[发明专利]一种用植酸酶处理板结土壤从而优化磷石膏制备工艺的方法

说明书

本发明公开了一种引入植酸酶制取磷石膏的方法，利用植酸酶能够特异水解植酸，释放磷酸残基的原理，充分利用板结土壤中原本过量的磷酸根和钙离子，同时不改动现有的磷石膏制取工艺，为磷石膏生产过程中的磷酸浸提步骤节省成本，同时减少环境污染。

技术领域

本发明属于磷石膏生产工艺技术领域，具体涉及一种用植酸酶处理板结土壤从而优化现有磷石膏制备工艺的方法。

背景技术

现有的磷石膏生产工艺，尤其是湿法磷酸工艺需要使用硫酸萃取磷矿，需要耗费大量的磷酸以及磷酸二氢钙，这在生产中占据了大量的成本。

土壤板结是农业领域土壤常见的问题，其原理之一是在作物的耕作中，土壤团粒结构是带负电的土壤粘粒及有机质通过带正电的多价阳离子联接而成的。多价阳离子以键桥形式将土壤微粒连接成大颗粒形成土壤团粒结构。土壤中的阳离子以2价的钙、镁离子为主，向土壤中过量施入磷肥时，磷肥中的磷酸根离子与土壤中钙、镁等阳离子结合形成难溶性磷酸盐，而磷肥本身往往又包含钙离子，这样使得土壤中磷肥利用率大大降低，同时又需要使用更多的磷肥，造成恶性循环致使土壤板结。

植酸，即肌醇六磷酸，是一种金属螯合物，通常是钙离子或镁离子螯合植酸上的磷酸根，形成网状分子；而植酸酶能比较特异性地将植酸上的磷脂键，释放磷酸根以及金属阳离子，其作用原理如附图1所示。

涉及到磷石膏生产方法的专利申请文件包括如下：申请号为CN201610044451.4《用再生磷酸浸取含稀土磷矿制取优质磷酸和优质磷石膏的方法》上述专利技术的缺陷是不能解决如何减少磷酸以及磷酸二氢钙的使用量的技术难题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明的一个目的在于提供了一种用植酸酶处理板结土壤从而优化磷石膏制备工艺的技术，旨在为现有工艺减少磷酸以及磷酸二氢钙的使用量，即节省了成本，达到了废物的利用，也减少了环境污染。

需要说明的是，本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种用植酸酶处理板结土壤从而优化磷石膏制备工艺的方法，具体包括以下步骤：

(1)将含稀土磷矿与板结土壤混合后，按固液体积比1:10加入水，制成混合液；

(2)向步骤(1)中的混合液中加入植酸酶，混合均匀，静止30分钟；

(3)向步骤(2)中的混合液中加入絮凝剂，固液分离，其中液体部分进入磷酸二氢钙溶液储罐，固体部分加入磷酸浸提；

(4)将步骤(3)中与磷酸二氢钙溶液混合的液体以及经磷酸浸提的液体一并转入反应罐；

(5)向反应罐中加入浓硫酸进行反应，0.5小时后，用压滤机压滤，得到磷石膏以及再生磷酸；

(6)得到的再生磷酸导入磷酸储罐，重复步骤(3)，如此反复，即可得到磷石膏成品。

上述方法步骤(1)中，所述稀土磷矿与板结土壤混合比例为按质量比5:1混合。

上述方法步骤(1)中，所述固液体积比为1:5至1:10。

上述方法步骤(2)中，所述植酸酶的添加量为植酸酶与板结土壤的质量比1:500至1:1000。

上述方法步骤(3)中，所述絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺。

上述方法步骤(5)中，所述浓硫酸的质量分数为98％，反应温度为60℃。

上述方法步骤(6)中，所述磷石膏成品的纯度为97％以上。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.充分利用了板结土壤中的钙磷化合物，从而减少了磷酸以及磷酸二氢钙的使用，节约了生产成本；