Способ получения кормового фосфата кальция Советский патент 1982 года по МПК C05B3/00 

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО ФОСФАТА КАЛЬЦИЯ

1

Изобретение относится к способам получения фосфатов кальция, например, моно- или дикалыдийфосфата, пригодных для использования в качестве минеральной фосфатной добавки в корма для сельскохозяйственных животных.

Известен способ получения кормо- . вого фосфата кальция путем нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты известняком или мелом flT-

Недостатком способа является высокий удельный расход фосфорной кислоты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения кормовых фосфатов кальция, заключающийся в разложении природного фосфата с содержанием 0,8-3,2% окислов редкоземельных элементов (РЗЭ) фосфорной кислотой с концентрацией 40-55 последующей нейтрализацией раствора монокальцийфосфата реагентами, содержащими кальций, и сушкой массы 2.

Недостатком способа является невозможность извлечения содержащихся в природном фосфате РЗЭ и их переход в готовый продукт. При получении 1 т кормового фосфата кальция (в ус.ед.) теряется 0,15-0,5 кг g и в готовом продукте содержится до 0,21 .

10

Цель изобретения - извлечение редг коземельных элементов, вводимых с фосфатным сырьем, и, следовательно, улучшение биологических свойств продукта.

15

Указанная цель достигается тем, что в способе, заключающемся а разложении природного фосфата, содержащего 0,8-3,2% окислов РЗЭ фосфорной кислотой концентрации 40-55%

X PjOg с последующей нейтрализацией раствора монокальцийфосфата кальцийсодержащими реагентами, и сушкой массы, раствор монокальцийфосфата 3 перед нейтрализацией разбавляют до концентрации 15-20 выдерживают при 80-1 в течение 0,1-6 ч и отделяют осадок РЗЭ. Раствор перед нейтрализацией выдерживают в присутствии затравки фос фатов РЗЭ, взятых в количестве 0,10,3 вес.ч. , на 100 вес.ч, природного фосфата. Предлагаемая технология создана на основании результатов изучения растворимости, пересыщений и кристаллизации фосфатов РЗЭ, в частности фосфата церия в растворах системы СаО - Установлено, что их растворимость увеличивается с повышением концентрации в системе и понижением температуры. При этомвеличина растворимости не превышает 0,01 в пересчете на TRgO. в раст ,ворах, содержащих 1-2% СаО и менее 20% Р2 Og . Исходя из этого, разбавляют монокальцийфосфатный раствор до 15 20 Р20д-Верхний предел определяется возможностью достижения высокой (более 70) степени выделения TR20,.,a нижн предел - предотвращением совместного осаждения соединений РЗЭ и дикал цийфосфата, что приводило бы к ухуд шению качества концентрата РЗЭ. . Обратная зависимость растворимос ти фосфатов РЗЭ от температуры обус лавли.вает выбор температур в диапазоне 80-10 С. Верхний предел опред ляется температурами кипения в системе CaO-P20g., а нижний - увели чением растворимости ,более О ,0 и, следовательно, снижением степени извлечения. Время выдержки изменяет ся в широких пределах - в присутствии затравки пересыщение снимается за мин, а в ее отсутствии осно ное количество фосфатов РЗЭ (90) выделяется за 2-6 ч. Пример 1. 225,2 вес.ч. экс ракционной фосфорной кислоты, содер жащей 0,02 в течеНие часа при , смешивают с 19,3 вес.ч. апатита (39,% 5 52% СаО, U TRjipe,) и получают 226 вес.ч. раствора концентрации kk,2% PgO, содержащего 18,5% монокальцийфосфата. Раствор разбавляют 280,2 вес.ч. воды до концентрации 2oi Р2.0.Б вводят 0,3 вес.ч. фос фатов РЗЭ в,качестве затравки и выдерживают при в течение 0,1 ч После разделения суспензии получают 4 505 вес.ч. раствора и 1,43 вес.ч. осадка, содержащего 151 ,3 вес.ч. последнего возвращают на осаждение, а оставшиеся 1,13 вес.ч. (степень извлечения .- 70%) направляют на дальнейшую переработку известными методами, например, путем солянокислотного растворения и последующего фракционного осаждения. 505 вес.ч. раствора нейтрализуют 53 вес.ч. мела и после сушки получают 189,2 вес.ч. кормового фосфата кальция, содержащего 52,8% Р. (растворимой в 0,% НС1) и 0,04%TR С. При осуществлении процесса по известному способу (без выделения осадка РЗЭ) получают продукт, содержащий 0,13% . Пример 2. 230,8 вес.ч., экст.ракционной фосфорной кислоты, содержащей 40% . и 0,02% TR,.jO, в течение часа при 80°С смешивают с 21 вес.ч. апатита (39,4% , 52% СаО, 1% ) и получают 242 вес.ч. раствора концентрации 41,5% .дч содержащего 18,5% монокальцийфосфата. Раствор разбавляют 427,5 вес.ч. воды до концентрации 15% выдерживают при 80С в течение 6 ч, и суспензию разделяют. При этом получают 650 вес.ч. раствора и 1,05 вес.ч. осадка, содержащего 16% ,, который напрчзвляют на переработку аналогично примеру 1. 650 вес.ч. раствора нейтрализуют 51,5 вес.ч. мела и после сушки получают 190,5 вес.ч. кормового фосфата кальция, содержащего 51,5% 2 еУС и 0,04% TRrtOa. При осуществлении процесса по известному способу получают продукт, содержащий 0,14% TRJD«. Пример 3. Осуществляют процесс аналогично примеру 2,однако раствор разбавляют 300,9 вес.ч. воды до концентрации 18,5% РО.ОГ этом получают 542 вес.ч. раствора и 0,95 вес.ч. осадка, содержащего 16,5% . После нейтрализации раствора и сушки массы получают кормовой фосфат кальция, содержащий 0,05% . В результате реализации предложенного приема обеспечивается утилизация 0,12-0,4 кг на 1 т условного продукта, содержащего 18,7% Р а уровень концентрации примеси в продукте (кормовом фосфате кальция) уменьшается до 0,03-0,07%, т.е. в 3-6 раз. Биологическое воздействие окислов РЗЭ в полученном кормовом фосфате кальция обусловлено тем, что указанные соединения отрицательно влияют на организм животных и человека. При попадании в организм через желудочно-кишечный тракт, при концентрации РЗЭ О,1 и более эти соединения откладываются в мышечных и костных тканях. Вывод этих соединений из организма длится годами. Содержание же РЗЭ в конечном продукте, полученном по известному способу, составляет 0,13-0,2%, а в продукте, получаемом по предлагаемому способу, 0,03 0,05%, т.е. в 2-3 раза ниже пороговой концентрации. Формула изобретения 1. Способ получения кормового фос фата кальция путем разложения природ ного фосфата, содержащего 0,8-3,2% окислов редкоземельных элементов фосфорной кислотой концентрации kO55% Рв.0б с последующей нейтрализа14цией раствора монокальцийфосфата кальцийсодержащими реагентами и сушкой массы, отличающийся тем, что; с целью извлечения редкоземельных элементов и улучшения биологических свойств продукта, раствор монокальцийфосфата перед нейтрализацией разбавляют до концентрации 15-20% ., выдерживают при 80-10 С в течение 0,1-6 ч и отделяют осадок редкоземельных элементов. 2. Способ ПОП.1 , отличающий с я тем, что, с целью интенсификации процесса, раствор перед нейтрализацией выдерживают в присутствии затравки фосфатов редкоземель-. ных элементов, взятых в количестве 0,2-0,3 вес.ч. TRgOj на 100 вес.ч. природного фосфата. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Зуссер Е.Е., Белоконь Л.М. Получение кормового дикальцийфосфата. Химическая промышленность, 1971 № 1, 2-ЦЗ. 2. Авторское свидетельство СССР № 292Wi, кл. С 01 В 25/32,4969.