專利名稱：一種高品質(zhì)磷酸鈣鹽柔性生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種精細(xì)磷酸鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，特別是高品質(zhì)磷酸鈣鹽柔性 生產(chǎn)方法，屬于磷化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高品質(zhì)磷酸鈣鹽主要包括食品級(jí)、牙膏級(jí)和醫(yī)藥級(jí)磷酸一鈣、磷酸二鈣和 磷酸三鈣等。食品級(jí)磷酸一鈣廣泛用于烘烤混合物、面粉、寵物食品、烘烤粉、 生面團(tuán)調(diào)節(jié)劑、微生物抑制劑、干粉飲料、奶基飲料等。高品質(zhì)磷酸二鈣在食 品工業(yè)用作膨松劑、面團(tuán)改良劑、緩沖劑、營(yíng)養(yǎng)添加劑、乳化劑、穩(wěn)定劑等， 也一種主要高檔牙膏磨料和藥品賊形劑，也在涂料行業(yè)用作填料。高品質(zhì)磷酸 三鈣是一種重要的精細(xì)磷酸鹽產(chǎn)品，除應(yīng)用于食品工業(yè)外，還廣泛用于生物復(fù) 合材料、抗菌材料、高檔工藝品、合成塑料、牙膏、藥品等領(lǐng)域。
高品質(zhì)磷酸鈣鹽隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，其用量在不斷增 加，已成為精細(xì)磷酸鹽的重要組成部分。由于復(fù)合產(chǎn)品與單體相比，具有十分 顯著的優(yōu)勢(shì)，因此復(fù)合產(chǎn)品的用量在不斷上升，導(dǎo)致用戶在釆購(gòu)產(chǎn)品時(shí)，會(huì)同 時(shí)采購(gòu)一系列產(chǎn)品中幾個(gè)品種或幾個(gè)規(guī)格，這就需要生產(chǎn)商能生產(chǎn)系列化多規(guī) 格的產(chǎn)品。在一套裝置上，如何盡量生產(chǎn)更多品種和規(guī)格的產(chǎn)品， 一直是精細(xì)
化工企業(yè)研究的一個(gè)方向。目前國(guó)內(nèi)外企業(yè)，基本上一套裝置僅能生產(chǎn)1~2高 品質(zhì)磷酸鈣鹽品種。
當(dāng)前企業(yè)正面臨著一個(gè)消費(fèi)需求多變、產(chǎn)品更新?lián)Q代加快、企業(yè)之間竟?fàn)?更為激烈的巿場(chǎng)環(huán)境，企業(yè)欲在競(jìng)爭(zhēng)中取勝必須要求企業(yè)具有很高的適應(yīng)能力， 傳統(tǒng)的剛性生產(chǎn)模式很難適應(yīng)多變的竟?fàn)幁h(huán)境，而柔性生產(chǎn)模式則是一種新型 的適應(yīng)能力很強(qiáng)的企業(yè)生產(chǎn)組織形式。釆用柔性生產(chǎn)模式，能提高裝置的利用 率，增加銷量，降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高品質(zhì)磷酸鈣鹽柔性生產(chǎn)方法，可 實(shí)現(xiàn)在同一生產(chǎn)系統(tǒng)上生產(chǎn)一水磷酸二氫鈣、無(wú)水磷酸二氫鈣、二水磷酸氫鈣、 無(wú)水磷酸氫鈣和磷酸三鈣五種目前市場(chǎng)上主要的高品質(zhì)磷酸鈣鹽裝品種。
解決本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是按如下工藝步驟進(jìn)行-.
①將計(jì)量的鈣堿或磷酸在攪拌條件下進(jìn)行中和反應(yīng)，根據(jù)柔性生產(chǎn)的產(chǎn)品 種類，調(diào)整反應(yīng)時(shí)的料漿CaO/P205比值或pH值到各種產(chǎn)品的生產(chǎn)要求值，同時(shí)控制相應(yīng)的反應(yīng)溫度；②根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類，將反應(yīng)后物料送入中間槽和 干燥器處理，或送入過(guò)濾器處理；③依次進(jìn)行氣流干燥、粉碎、篩分、均化和 包裝。
本發(fā)明的具體工藝步驟為
1、 中和反應(yīng)
在中和槽中，加入計(jì)量的磷酸或鉤堿(生產(chǎn)磷酸三鉤時(shí)加入鉀堿，其它產(chǎn) 品生產(chǎn)時(shí)加入磷酸)，然后將計(jì)量的鈣堿或磷酸(生產(chǎn)磷酸三鈣時(shí)加入磷酸，其 它產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)加入鈣堿)在攪拌條件下加入中和槽，并調(diào)整料漿CaO/P205或 PH值到所要求值，然后將中和料漿泵入中間槽。反應(yīng)過(guò)程中，用風(fēng)機(jī)抽走中和 槽中的水蒸汽和/或二氧化碳等氣體。鈣堿是指碳酸鈣或氫氧化鈣。
反應(yīng)槽的材質(zhì)為不銹鋼，但仍然需要進(jìn)行防腐處理。反應(yīng)過(guò)程中，需要根 據(jù)不同產(chǎn)品所需的反應(yīng)溫度，釆取加熱或冷卻以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
2、 過(guò)濾
磷酸三鉤和磷酸氫4丐的料漿直接過(guò)濾成濾餅，然后用濾餅干燥至成品。
3、 干燥脫水
嫌酸一鉀的料漿用干燥設(shè)備干燥成產(chǎn)品，并用氣流干燥進(jìn)一步干燥，并將 物料輸送到指定的料倉(cāng)中。生產(chǎn)無(wú)水磷酸一鈣時(shí)，可以用干燥設(shè)備將一水磷酸 一鈣的結(jié)晶水脫除，得到無(wú)水磷酸一鈣。
磷酸氫鈣濾餅用氣流干燥設(shè)備一步干燥至成品。磷酸氫鈣料漿也可以用干 燥設(shè)備不經(jīng)過(guò)濾直接干燥成產(chǎn)品，并用氣流干燥管將物料輸送到指定的料倉(cāng)中。
磷酸三鈣用二級(jí)干燥設(shè)備干燥成產(chǎn)品，第二級(jí)干燥釆用氣流干燥產(chǎn)品的質(zhì) 量更好。
液固分離和物料干燥過(guò)程產(chǎn)生的濾液或洗液全部經(jīng)過(guò)沉降方式進(jìn)一步分離 固體顆粒后直接返回到配制石粉漿或石灰乳工序。
4、 成品加工，
干燥后的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)粉碎、篩分和均化后得到成品。
本發(fā)明的有益效果是通過(guò)增加少量設(shè)備，將一水磷酸一鈣、無(wú)水磷酸一 鉤、二水磷酸氬鉤、無(wú)水磷酸氫鉀和磷酸三^的生產(chǎn)有機(jī)組合到一條生產(chǎn)線，
以較少投資實(shí)現(xiàn)了系列化生產(chǎn)高品質(zhì)磷酸鈣鹽的目的。
如果新建一條3000~5000噸/年高品質(zhì)磷酸鈣鹽生產(chǎn)線需要投資1000萬(wàn) 元左右，而釆用本發(fā)明技術(shù)，新增加一個(gè)品種僅需增加10 100萬(wàn)元的投資， 相對(duì)而言投資大幅降低，且建設(shè)時(shí)間大幅減少，產(chǎn)品投放巿場(chǎng)的速度大大提高， 這對(duì)巿場(chǎng)開(kāi)拓期的產(chǎn)品品種而言極為有利。


圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
1010kg含量為98.75%的CaC03石粉加入原料槽，加水配制成濃度為20Be' 的石粉乳，并加熱至90°C。然后將20Be'的石粉乳完全泵入反應(yīng)釜，在攪拌情 況下，將大約0.6328噸85。/。H3P04通過(guò)流量器計(jì)量后緩慢加入反應(yīng)釜，使中和 液的CaO/P205比值(質(zhì)量比)接近1.315,并保持反應(yīng)溫度于90°C以上。反應(yīng) 完后的料漿經(jīng)離心機(jī)過(guò)濾，得到濾餅。濾餅用噴霧干燥機(jī)和氣流干燥管兩次干 燥后，得到磷酸三鈣產(chǎn)品。
該產(chǎn)品經(jīng)分析，CaO含量51.49%; P205含量38.96%;砷含量為0.2Pm; 氟含量為llPPm;重金屬(以Pb計(jì))含量5PPm;灼燒失重(800±50°C )為6.45 %。
實(shí)施例2
0.712 口屯80%磷酸放入中和槽，在攪拌情況下，將3.133 口屯16.7%碳酸錦漿 料緩慢加入中和槽，控制反應(yīng)溫度低于4(TC,碳酸鈣漿料加完后，在相同反應(yīng) 溫度下繼續(xù)將1.288噸20%石灰乳漿液緩慢加入中和槽，使中和液的PH值接近 7左右。反應(yīng)完后的料漿經(jīng)離心機(jī)過(guò)濾，得到含水20%的濾餅。濾餅用氣流干 燥管干燥后，粉碎、篩分后得到二水磷酸氫鈣產(chǎn)品。
該產(chǎn)品經(jīng)分析，CaHPO今2H20含量99.5 %;砷含量為0.2Pm;氟含量10PPm; 重金屬(以Pb計(jì))含量4PPm;灼燒失重為26 % 。
實(shí)施例3
1700Kg85。/。磷酸放入中和槽，在攪拌情況下，控制反應(yīng)溫度低于IO(TC, 將4000Kg20。/。碳酸鈣漿料緩慢加入中和槽，使中和液的CaO/P205比值(質(zhì)量 比)接近0.45，反應(yīng)完后的料漿經(jīng)噴霧干燥得到一水磷酸二氫鈣，粉碎、篩分 后得到一水磷酸二氫鈣產(chǎn)品。
該產(chǎn)品經(jīng)分析，Ca (H2P04) 2.H20含量96。/。；砷含量為0.2Pm;氟含量 12PPm;重金屬(以Pb計(jì))含量3.8PPm;灼燒失重為1% (60°C， 3hr)。
實(shí)施例4
0.712噸80%磷酸放入中和槽，在攪拌情況下，將3.133噸16.7%碳酸鉤漿 料緩慢加入中和槽，控制反應(yīng)溫度在7(TC以上，碳酸鈣漿料加完后，在相同反 應(yīng)溫度下繼續(xù)將1.288噸20%石灰乳漿液緩慢加入中和槽，使中和液的PH值接 近6左右。反應(yīng)完后的料漿經(jīng)離心機(jī)過(guò)濾，得到含水18%的濾餅。濾餅用氣流干燥管干燥后，粉碎、篩分后得到無(wú)水磷酸氫鈣產(chǎn)品。
該產(chǎn)品經(jīng)分析，CaHP04含量98。/。；砷含量為0.2Pm;氟含量10PPm;重 金屬(以Pb計(jì))含量3PPm;灼燒失重為7.8% 。 實(shí)施例5
1700Kg85。/。磷酸放入中和槽，在攪拌情況下，將4000Kg20n/。碳酸鈣漿料緩 慢加入中和槽，使中和液的CaO/P205比值(質(zhì)量比)接近0.45，反應(yīng)完后的 料漿經(jīng)噴霧干燥得到一水磷酸二氫鉀，然后用氣流千燥進(jìn)一步干燥，干燥出口 物料溫度大于14(TC (脫除結(jié)晶水)，該物料經(jīng)粉碎、篩分后得到無(wú)水磷酸二氫 鈣產(chǎn)品。
該產(chǎn)品經(jīng)分析，Ca含量在17.5。/。；砷含量為0.2Pm;氟含量10PPm;重金 屬(以Pb計(jì))含量3.5PPm;灼燒失重為14.9% (8Q0。C， 30min)。
權(quán)利要求
1、一種高品質(zhì)磷酸鈣鹽柔性生產(chǎn)方法，其特征是①將計(jì)量的鈣堿或磷酸在攪拌條件下進(jìn)行中和反應(yīng)，根據(jù)柔性生產(chǎn)的產(chǎn)品種類，調(diào)整反應(yīng)時(shí)的料漿CaO/P2O5比值或pH值到各種產(chǎn)品的生產(chǎn)要求值，同時(shí)控制相應(yīng)的反應(yīng)溫度；②根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類，將反應(yīng)后物料送入中間槽和干燥器處理，或送入過(guò)濾器處理；③依次進(jìn)行氣流干燥、粉碎、篩分、均化和包裝。
2、 按權(quán)利要求l所述的高品質(zhì)磷酸鈣鹽柔性生產(chǎn)方法，其特征是反應(yīng)槽 的材質(zhì)采用不銹鋼，并對(duì)表面進(jìn)行防腐處理；反應(yīng)過(guò)程中，需要根據(jù)不同產(chǎn)品 所需的反應(yīng)溫度，釆取相對(duì)應(yīng)的加熱或冷卻處理。
3、 按權(quán)利要求l所述的高品質(zhì)磷酸鈣鹽柔性生產(chǎn)方法，其特征是液固分 離和物料干燥過(guò)程產(chǎn)生的濾液或洗液，全部經(jīng)過(guò)沉降方式進(jìn)一步分離固體顆粒， 再直接返回到配制石粉漿或石灰乳工序。
全文摘要
一種高品質(zhì)磷酸鈣鹽柔性生產(chǎn)方法。本發(fā)明涉及一種精細(xì)磷酸鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，特別是高品質(zhì)磷酸鈣鹽柔性生產(chǎn)方法，屬于磷化工技術(shù)領(lǐng)域。本方法的步驟為，①將計(jì)量的鈣堿和磷酸在攪拌條件下進(jìn)行中和反應(yīng)，根據(jù)柔性生產(chǎn)的產(chǎn)品種類，調(diào)整反應(yīng)時(shí)的料漿CaO/P₂O₅比值或pH值到各種產(chǎn)品的生產(chǎn)要求值，同時(shí)控制相應(yīng)的反應(yīng)溫度；②根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類，將反應(yīng)后物料送入中間槽和干燥器處理，或送入過(guò)濾器處理；③依次進(jìn)行氣流干燥、粉碎、篩分、均化和包裝得到產(chǎn)品。本發(fā)明的方法可在同一系統(tǒng)上生產(chǎn)多種磷酸鈣鹽產(chǎn)品，產(chǎn)品的純度高，雜質(zhì)含量低，產(chǎn)品特別適合于用作食品添加劑、牙膏磨料和原料藥。
文檔編號(hào)C01B25/00GK101456546SQ20081023377
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者杰 余, 吳建軍, 周曉清, 方澤軍, 楊陸華, 甘韻宏, 黃千鈞 申請(qǐng)人:云南天創(chuàng)科技有限公司