磷酸氫鈣制備與聯(lián)產(chǎn)氯化銨工藝研究

班級(jí)：學(xué)生：學(xué)號(hào)：飼料級(jí)磷酸氫鈣飼料級(jí)磷酸氫鈣為白色松散干燥的結(jié)晶粉末，難溶于水，易溶于稀鹽酸、稀硝酸、醋酸，吸濕性小飼料級(jí)磷酸氫鈣的作用對(duì)畜禽的軟骨癥等疾病有防治作用

提高畜禽的配種率及成活率

營(yíng)養(yǎng)作用

主要生產(chǎn)方法硫酸法：會(huì)產(chǎn)生磷石膏尾渣，增加了生產(chǎn)成本，并且會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染普鈣水萃取法：磷收率不高、氟含量高、產(chǎn)品質(zhì)量低熱法磷酸法：耗能多且嚴(yán)重污染環(huán)境鹽酸法：能耗低、生產(chǎn)成本低、效率高、利用市場(chǎng)上過(guò)多的鹽酸主要實(shí)驗(yàn)步驟中和產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)氯化銨脫氟萃取二次萃取1萃取工藝影響因素：

1

鹽酸用量2

萃取時(shí)間3

反應(yīng)溫度4正交試驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)磷含量測(cè)定氟含量測(cè)定HCl和磷酸濃度測(cè)定鹽酸用量過(guò)多，會(huì)增加磷礦中鐵鋁等雜質(zhì)的萃取率，因此，鹽酸用量取理論用量的1.05-1.1倍鹽酸用量與萃取率的關(guān)系圖萃取時(shí)間取0.5-0.75h反應(yīng)時(shí)間與萃取率的關(guān)系圖磷收率隨溫度升高略有上升，但溫度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生大量酸霧，對(duì)人體產(chǎn)生危害，且在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)儀器設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，因此萃取溫度以30-40℃為宜，且萃取率較高。NO反應(yīng)溫度與萃取率的關(guān)系圖正交實(shí)驗(yàn)因素水平表通過(guò)單因素和正交實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論，萃取階段較優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件為：鹽酸用量：58ml萃取時(shí)間:0.5h萃取溫度:35℃2脫氟工藝

磷氟比為脫氟過(guò)程中最重要的一個(gè)檢測(cè)指標(biāo)，只有萃取液中的m(P2O5）/m(F)＞230才能在后續(xù)中和實(shí)驗(yàn)中得到合格的產(chǎn)品

本實(shí)驗(yàn)采用化學(xué)沉淀法，通過(guò)加入脫氟劑（堿金屬脫氟劑，鈣鹽脫氟劑），使其與溶液中的氟生成難容的氟硅酸鹽沉淀，過(guò)濾分離，脫氟后的濾液進(jìn)入中和工序堿金屬脫氟劑

就堿金屬脫氟劑的脫氟效果而言：Na2CO3>KCl>NaCl，但單獨(dú)使用其中一種脫氟劑時(shí)萃取液中m(P2O5)/m(F)都達(dá)不到大于230的要求堿金屬脫氟劑用量與脫氟效果的關(guān)系圖鈣鹽脫氟

鈣鹽脫氟是使溶液中的氟生成難溶的氟化鈣，對(duì)于鈣鹽脫氟，氫氧化鈣的脫氟能力優(yōu)于碳酸鈣，且脫氟過(guò)程中磷損失較少鈣鹽脫氟劑用量與脫氟效果的關(guān)系圖

3二次萃取工藝鹽酸礦粉

礦粉鹽酸濾液過(guò)濾濾渣通過(guò)降低鹽酸和磷礦粉加入比例，使萃取液主要以磷酸二氫鈣形式存在，這樣既可以降低鹽酸的消耗，又可以降低中和反應(yīng)時(shí)中和試劑的消耗鹽酸用量少于理論用量（44ml)返酸次數(shù)與磷氟比的關(guān)系圖返酸次數(shù)與萃取率的關(guān)系圖鹽酸用量多余理論用量(44ml)返酸次數(shù)和磷氟比的關(guān)系圖返酸次數(shù)和萃取率的關(guān)系圖當(dāng)鹽酸用量少時(shí)，氟含量低，磷氟比能達(dá)到合格,但萃取率低。當(dāng)鹽酸用量多時(shí)，萃取率高，但氟含量也較高。有以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：最佳鹽酸用量為40ml，而且達(dá)到了脫氟的要求4中和工藝原理脫氟后的磷酸+石灰乳或碳酸鈣=磷酸氫鈣沉淀影響因素

1反應(yīng)時(shí)間2反應(yīng)溫度3中和的終點(diǎn)pH

方案碳酸鈣中和石灰乳中和二段中和

根據(jù)GB/T22549—2008飼料磷酸氫鈣中磷，氟，鈣含量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：

磷含量≥16%氟含量≤0.18%鈣含量21%～23.3%pH----磷，鈣，氟含量石灰乳的中和終點(diǎn)pH取5碳酸鈣的中和終點(diǎn)pH取4.5中和終點(diǎn)ph對(duì)石灰乳中和的影響中和終點(diǎn)ph對(duì)碳酸鈣中和的影響溫度----磷，鈣，氟含量溫度對(duì)石灰乳中和過(guò)程影響不大，中和溫度取40℃；碳酸鈣的中和溫度取35℃溫度對(duì)石灰乳中和的影響關(guān)系圖溫度對(duì)碳酸鈣中和的影響關(guān)系圖反應(yīng)時(shí)間----磷，鈣，氟含量石灰乳：中和時(shí)間取1.5h碳酸鈣：中和時(shí)間取1.5h反應(yīng)時(shí)間對(duì)石灰乳中和的影響關(guān)系圖反應(yīng)時(shí)間對(duì)碳酸鈣中和的影響關(guān)系圖二段中和(前期使用碳酸鈣中和，后期使用石灰乳)

前期使用碳酸鈣中和到pH為2，后期使用石灰乳中和到pH為5.0，此時(shí)結(jié)晶顆粒較大，較松散，產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定第一次中和終點(diǎn)對(duì)中和反應(yīng)的影響關(guān)系圖5聯(lián)產(chǎn)氯化銨工藝實(shí)驗(yàn)步驟+氨水+碳酸氫銨碳酸鈣氯化銨攪拌過(guò)濾結(jié)晶產(chǎn)品檢測(cè)檢測(cè)：EDTA滴定碳酸鈣含量：99.66%碳酸鈣試樣+由氫氧化鈉中和后的甲醛，再由氫氧化鈉滴定氯化銨含量：99.37%氯化銨達(dá)到工藝要求

（1）研究了鹽酸用量、攪拌時(shí)間、反應(yīng)溫度對(duì)磷萃取的影響，確定了萃取工藝較適宜的工藝條件：鹽酸用量為58ml，萃取時(shí)間0.5h，萃取溫度35℃。選取氫氧化鈣作為脫氟劑。

（2）從節(jié)省鹽酸用量和利用磷礦粉自身鈣來(lái)