本发明专利技术公开了一种制备磷酸二钙、磷酸三钙的方法，该方法用工业级磷酸或硫酸萃取的磷酸或是硝酸分解磷矿、冷冻结晶分离硝酸钙后的硝酸分解液来制取磷酸二铵和磷酸三铵，然后再与硝酸钙或氯化钙复分解反应制取磷酸二钙、磷酸三钙，具体的生产工艺包括：第一步，中和、除杂；第二步，复分解；第三步，过滤、烘干。本发明专利技术提供的方法可制备磷酸二钙或磷酸三钙产品，进一步生产饲料级、食品级磷酸二钙或磷酸三钙产品；本方法工艺简单、排放废物少，与环境友好，用于传统磷化工产业进行结构调整、产品升级换代能产生良好的经济效益和环保效益。适用于有氨、硝酸或磷铵生产的企业。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，该方法用工业级磷酸或硫酸萃取的磷酸或是硝酸分解磷矿、冷冻结晶分离硝酸钙后的硝酸分解液来制取磷酸二铵和磷酸三铵，然后再与硝酸钙或氯化钙复分解反应制取磷酸二钙、磷酸三钙，具体的生产工艺包括：第一步，中和、除杂；第二步，复分解；第三步，过滤、烘干。本专利技术提供的方法可制备磷酸二钙或磷酸三钙产品，进一步生产饲料级、食品级磷酸二钙或磷酸三钙产品；本方法工艺简单、排放废物少，与环境友好，用于传统磷化工产业进行结构调整、产品升级换代能产生良好的经济效益和环保效益。适用于有氨、硝酸或磷铵生产的企业。【专利说明】
本专利技术涉及磷酸钙盐，具体来说，涉及磷酸二钙(俗称磷酸氢钙)、磷酸三钙，进一步来说，涉及磷酸二钙和磷酸三钙的制备方法。
技术介绍
磷酸二钙或磷酸三钙主要用作畜禽饲料添加剂和化学肥料及用于陶瓷、彩色玻璃制造等。由于磷酸三钙中钙磷比更接近动物的骨骼组成，因此，美国、西欧、独联体国家生产的磷酸三钙绝大部分用于畜禽饲料添加剂，约占饲料磷酸盐的30%~50%。目前国内外生产磷酸二钙主要使用工艺是:硫酸分解磷矿，过滤分离出磷石膏， 然后将过滤得到的磷酸用石粉(主要成份为碳酸钙)、石灰乳(主要成份为氢氧化钙)分段中和，制得肥料级和饲料级磷酸二钙。生产磷酸三钙的主要使用热法生产工艺，是以磷矿为主要原料，通过添加磷酸或硅石、钠盐在回转窑或旋风炉中用高温和水蒸汽使磷矿中氟脱除出来，形成a -型磷酸三钙。用此方法生产的磷酸三钙俗称脱氟磷酸钙。由于热法生产磷酸三钙在生产过程中无法脱除原料中砷、重金属等有害杂质，因此对磷矿的质量要求很高，我国仅有少量磷矿能达到。加之生产过程需在1300°C~1500°C下脱氟，物料处于软化、熔融状态，生产控制难度较大，热源需由液体或气体燃料提供。以上因素导致了至今我国不能大规模生产磷酸三钙的原因。用硝酸分解磷矿、冷冻结晶分离硝酸钙、氨中和生产硝酸磷肥是成熟的工艺技术， 但目前仅限于生产肥料。中国专利申请件201110263963.7号公开了一种非晶磷酸钙的合成方法，系将四水硝酸钙和磷酸氢二铵配成溶液，在0°C超声环境下生成沉淀，将沉淀抽滤干燥得到非晶磷酸钙的粉末。但未见将此法工业化的报道，该法也不能直接生产磷酸二钙和磷酸三钙。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，并进一步开拓生产饲料级、食品级磷酸二钙、磷酸三钙的新途径。专利技术人提供的制备磷酸二钙、磷酸三钙的方法，是用磷酸制取磷酸铵(磷酸二铵和磷酸三铵)再与硝酸钙或氯化钙复分解反应制取磷酸二钙、磷酸三钙，具体的生产工艺包括:第一步中和、除杂将磷酸用氨(或氨水)中和，根据终端产品磷酸二钙或磷酸三钙要求，使生成相对应的磷酸二铵或磷酸三铵:H3PO4 + 2NH3 — (NH4)2HPO4 (NH4)2HPO4 + NH3-(NH4)3PO4同时，磷酸中的钙、铁、铝、镁等杂质生成磷酸盐沉淀(中和渣)经过滤分离除去；此磷酸盐沉淀可作副产品加以回收利用；对于冷冻结晶分离硝酸钙后的硝酸分解液(主要成分是磷酸)还应先添加硫酸或硫酸盐以除去钙离子。第二步合成磷酸钙经分离除去沉淀后的溶液主要成分为磷酸二铵或磷酸三铵；将硝酸钙或氯化钙加入该溶液进行复分解反应，使生成含有磷酸二钙或磷酸三钙沉淀的物料；反应方程式如下:【权利要求】1.，其特征在于该方法是用磷酸制取磷酸铵(磷酸二铵和磷酸三铵)再与硝酸钙或氯化钙复分解反应制取磷酸二钙、磷酸三钙，具体的生产工艺包括:第一步中和、除杂将磷酸用氨(或氨水)中和，根据终端产品磷酸二钙或磷酸三钙要求，使生成相对应的磷酸二铵或磷酸三铵:H3PO4 + 2NH3 — (NH4)2HPO4(NH4)2HPO4 + NH3-(NH4)3PO4同时，磷酸中的钙、铁、铝、镁等杂质生成磷酸盐沉淀(中和渣)经过滤分离除去；此磷酸盐沉淀可作副产品加以回收利用；对于冷冻结晶分离硝酸钙后的硝酸分解液(主要成分是磷酸)还应先添加硫酸或硫酸盐以除去钙离子；第二步复分解经分离除去沉淀后的溶液主要成分为磷酸二铵或磷酸三铵；将硝酸钙或氯化钙加入该溶液进行复分解反应，使生成含有磷酸二钙或磷酸三钙沉淀的物料；第三步过滤、烘干复分解反应后得到的物料经过滤、洗涤除去铵盐后烘干、粉碎、筛分后得到磷酸二钙或磷酸三钙产品；滤液和洗液主要含硝酸铵或氯化铵，用于回收、制取肥料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于第一步中，所述原料磷酸是工业级磷酸或硫酸萃取磷酸或是硝酸分解磷矿、冷冻结晶分离硝酸钙后的硝酸分解液；所述添加硫酸或硫酸盐的质量是理论添加质量的80%~95% ;所述硫酸盐是硫酸铵或硫酸钠或硫酸钾。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于第二步中，所述硝酸钙是硝酸分解磷矿、冷冻结晶分离制得的；所述氯化钙是由碳酸钙与盐酸作用结晶而制得的产品，或是氨碱法生产纯碱的副产品，或是氯酸钾生产的副产物。【文档编号】C01B25/32GK103508431SQ201210214504【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月27日 优先权日:2012年6月27日 【专利技术者】张钦, 顾春光, 虞江 申请人:顾春光本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备磷酸二钙、磷酸三钙的方法，其特征在于该方法是用磷酸制取磷酸铵（磷酸二铵和磷酸三铵）再与硝酸钙或氯化钙复分解反应制取磷酸二钙、磷酸三钙，具体的生产工艺包括：第一步??中和、除杂将磷酸用氨（或氨水）中和，根据终端产品磷酸二钙或磷酸三钙要求，使生成相对应的磷酸二铵或磷酸三铵：H3PO4?+?2NH3??→（NH4)2HPO4（NH4)2HPO4??+?NH3?→（NH4)3PO4同时，磷酸中的钙、铁、铝、镁等杂质生成磷酸盐沉淀（中和渣）经过滤分离除去；此磷酸盐沉淀可作副产品加以回收利用；对于冷冻结晶分离硝酸钙后的硝酸分解液（主要成分是磷酸）还应先添加硫酸或硫酸盐以除去钙离子；?第二步??复分解经分离除去沉淀后的溶液主要成分为磷酸二铵或磷酸三铵；将硝酸钙或氯化钙加入该溶液进行复分解反应，使生成含有磷酸二钙或磷酸三钙沉淀的物料；第三步??过滤、烘干复分解反应后得到的物料经过滤、洗涤除去铵盐后烘干、粉碎、筛分后得到磷酸二钙或磷酸三钙产品；滤液和洗液主要含硝酸铵或氯化铵，用于回收、制取肥料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张钦，顾春光，虞江，
申请(专利权)人：顾春光，
类型：发明
国别省市：
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