一种用植酸酶处理板结土壤从而优化磷石膏制备工艺的方法技术

本发明专利技术公开了一种引入植酸酶制取磷石膏的方法，利用植酸酶能够特异水解植酸，释放磷酸残基的原理，充分利用板结土壤中原本过量的磷酸根和钙离子，同时不改动现有的磷石膏制取工艺，为磷石膏生产过程中的磷酸浸提步骤节省成本，同时减少环境污染。

A method for optimizing phosphogypsum preparation process by using phytase to treat hardened soil

The invention discloses a method of producing phosphogypsum with phytase, using the principle that phytase can hydrolyze phytic acid specifically and release phosphoric acid residues, make full use of the original excess phosphate and calcium ions in the soil of the slab, without changing the existing phosphogypsum preparation process, and the phosphoric acid leaching step in the process of phosphogypsum production. Save cost and reduce environmental pollution at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种用植酸酶处理板结土壤从而优化磷石膏制备工艺的方法
本专利技术属于磷石膏生产工艺
，具体涉及一种用植酸酶处理板结土壤从而优化现有磷石膏制备工艺的方法。
技术介绍
现有的磷石膏生产工艺，尤其是湿法磷酸工艺需要使用硫酸萃取磷矿，需要耗费大量的磷酸以及磷酸二氢钙，这在生产中占据了大量的成本。土壤板结是农业领域土壤常见的问题，其原理之一是在作物的耕作中，土壤团粒结构是带负电的土壤粘粒及有机质通过带正电的多价阳离子联接而成的。多价阳离子以键桥形式将土壤微粒连接成大颗粒形成土壤团粒结构。土壤中的阳离子以2价的钙、镁离子为主，向土壤中过量施入磷肥时，磷肥中的磷酸根离子与土壤中钙、镁等阳离子结合形成难溶性磷酸盐，而磷肥本身往往又包含钙离子，这样使得土壤中磷肥利用率大大降低，同时又需要使用更多的磷肥，造成恶性循环致使土壤板结。植酸，即肌醇六磷酸，是一种金属螯合物，通常是钙离子或镁离子螯合植酸上的磷酸根，形成网状分子；而植酸酶能比较特异性地将植酸上的磷脂键，释放磷酸根以及金属阳离子，其作用原理如附图1所示。涉及到磷石膏生产方法的专利申请文件包括如下：申请号为CN201610044451.4《用再生磷酸浸取含稀土磷矿制取优质磷酸和优质磷石膏的方法》上述专利技术的缺陷是不能解决如何减少磷酸以及磷酸二氢钙的使用量的技术难题。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本专利技术的一个目的在于提供了一种用植酸酶处理板结土壤从而优化磷石膏制备工艺的技术，旨在为现有工艺减少磷酸以及磷酸二氢钙的使用量，即节省了成本，达到了废物的利用，也减少了环境污染。需要说明的是，本专利技术是基于专利技术人的下列发现而完成的：根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种用植酸酶处理板结土壤从而优化磷石膏制备工艺的方法，具体包括以下步骤：(1)将含稀土磷矿与板结土壤混合后，按固液体积比1:10加入水，制成混合液；(2)向步骤(1)中的混合液中加入植酸酶，混合均匀，静止30分钟；(3)向步骤(2)中的混合液中加入絮凝剂，固液分离，其中液体部分进入磷酸二氢钙溶液储罐，固体部分加入磷酸浸提；(4)将步骤(3)中与磷酸二氢钙溶液混合的液体以及经磷酸浸提的液体一并转入反应罐；(5)向反应罐中加入浓硫酸进行反应，0.5小时后，用压滤机压滤，得到磷石膏以及再生磷酸；(6)得到的再生磷酸导入磷酸储罐，重复步骤(3)，如此反复，即可得到磷石膏成品。上述方法步骤(1)中，所述稀土磷矿与板结土壤混合比例为按质量比5:1混合。上述方法步骤(1)中，所述固液体积比为1:5至1:10。上述方法步骤(2)中，所述植酸酶的添加量为植酸酶与板结土壤的质量比1:500至1:1000。上述方法步骤(3)中，所述絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺。上述方法步骤(5)中，所述浓硫酸的质量分数为98％，反应温度为60℃。上述方法步骤(6)中，所述磷石膏成品的纯度为97％以上。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.充分利用了板结土壤中的钙磷化合物，从而减少了磷酸以及磷酸二氢钙的使用，节约了生产成本；2.材料取自板结土壤以及微生物代谢产物，既水解了土壤中的植酸以及类似化合物，又释放了被其螯合的金属阳离子，以及因土壤板结而充分利用了板结土壤难以利用的附加价值，改善了环境。附图说明图1为植酸的水解原理。图2为本专利技术方法的工艺流程框图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例1将板结土壤与稀土磷矿按照质量比5:1称量后放入水解罐，按照体积比1:10加入水，充分搅拌，混匀后，加入植酸酶，反应温度为40-60℃，优选为50℃，反应时间为30分钟。反应结束后将反应液静置30分钟，使其固液分层后，打开罐底阀门，将液体部分过滤出来，导入磷酸二氢钙储罐，固体部分留在水解罐中。向水解罐中导入磷酸，进行浸提，反应的工艺条件式控制磷酸与罐内残余固体的固液质量比为1:8至1:15，反应温度为30℃至80℃，反应时间为2小时至6小时；一段浸提反应结束后，在料浆中加入絮凝剂聚丙烯酰胺，使清液与渣浆分离，清液导入至磷酸二氢钙储罐内。将储罐中的液体导入反应罐，加入质量分数98％的浓硫酸，浓硫酸与磷酸二氢钙的反应条件控制在温度50℃至70℃,优选为60℃，反应时间为2小时至4小时，使硫酸根与溶液中的游离钙离子进行反应，得到含有磷石膏和稀土的磷酸；最后，含有磷石膏的乳浊液，通过压滤机压滤，得到纯度大于97％的磷石膏，液体部分导入磷酸储罐，进行下一轮的反应。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本专利技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用植酸酶处理板结土壤从而优化磷石膏制备工艺的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含稀土磷矿与板结土壤混合后，按固液体积比1:10加入水，制成混合液；(2)向步骤(1)中的混合液中加入植酸酶，混合均匀，静置30分钟；(3)向步骤(2)中的混合液中加入絮凝剂，固液分离，其中液体部分进入磷酸二氢钙溶液储罐，固体部分加入磷酸浸提，浸提结束后清液导入磷酸二氢钙储罐；(4)将步骤(3)中磷酸二氢钙储罐中的液体一并转入反应罐；(5)向反应罐中加入浓硫酸进行反应，0.5小时后，用压滤机压滤，得到磷石膏以及再生磷酸；(6)得到的再生磷酸导入磷酸储罐，重复步骤(3)，如此反复，即可得到磷石膏成品。

【技术特征摘要】
1.一种用植酸酶处理板结土壤从而优化磷石膏制备工艺的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含稀土磷矿与板结土壤混合后，按固液体积比1:10加入水，制成混合液；(2)向步骤(1)中的混合液中加入植酸酶，混合均匀，静置30分钟；(3)向步骤(2)中的混合液中加入絮凝剂，固液分离，其中液体部分进入磷酸二氢钙溶液储罐，固体部分加入磷酸浸提，浸提结束后清液导入磷酸二氢钙储罐；(4)将步骤(3)中磷酸二氢钙储罐中的液体一并转入反应罐；(5)向反应罐中加入浓硫酸进行反应，0.5小时后，用压滤机压滤，得到磷石膏以及再生磷酸；(6)得到的再生磷酸导入磷酸储罐，重复步骤(3)，如此反复，即可得到磷石...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁明，
申请(专利权)人：应城市嘉鸿技术服务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42