[发明专利]一种利用贝壳制备磷酸氢钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷酸氢钙的制备方法，具体涉及利用贝壳粉代替石灰、磷矿石等制备磷酸氢钙的方法。

背景技术

我国是水产养殖大国，贝类年产量居世界首位，2007年贝类产量达到1073万吨，占世界贝类养殖总量的60％以上。但贝类经加工后，占贝类体重50％以上的贝壳常作为加工废弃物丢弃或用于低值饲料的生产、贝壳工艺品等的原材料，资源利用率低、污染严重。事实上，贝壳中碳酸钙含量可达95％以上，是一种代替磷矿石等原料生产氯化钙、磷酸氢钙等原料的非常好的替代品。磷酸氢钙作为精细化工产品，主要用作食品添加剂、牙膏摩擦剂、医药补钙剂等。钙和磷是对家禽生命活动十分重要的矿物元素，但必须成一定比例才能发挥有益作用。高钙低磷饲料引起的家禽疾病有鸡尿石症、雏鸭瘫痪症等.高磷低钙饲料引起鸡产软壳蛋、薄壳蛋.纯净的磷酸氢钙是含有磷、钙2种营养元素的优良禽畜饲料添加剂。由于其钙磷比为1.29:1，与动物骨骼中的磷钙比最为接近，而且又能全部溶解于动物的胃酸中，所以容易进入动物体内并参与新陈代谢，组成体内所需激素、酶及维生素，保持骨骼中的磷钙比，从而防止动物因缺磷、钙而引起的各种疾病，同时促进动物机体的快速生长。通常在饲料中添加总量的1％～3％的饲料级磷酸氢钙（简称饲钙），则肉蛋奶平均增产15％～20％，其经济效益和社会效益均十分可观。在世界上饲料磷酸氢钙得到广泛的推广应用,其年产量和消费量均在500万吨以上。近年来,随着我国农牧业的迅速发展,大规模、集约化的饲养业、养殖业和饲料加工业正在以前所未有的速度发展,国内市场对饲料级磷酸氢钙的需求量越来越大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用贝壳制备磷酸氢钙的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种利用贝壳制备磷酸氢钙的方法，将磷酸加入预处理后的贝壳粉进行处理即得到磷酸氢钙。

所述贝壳为扇贝壳、牡蛎壳、蛤喇壳或其他海洋贝类的壳。

所述加入的磷酸体积按预处理后的贝壳粉中钙与磷酸中磷的摩尔比为0.5-1.1:1的量进行加入。

具体步骤为：

（1）贝壳粉的预处理

1)采用质量浓度为1-4％的酸溶液浸泡贝壳1-5小时，纯净水洗净贝壳表面的酸，刷净贝壳表面其它杂质，烘干，将其粉碎成100-200目的贝壳粉即得预处理的贝壳粉；主要成分为碳酸钙。

或700-1200℃煅烧贝壳2-6小时，煅烧后将其粉碎成100-200目的贝壳粉即得预处理的贝壳粉；主要成分为氧化钙。

（2）碳酸钙或氧化钙悬浮液的制备

将上述所得预处理的贝壳粉在常温下加水配制成20-35％贝壳粉悬浮液；

（3）常温下，按比例边搅拌边向贝壳粉悬浮液中逐滴加入浓度为40-60％的磷酸，滴加完毕后，继续搅拌30-60min，使其充分反应；

（4）反应完毕后，将反应液静置30-60min，去除上清液备用，将沉淀物搅匀，真空抽滤，滤液与去除的上清液合并，然后清洗沉淀至洗液pH恒定，沉淀即为磷酸氢钙。

将上述（4）步骤得到的磷酸氢钙沉淀滤饼在80-100℃干燥后得到饲料级磷酸氢钙，其中含P≥20％，Ca≥27％，F≤0.15％，经X射线检测磷酸氢钙含量达到98％以上。

将上述（4）步骤得到的备用上清液中继续加入预处理的贝壳粉并不断搅拌，待上清液的pH至7.2-7.5时停止加入贝壳粉，收集滤饼，烘干，制备得到磷酸氢钙，其中P≥20％，Ca≥27％，F≤0.15％，经X射线检测磷酸氢钙含量达到98％以上。

所述步骤1）质量浓度为1-4％的酸溶液为无机或有机酸。

所述步骤1）质量浓度为1-4％的酸溶液为盐酸、醋酸或甲酸。

本发明的优点

1.本发明采用废弃贝壳/磷酸湿法反应体系，获得了作为饲料添加剂最佳的钙磷比1.29:1的磷酸氢钙，经X射线衍射表明磷酸氢钙纯度达到98％以上。

2.本发明采用的工艺条件，以废弃贝壳为原料，节约了大量的石灰、磷矿石等材料。石灰、磷矿石等矿产为一次资源性产品，因此将废弃贝壳代替石灰等，既节约了矿产资源，又充分利用了贝类资源，减少了环境的破坏与污染，经济与社会效益巨大。

3.本发明采用的工艺条件，无需利用盐酸与二次中和，大大简化了工艺流程，既节约了能源与设备投资，又提高了磷酸氢钙的回收率和纯度，降低了生产成本。