在4.0時(shí)，加入石灰乳后pH每升高0.2，恒定2_5min再繼續(xù)加入石灰乳，防止PH值超出控制 范圍 。
【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(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】劉飛, 何兵兵, 肖仁貴, 史連軍, 楊麗萍 申請人:甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司