[发明专利]高效低耗制备高品质一水磷酸一钙的浓浆法

说明书

技术领域

本发明涉及一种精细磷酸盐产品的制备方法，特别是高品质一水磷酸一钙的制备方法，属于磷化工技术领域。 

背景技术

高品质一水磷酸一钙是一种重要的精细磷酸盐产品，主要用作食品加工的发酵酸，与发酵盐，通常是碳酸氢钠组成化学发酵剂。随着社会的发展和技术的进步，对一水磷酸一钙产品的品质要求越来越高。 

食品用一水磷酸一钙现有的制备方法为湿法和干法。 

湿法：用磷酸与方解石粉以水为反应介质在低浓度于常温下进行反应，因磷酸一钙在含水较多的物系中会发生水解，故中和料浆必须经过浓缩结晶，再进行干燥和粉碎才能得到较为纯净的产品；此法流程长、能耗高。 

干法：将磷酸雾化后喷入混合器内与方解石粉或二水磷酸氢钙反应，生成磷酸一钙的粉状或粒状料，再经熟化、干燥和粉碎得到产品；此法流程短，但反应不易完全、产品不纯，且方解石粉反应时会释放出大量夹带粉尘的CO₂废气需进行除尘处理，以二水磷酸氢钙为原料则成本较高。 

发明内容

本发明的目的旨在于克服现有技术的缺陷，提供一种高品质一水磷酸一钙的制备方法，使得产品纯度和制备的能耗优于其它制备方法的高效低耗制备高品质一水磷酸一钙的浓浆法。 

解决本发明的技术问题所采用的技术方案如下： 

a.食品磷酸与方解石粉以水为介质，于高浓度、15～85℃和搅拌的条件下进行反应； 

b.根据所用食品磷酸的浓度和方解石粉的纯度，确定食品磷酸、方解石粉和水的投量，使反应后生成的CaO-P₂O₅-H₂O物系中CaO/P₂O₅质量比为0.385～0.415、水分的质量百分数为45％～53％，即对应游离水分为30％～40％的CaO-P₂O₅-H₂O物系也即一水磷酸一钙浓浆，其中水分的最佳质量百分数为46.6％～49.7％、对应的游离水分为32.0％～36.0％； 

c.所得浓浆直接干燥粉碎，即得高品质一水磷酸一钙。 

步骤a所述的方解石粉为直接使用或加水配成浓度为42％～100％CaCO₃之间的方解石粉悬 浮液，食品磷酸的浓度为54％～87％H₃PO₄，方解石粉的投量用秤计量，食品磷酸、水的投量可用秤或流量计计量。 

步骤b所述的反应，是将食品磷酸、方解石粉的其中之一投入反应釜后，另一物料用15～120分钟的时间逐渐投完，当物料全部投入反应釜后继续搅拌熟化10～75分钟，方解石粉也可以用方解石粉悬浮液替代。方解石粉或方解石粉悬浮液与磷酸的中和反应是在外框-内涡轮共轴搅拌反应釜。 

步骤c所述的干燥粉碎是用强力粉碎干燥机完成。所述的干燥粉碎用强力粉碎干燥机完成。 

本发明的有益效果是：首先，将方解石粉与磷酸以水为介质在高浓度的状态下进行反应，既避免了干法因物系中水分太少而存在的反应不易完全、产品不纯的问题，又避免了湿法因反应浓度低、为得到产品必须蒸发大量水分而带来的高能耗问题；其次，选用如附图1所示的外框-内涡轮共轴搅拌反应釜，内部的多层涡轮搅拌器高速正转、外部的框式搅拌器近壁低速反转，反应釜内不存在搅拌死角，有利于浓浆状的反应物料充分混合以及打碎可能出现的团块，可使整个反应进行完全；再次，干燥粉碎采用如附图2所示的集干燥、粉碎、分级为一体的强力粉碎干燥机，一水磷酸一钙浓浆进入主机粉碎腔后被高速旋转的粉碎盘打碎并与热风充分混合、接触而被迅速干燥，随即被热风带向上方由旋转的分级轮分离出合格的干粉，用旋风分离器和布袋除尘器收集后得到产品，干燥效率高、不易局部过热且无需另设粉碎机。 

按照上述方法制备出的一水磷酸一钙，质量符合FCC-VI和HG2927-1999标准，并具有产品纯度高、制备能耗低的特点。 

附图说明

图1为本发明所述的外框-内涡轮共轴搅拌反应釜结构示意图。 

图2为本发明所述的强力粉碎干燥机结构示意图。 

具体实施方式

实例1