一种羟基碳酸钙的制备方法及羟基碳酸钙在动物饲料领域中的应用技术

本发明专利技术公开了一种可用于动物饲料的羟基碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：将钙源加入到水中升温，在搅拌下加入碳酸氢盐，恒温反应，反应结束后降温结晶，过滤干燥，即得到羟基碳酸钙。该制备方法的反应速率更温和，过程可控，得到的产品颗粒更均匀，副产物生成少，产物羟基碳酸钙的生物利用率高，加工成本低。本发明专利技术还公开了羟基碳酸钙在动物饲料领域的应用，用于猪饲料时，其添加量为1‑12kg/t配合饲料；用于禽类动物饲料时，其添加量为1‑23kg/t配合饲料；用于反刍类动物饲料时，其添加量为0.1‑4kg/t全混合日粮饲料。该应用可以中和饲料中的酸性物质，防止或者延缓饲料变质。

A preparation method of calcium hydroxide carbonate and its application in animal feed

The invention discloses a preparation method of calcium hydroxide carbonate for animal feed, which comprises the following steps: adding calcium source into water to raise temperature, adding bicarbonate under stirring, reacting at constant temperature, cooling and crystallizing after reaction, filtering and drying to obtain calcium hydroxide carbonate. The preparation method has milder reaction rate, controllable process, more uniform product particles, less by-product formation, high bioavailability of product calcium hydroxide carbonate and low processing cost. The invention also discloses the application of hydroxyl calcium carbonate in animal feed field. When it is used for pig feed, its dosage is 1 12kg/t feed, when it is used for animal feed, its dosage is 1 23kg/t 23kg/t feed, when it is used for ruminant feed, its dosage is 0.1 g total mixed ration feed. The application can neutralize acidic substances in feed and prevent or delay feed deterioration.

【技术实现步骤摘要】
一种羟基碳酸钙的制备方法及羟基碳酸钙在动物饲料领域中的应用
本专利技术属于动物饲料领域，尤其涉及一种羟基碳酸钙的制备方法及羟基碳酸钙在动物饲料领域中的应用。
技术介绍
钙(calcium)是生物体内含量最丰富的矿物元素，足量钙摄入对维持动物正常的骨矿物含量、骨密度，达到高骨量峰值至关重要。此外，钙离子还参与生物体内多种生理功能，如血液凝固，维持心脏、肌肉、神经正常兴奋性，信号传导，以及膜的通透性等。通常天然植物性饲料中的含钙量与各种动物的需要量相比均感不足，特别是产蛋家禽、泌乳牛和生长幼畜更为明显。因此，动物饲粮中应注意钙的补充。目前市面上应用于饲料添加剂的钙源主要分为无机钙和有机钙。常用的含钙矿物质饲料为无机钙，有石灰石粉、贝壳粉等。石灰石粉又称石粉，为天然碳酸钙(CaCO3)。天然的石灰石中，因为矿床伴生问题，铅、汞、砷、氟的含量容易超标，且石粉遇到胃酸会生产二氧化碳，容易引起打嗝反胃等。贝壳粉是各种贝类外壳(蚌壳、牡蛎壳、哈蜊壳、螺蛳壳等)经加工粉碎而成的粉状或粒状产品，多呈灰白色、灰色、灰褐色。贝壳粉内常掺杂砂石和泥土等杂质，不易彻底清除，影响饲料营养价值，且掺杂的砂石和泥土等杂质食入动物体内会影响动物的消化系统功能。另外若贝肉未除尽，加之贮存不当，堆积日久易出现发霉、腐臭等情况，这会使其饲料价值显著降低。且贝壳粉受产地影响，运到内地的费用不低，加上需要清理再粉碎，加工要求较高，成本不易控制，相比石粉，贝壳粉主成分同样是CaCO3成本要高上不少。有机钙虽然生物利用率比无机钙高，但价格昂贵，在饲料领域应用较少。因为有机钙含量较低，添加量较大，使用该类产品的饲料厂生产成本压力较大。微量元素的生物利用率大小与其存在的形态密切相关。传统无机微量元素的生物利用率一般较低，大部分用于化工领域，而不是专门生产用于饲料中，因此需要特别注意其含有的铅、砷、镉、二噁英、多氯联苯等必须严格控制在国家许可的范围内。羟基碳酸钙，分子式为Ca3(CO3)2(OH)2和Ca6(CO3)5(OH)2，生物利用率高、加工成本低，故而在动物饲料添加领域具有十分广阔的应用前景。然而目前羟基碳酸钙多见于水泥行业，在动物中的具体应用未见报道。目前多采用氧化钙或者氢氧化钙与二氧化碳气体反应在常温及以上温度环境下制备得到羟基碳酸钙，氢氧化钙与二氧化碳开始生成羟基碳酸钙，但是羟基碳酸钙会继续与二氧化碳反应继续生成碳酸钙，可见二氧化碳与钙的反应制备羟基碳酸钙的过程是不可控的。二氧化碳是气体，密度小，在水中的溶解度很小，会迅速的上浮到液面上，不利于精确控制二氧化碳的反应量，如果二氧化碳过量，容易导致生成的产品为碳酸钙。因此，寻找一种反应过程容易控制、副产物生成更少、成本更低的羟基碳酸钙的制备方法，对动物饲料领域具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种反应过程容易控制、副产物生成更少的羟基碳酸钙的制备方法及羟基碳酸钙在动物饲料领域中的应用。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为一种可用于动物饲料的羟基碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：将钙源加入到水中，降温，在搅拌下加入碳酸氢盐进行反应，反应结束后，过滤干燥，即得到羟基碳酸钙。本专利技术采用的碳酸氢盐易溶于水，与钙反应，其反应速率更温和，过程可控；且碳酸氢盐比碳酸盐的碱性更弱，反应更温和，得到的产品颗粒更均匀；尤其是选择碳酸氢钙与钙源反应制备羟基碳酸钙时，几乎无副产物生成。上述的制备方法中，优选的：当碳酸氢盐为碳酸氢钠和/或碳酸氢钾时，钙源包括钙盐和碱性含钙物，钙源中的钙与碳酸氢盐的摩尔比控制为(1.1～1.6)∶1，钙盐为氯化钙，碱性含钙物为氢氧化钙和/或氧化钙。通过加入氯化钙、氢氧化钙、氧化钙不仅可以提供钙源，同时还可以调节反应体系的pH值为碱性。其中，氧化钙遇水生成氢氧化钙，溶解度不高，在不断与碳酸氢盐反应被消耗，未溶解部分也逐渐溶于水中，维持一个相对稳定的动态平衡，使反应速率在小范围内波动，生成的产品颗粒大小一致，分散性好。经过多次试验得到，将钙源中钙与碳酸氢盐的摩尔比控制为(1.1～1.6)∶1时，反应体系刚好维持在一个碱性的环境中，有利于目标产物的生成，如果钙源添加量过多或过少，会导致收率下降，产品纯度不高。具体反应方程式如下：2NaHCO3+CaCl2+2Ca(OH)2＝Ca3(CO3)2(OH)2+2NaCl+2H2O；2NaHCO3+CaCl2+2CaO＝Ca3(CO3)2(OH)2+2NaCl；或者2KHCO3+CaCl2+2Ca(OH)2＝Ca3(CO3)2(OH)2+2KCl+2H2O；2KHCO3+CaCl2+2CaO＝Ca3(CO3)2(OH)2+2KCl；或者10NaHCO3+5CaCl2+7Ca(OH)2＝2Ca6(CO3)5(OH)2+10NaCl+10H2O；10NaHCO3+5CaCl2+7CaO＝2Ca6(CO3)5(OH)2+10NaCl+3H2O；或者10KHCO3+5CaCl2+7Ca(OH)2＝2Ca6(CO3)5(OH)2+10KCl+10H2O；10KHCO3+5CaCl2+7CaO＝2Ca6(CO3)5(OH)2+10KCl+3H2O。当碳酸氢盐为碳酸氢钙时，钙源为氢氧化钙和/或氧化钙，钙源中的钙与碳酸氢钙的摩尔比控制为(1.3～2.2)∶1。通过加入氢氧化钙和/或氧化钙中不仅可以提供钙源，同时还可以调节反应体系的pH值为碱性。经过多次试验得到，将钙源中钙与碳酸氢盐的摩尔比控制为(1.3～2.2)∶1时，反应体系刚好维持在一个碱性的环境中，有利于目标产物的生成，如果钙源添加量过多或过少，会导致收率下降，产品纯度不高。选择碳酸氢钙与钙源反应制备羟基碳酸钙时，无副产物生成。具体反应方程式如下：Ca(HCO3)2+2Ca(OH)2＝Ca3(CO3)2(OH)2+2H2O；Ca(HCO3)2+2CaO＝Ca3(CO3)2(OH)2；或者5Ca(HCO3)2+7Ca(OH)2＝2Ca6(CO3)5(OH)2+10H2O；5Ca(HCO3)2+7CaO＝2Ca6(CO3)5(OH)2+3H2O。上述的制备方法中，优选的，反应的温度控制在-5℃～1℃，反应的时间控制在1h～4h。羟基碳酸钙反应温度较高时，反应时间太长时，产品纯度会降低，生成少量的碳酸钙；但产品温度太低时，溶液会结冰，容易造成反应不完成，产品转化率较低。结合原料、产品、副产物的特性及反应原理，经过多次反复实验，无论是本专利技术反应原料中的钙源溶于水后形成盐水，还是反应后得到的氯化钠(或氯化钾)形成的盐水，其结冰的零界点温度都更低，均不会在-5℃～1℃的反应温度范围内结冰，保证反应体系的稳定。反应温度为-5℃～1℃、反应、时间、为1h～4h时，可以保证反应过程中反应体系不结冰，反应完全且有较高的收率，减少反应时间不够带来的原料浪费与长时间反应带来的能源消耗，提高产品纯度。优选的，水的质量为钙源与碳酸氢盐质量之和的2～3.4倍。若加水量太少，反应体系太粘稠，水中含有大量的钙源(如氢氧化钙颗粒)，生成的产品可能将钙源包裹起来，导致反应不完全；若加水量太多，氢氧化钙在水中的溶解度较小(氧化钙溶于水后也会变成氢氧化钙)，对反应速率的正向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于动物饲料的羟基碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将钙源加入到水中，降温，在搅拌下加入碳酸氢盐进行反应，反应结束后，过滤干燥，即得到羟基碳酸钙。

【技术特征摘要】
1.一种可用于动物饲料的羟基碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将钙源加入到水中，降温，在搅拌下加入碳酸氢盐进行反应，反应结束后，过滤干燥，即得到羟基碳酸钙。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳酸氢盐为碳酸氢钠和/或碳酸氢钾；所述钙源包括钙盐和碱性含钙物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钙源中的钙与所述碳酸氢盐的摩尔比控制为(1.1～1.6)∶1，所述钙盐为氯化钙，所述碱性含钙物为氢氧化钙和/或氧化钙。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳酸氢盐为碳酸氢钙；所述钙源为氢氧化钙和/或氧化钙。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述钙源中的钙与所述碳酸氢钙的摩尔比控制为(1.3～2.2)∶1。6.根据权利要求1～5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度控制在-5℃～1℃，所述反应的时间控制在1h～4h。7.根据权利要求1～5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述水的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚伟，黄逸强，向阳葵，彭红星，周长虹，王赏初，
申请(专利权)人：长沙兴嘉生物工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43