一種控制鏈式甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于第三代微量元素飼料添加劑一鏈式苷氨酸亞鐵絡合物制備技術領域，具體涉及一種控制鏈式甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的方法。
【背景技術】
[0002]水溶性鏈式苷氨酸亞鐵絡合物，是近幾年來國內外發(fā)展較快的第三代微量元素鐵飼料添加劑。它以硫酸亞鐵、甘氨酸為主要原料，控制摩爾比約1:1，在60°C -80°C，攪拌混合水熱合成0.5-lh，冷卻到一定溫度直接結晶析出產品。它的生產工藝簡單、收率高、成本較低。
[0003]但是，水溶性鏈式苷氨酸亞鐵絡合物冷卻到一定溫度，直接結晶析出產品，在工業(yè)規(guī)模的操作時，結晶粒度比較小，粒度分布范圍寬，給干燥后產品的粒度分級、篩分帶來了困難，形成了較多的細粉產品。采用真空循環(huán)結晶設備，可有效地改善水溶性鏈式苷氨酸亞鐵絡合物的結晶粒度與均勻度，但它不僅增大了設備投資和運行成本，而且增大了工藝的復雜性。
[0004]如果不采用真空循環(huán)結晶設備，對小批量的水溶性鏈式苷氨酸亞鐵絡合物產品，水熱合成后，不攪拌而直接緩慢冷卻結晶，所得的晶粒度大。但對工業(yè)規(guī)?；a，不攪拌而直接緩慢冷卻結晶，不僅因降溫時間長使得生產效率低，而且因大量結晶物沉積罐底，初始結晶粒度大，并隨降溫時間的延長而晶粒度變小，粒度均勻性差。
[0005]因此，在不采用真空循環(huán)結晶設備前提下，尋求一種能有效地改善鏈式甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的低成本簡易方法，勢在必行。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供了一種在不采用真空循環(huán)結晶設備前提下，能有效地改善工業(yè)規(guī)?；a鏈式甘氨酸亞鐵絡合物時結晶粒度和均勻度的低成本簡易方法。
[0007]本發(fā)明的的目的是通過以下方式實現(xiàn)的:
[0008]—種控制鏈式甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的方法，鏈式甘氨酸亞鐵絡合物水熱合成的投料固液比為1.0-3，水熱合成完成之后，控制加晶種的溫度為30-50°C，然后加入了占原料甘氨酸重量2-5%小于100 μπι的某個粒徑范圍(根據(jù)產品要求選取所需粒徑范圍的晶種)細粒產品作晶種；加入晶種后，控制降溫速率為0.5°C /min-5°C /min，同時控制攪拌速率200rpm — 700rpm，使甘氨酸亞鐵絡合物降溫至25°C結晶析出。
[0009]上述方法控制投料固液比優(yōu)選為1.5-2.5。
[0010]上述方法控制加晶種的溫度優(yōu)選為30 °C -45 °C。
[0011]上述方法優(yōu)選加入了占原料甘氨酸重量3%的小于100 μπι的某個粒徑范圍的細粒產品作晶種。
[0012]上述方法控制降溫速率優(yōu)選為1°C /min-3°C /min。
[0013]上述方法控制攪拌速率優(yōu)選為300rpm—700rpmo
[0014]上述方法中，加料固液比影響析晶溫度或過飽和度，從而影響加入晶種的溫度(見附圖1)。在某一固液比條件下，加入晶種的溫度不適宜，即使加入晶種，晶種溶解，與沒加晶種一樣，結晶粒度和均勻度也不好；過低溫度加入晶種，已析出大量晶體，結晶粒度和均勻度也不好，所以本發(fā)明控制了加料固液比和加晶種溫度，優(yōu)選控制了加料固液比為1.5-2.5和控制加入晶種的溫度為30°C — 50°C。
[0015]上述方法中，降溫速率也是一個十分重要的參數(shù)。隨著降溫速率的增大，鏈式甘氨酸亞鐵絡合物的結晶粒度和均勻度逐漸變差，但低于某個值時，對結晶粒度和均勻度影響不大(見附圖2)。所以本發(fā)明恒定降溫速率為0.5°C /min-5°C /min。
[0016]上述方法中，在控制加料固液比、加晶種溫度和降溫速率后，加入晶種冷卻結晶，鏈式甘氨酸亞鐵絡合物的結晶粒度和均勻度隨攪拌速率的增加而變差，但超過某攪拌速率，結晶粒度和均勻度隨攪拌速率的增加而變好(見附圖3)。說明表面結晶反應速率快，不是主要的控制因素，結晶物的沉積堆積、攪拌對晶體的損傷以及料液的擴散迀移是主要的影響因素。低攪拌速度損傷結晶物，而結晶物的沉積又影響擴散傳質，結晶粒度和均勻度隨攪拌速率增加而變差；而高攪拌速度雖然損傷結晶物，但損傷趨于恒定，同時高攪拌速度加快了擴散傳質，反而使結晶粒度和均勻度隨高攪拌速度的增大而變好?？刂茢嚢杷俾蕿?00rpm — 700rpm，以獲得最優(yōu)化的鏈式甘氨酸亞鐵絡合物的結晶粒度和均勻度。
[0017]本發(fā)明的方法是發(fā)明人在研究甘氨酸亞鐵絡合物的結晶動力學、結晶粒度和均勻度與固液比、添加晶種時的溫度、降溫速率、攪拌速率等關系的基礎上，探索出來的一種控制甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的低成本簡易方法。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點是:(1)無須改變甘氨酸亞鐵絡合物的現(xiàn)有合成工藝，通過優(yōu)化控制固液比、加晶種溫度、降溫速率以及攪拌速率等，有效地優(yōu)化和改善了甘氨酸亞鐵絡合物的結晶粒度和均勻度；(2)獲得了相對比較均勻且顆粒較大的晶粒，使得干燥后產品的粒度分級、篩分更容易，降低了細粒產品量；(3)工藝簡單、生產效率高、成本低，無須專門的真空結晶設備和結晶工藝。(4)特別適合于無獨立循環(huán)結晶設備的工業(yè)規(guī)?；a。
【附圖說明】
:
[0019]圖1為加晶種溫度與投料固液比的關系曲線；
[0020]圖2為降溫速度與粒度的關系曲線；
[0021]圖3為攪拌速率與粒度的關系曲線。
【具體實施方式】
[0022]以下結合實施例旨在進一步說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。
[0023]實施例1:
[0024]以硫酸亞鐵、甘氨酸為主要原料，控制配料摩爾比約1:1，加料固掖比為1.5，在60°C -80°C，攪拌混合水熱合成0.5-lh。冷卻到34°C后，加入3%的細粒產品作晶種，控制攪拌速率為300rpm，恒定降溫速率為2.5°C /min,降溫到25°C，使甘氨酸亞鐵絡合物結晶析出。以無水乙醇為分散劑，用激光粒度分析儀測得其平均粒度為203 μ m，一致性為1.09。
[0025]實施例2:
[0026]以硫酸亞鐵、甘氨酸為主要原料，控制配料摩爾比約1:1，加料固液比為2.5，在60°C -80°C，攪拌混合水熱合成0.5-lh。冷卻到38°C，加入3%的細粒產品作晶種，控制攪拌速率為300rpm，恒定降溫速率為2.5°C /min,降溫到25°C，使甘氨酸亞鐵絡合物結晶析出。以無水乙醇為分散劑，用激光粒度分析儀測得其平均粒度為268 μ m，一致性為1.19。
[0027]實施例3:
[0028]以硫酸亞鐵、甘氨酸為主要原料，控制配料摩爾比約1:1，加料固液比為2.5，在60°C -80°C，攪拌混合水熱合成0.5-lh。冷卻到38°C，加入3%的細粒產品作晶種，控制攪拌速率為300rpm，恒定降溫速率為1.5°C /min,降溫到25°C，使甘氨酸亞鐵絡合物結晶析出。以無水乙醇為分散劑，用激光粒度分析儀測得其平均粒度為305 μ m，一致性為1.26。
[0029]實施例4:
[0030]以硫酸亞鐵、甘氨酸為主要原料，控制配料摩爾比約1:1，加料固液比為2.0,在60°C -80°C，攪拌混合水熱合成0.5-lh。冷卻到38°C，加入3%的細粒產品作晶種，控制攪拌速率為500rpm，恒定降溫速率為1.5°C /min,降溫到25°C，使甘氨酸亞鐵絡合物結晶析出。以無水乙醇為分散劑，用激光粒度分析儀測得其平均粒度為449 μ m，一致性為1.59。
【主權項】
1.一種控制鏈式甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的方法，其特征在于，鏈式甘氨酸亞鐵絡合物水熱合成的投料固液比為1.0-3，水熱合成完成之后，控制加晶種的溫度為30-50°C，然后加入了占原料甘氨酸重量2-5%小于100 μm的某個粒徑范圍的細粒產品作晶種；加入晶種后，控制降溫速率為0.50C /min-5°C /min,同時控制攪拌速率200rpm—700rpm，使甘氨酸亞鐵絡合物降溫至25°C結晶析出。2.根據(jù)權利要求1所述的控制鏈式甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的方法，其特征在于，控制投料固液比優(yōu)選為1.5-2.5。3.根據(jù)權利要求1所述的控制鏈式甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的方法，其特征在于，控制加晶種的溫度優(yōu)選為30°C -45°C。4.根據(jù)權利要求1所述的控制鏈式甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的方法，其特征在于，優(yōu)選加入了占原料甘氨酸重量3%的小于100 μπι的某個粒徑范圍的細粒產品作晶種。5.根據(jù)權利要求1所述的控制鏈式甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的方法，其特征在于，控制降溫速率優(yōu)選為1°C /min-3°C /min。6.根據(jù)權利要求1所述的控制鏈式甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的方法，其特征在于，控制攪拌速率優(yōu)選為300rpm—700rpm。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種控制鏈式甘氨酸亞鐵絡合物結晶粒度和均勻度的方法。本發(fā)明的主要過程為：鏈式苷氨酸亞鐵絡合物水熱合成時投料固液比為1.5-2.5，水熱合成后，控制析晶溫度為30℃-50℃，加入占原料甘氨酸重量2-5％小于100μm的細粒產品作晶種，控制了適宜的降溫速率0.5℃/min-5℃/min和攪拌速率200rpm—700rpm，使甘氨酸亞鐵絡合物降溫至25℃結晶析出。本發(fā)明的優(yōu)點或積極效果是：利用了甘氨酸亞鐵絡合物現(xiàn)有的簡單合成工藝，無須專門的真空循環(huán)結晶設備和結晶工藝，有效地改善甘氨酸亞鐵絡合物的結晶粒度和均勻度，降低了細粉產品量，生產效率高，成本低，結晶工藝簡單。
【IPC分類】C07C229/76, C07C227/18
【公開號】CN105237426
【申請?zhí)枴緾N201510770356
【發(fā)明人】余潤蘭, 黃逸強, 楊佳, 余肇璟, 曾偉民, 劉學端
【申請人】中南大學
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月12日