磷酸氢钙结晶聚结过程及主要影响杂质的探究
2021-01-08曹维文余音容廖晓婷
无机盐工业 2021年1期
关键词:实验
曹维文,李 军,陈 明,余音容,廖晓婷
(四川大学化学工程学院,四川成都610065)
磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O)中钙、磷元素含量高,钙磷比与动物骨骼相近,且易溶于动物胃酸进而被消化吸收,因此饲料级磷酸氢钙是中国目前最主要的饲料磷酸盐来源。随着热法磷酸加工法因成本较高被逐渐淘汰,湿法磷酸加工法成为目前饲料级磷酸氢钙生产的主要工艺方法[1-2]。占据国内磷酸产量主体的二水法湿法磷酸体系复杂,氟、硫、镁等元素杂质含量较高,工业生产中多采用前期除杂净化后再进入磷酸氢钙结晶段的多段中和工艺[3-5]。在先前的多项研究中,饲料级磷酸氢钙产品形貌多呈粉末状,产品平均粒径不尽相同,但都大致分布在20~100 μm 区间内[5-9]。产品粒度过细造成了生产实际中过滤困难、干燥成本高等亟待解决的难题。
结晶悬浮液中,由于小粒度颗粒表面能大,有团聚为大颗粒的趋势。尤其对生长速率小、单晶难以长大的结晶过程,聚结更是粒子长大的主要方式。张鑫等[9-10]的研究中发现了磷酸氢钙结晶过程中的团聚现象,并探究了pH、反应温度、搅拌速度等工艺条件对团聚的影响规律。值得注意的是,在这项研究中的团聚颗粒经过1 min 超声后几乎全部分散,团聚体不稳定。本文基于对磷酸氢钙中团聚现象的发现,将探究磷酸氢钙晶体聚结的过程及湿法酸中影响聚结过程的关键杂质因素,以期在实际生产中更好地利用团聚现象,为生产颗粒粗大、均匀的饲料级磷酸氢钙产品的工艺改进提供参考。……
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