[发明专利]一种低能耗脱氟磷酸三钙的生产方法

说明书

本发明公开了一种低能耗脱氟磷酸三钙的生产方法，包括如下步骤；①磷矿粉与磷酸和脱氟剂A的混合液均匀混合；②采用窑表热量将混合后物料烘干；③烘干后物料加入脱氟剂B并研磨；④通过煅烧尾气预热粉末状物料；⑤采用混合燃料对粉末状物料进行焙烧，最终得到合格的脱氟磷酸三钙产品。上述生产方法中只进行一次粉磨，烘干过程利用窑表热量，预热过程采用窑尾气体，粉末状物料作为原料可提高物料换热效率和降低烧成热耗，并回收利用水蒸气作为反应物，可大幅降低产品生产能耗，工艺简单，适宜大规模推广。

技术领域

本发明涉及磷酸三钙生产技术领域，尤其涉及一种低能耗脱氟磷酸三钙的配料及生产方法。

背景技术

饲料级磷酸盐的消费水平是国家农业和畜牧业发展水平的重要标志。脱氟磷酸三钙（TCP）外观呈浅灰色或白色，钙磷比约为1.9，与动物骨骼相当，物理化学性质稳定，作为饲料添加剂可有效补充饲料中的钙、磷等元素，具有显著的增产效果，并能提高动物免疫力，防治疾病。脱氟磷酸三钙的生产方法一般采用熔融法或烧结法。熔融法是利用天然磷矿添加其他物质，在高温下使其充分熔融并与水蒸气接触进行脱氟反应，结果形成α-磷酸三钙和玻璃质的共生物，这是利用低品位磷矿的一种途径。但低品位磷矿杂质多，产品很难达到饲料级的要求，且能耗大，所以现在此法已被淘汰。烧结法是将磷矿粉与少量的磷酸和添加剂在1300～1450℃烧结脱氟。烧结法较熔融法温度低，物料不发生整体熔融，烧结过程中要求在物料表面产生一定的液相，其目的主要是加速反应的进行，同时也要避免物料过分熔融后相互结块，进而黏附到设备壁上形成结圈。工艺流程较短，设备简单，生产成本相对熔融法低，是目前世界上广泛采用的脱氟磷酸三钙生产技术。烧结法又分为低硅烧结法、高硅烧结法、酸热烧结法和钠盐-磷酸烧结法等。

其中应用最为广泛的是钠盐-磷酸烧结法，在国内外已经成规模化生产，美国IMC公司、美国PCS公司、日本小野田公司化学工业株式会社和瓮福钙盐公司均采用此法生产TCP。

采用钠盐-磷酸烧结法生产TCP，采用干法回转窑工艺煅烧，将磷矿粉、磷酸和钠盐按照一定比例混合造粒，进入回转窑高温煅烧得到TCP产品。煅烧温度一般高达1450℃以上，因为物料不经预热直接进入回转窑窑尾，为了保证脱氟效率和产品质量，物料在回转窑中停留的时间需较长，同时，由于入窑物料为球状，较难预热，因此热损失和烘干都会造成生产过程能耗的提高。现有生产工艺导致烧结法制脱氟磷酸三钙生产线规模相对较小，能耗高、污染大、生产成本高。

烧结法制备TCP现有生产工艺存在的问题包括：

（1）现有造粒工艺入窑，导致颗粒状物料与空气接触面积小，传热、预热慢，出窑烟气温度高，浪费能源；

（2）颗粒煅烧工艺由于没有预热阶段，为保证脱氟效果，需采用长窑工艺长时间预热烘干和煅烧，煅烧温度高，限制产量；

（3）因为水蒸气作为脱氟过程的反应物，需要额外从窑头喷入，升温过程热耗较高，增加运行成本；

上述原因导致烧成系统热耗高，燃料消耗量大，单位产品能耗较其他行业高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种低能耗脱氟磷酸三钙的生产方法，包括如下步骤；①磷矿粉与磷酸和脱氟剂A的混合液均匀混合；②采用窑表热量将混合后物料烘干；③烘干后物料加入脱氟剂B并研磨；④通过煅烧尾气预热粉末状物料；⑤采用混合燃料对粉末状物料进行焙烧，最终得到合格的脱氟磷酸三钙产品。采用上述生产方法，采用粉末状物料生产，且只需一次粉磨过程，可提高物料换热效率和降低烧成热耗。

一种低能耗脱氟磷酸三钙的生产方法，包括如下步骤：

（1）将进厂的磷矿粉在双轴混料机中搅拌并喷入稀磷酸和脱氟剂A的混合溶液，得到混合均匀的潮湿颗粒状物料；

（2）将步骤（1）中得到潮湿物料通过回转式烘干机烘干，烘干热源为回转窑外散发热量，得到干燥物料；

（3）将步骤（2）中得到的干燥物料与粉末状脱氟剂B通过计量称定量均匀混合，磷矿粉与脱氟剂B的质量比为10:1~6:1，得到混合后物料后进入研磨设备得到粉末状物料；