專利名稱：利用生產肌醇廢渣制備高純磷酸氫鈣的方法
技術領域：
本發明屬于磷酸鹽工業。適用于利用植酸鈣生產肌醇后的廢渣制備高純度磷酸氫鈣的方法。特別是用含植酸鈣的物質來生產肌醇后，所得的廢渣，再以這種廢渣為原料來制備高純度的磷酸氫鈣的方法。磷酸氫鈣作為精細化工產品，主要用作食品添加劑、牙膏摩擦劑、醫藥鈣劑、充填劑等。國外發達國家磷酸氫鈣應用已很普遍。根據一九八九年《日用化學工業》第四期17頁(總177頁)報導以美國為例，一九八二年食品工業的P2O5約13.5萬噸，人均年耗量為1200克。我國處于剛剛起步階段。但國內磷資源豐富，磷酸氫鈣在我國飼料、食品、日用化工中的應用潛在市場容量很大，據統計，牙膏級為1.3萬噸/年，食品級1.0萬噸/年。目前國內磷酸氫鈣供求十分突出，尤其是對食品級的磷酸氫鈣的開發尋找工藝簡單、成本低的生產方法成為當務之急。目前國內生產高純(食品級、牙膏級、醫藥級)磷酸氫鈣的主要方法是一是用磷酸二鈉同氯化鈣、純堿反應制得。此法的優點是產品質量高，白度好。缺點是成本高、產品易吸水，磷酸二鈉液的酸性越弱，磷酸氫鈣沉淀顆粒越細，吸水量就越高。而磷酸氫鈣的吸水量也是一項非常重要的指標，在牙膏配方確定后，要求磷酸氫鈣吸水量穩定，所以難度較大，這是磷酸氫鈣在我國牙膏行業中尚未完全取代碳酸鈣的重要原因。一九八二年以改善勞動強度高，損耗大量的磷酸二鈉重結晶工序為目的，改用純度高，質量好的熱法磷酸同純堿調節到適當酸度，從而簡化了工藝過程。但氯化鈣中的氯和純堿卻生成NaCl和CO2浪費掉。生產一噸的磷酸氫鈣要消耗純堿0.7噸，而且污染環境。二是用鹽酸萃取骨炭，再用純堿分段中和。該方法綜合利用好，成本低，但由于骨炭中含有機雜質較多，因此產品純度和白度較差，難達到牙膏使用要求，并且骨炭原料有限。
本發明的目的是提供一種以含植酸鈣的物質來生產肌醇后的廢渣為原料，制備高純度的磷酸氫鈣。不但成本大幅度下降，經濟效益可觀，而且利用“三廢”減少環境污染。
本發明的技術方案是這樣的它是用含植酸鈣的物質來生產肌醇后所得的廢渣，即我國目前生產肌醇最普遍是利用植物的種子、谷糠、麩糠或其它食品工業下腳料中的植酸鈣生產肌醇后排放的廢渣，以這種廢渣為原料，經酸提取、過濾、除雜、脫色、中和、陳化、再過濾、干燥工序，即可制得高純度磷酸氫鈣。其化學反應如下
附圖
是本發明的工藝流程圖，也是說明書摘要附圖。
酸提取工藝(1)酸液濃度酸∶水＝1∶1～4;
酸提比例廢渣∶酸液＝1∶1～8;
最佳條件為酸液濃度酸∶水＝1∶2;廢渣∶酸液＝1∶3采用一次或一次以上的提取方式，第二次提取液可循環作下一次廢渣的第一次酸液進行提取，提取時升溫至90～105℃，保溫1～3小時，酸可采用磷酸或鹽酸或者是磷酸與鹽酸的混合酸。最好是采用濃鹽酸。
除雜工序(3)用水玻璃，最好是工業級的水玻璃作為脫氟劑。用過熱水蒸汽蒸餾15～30分鐘，溫度控制為108～119℃，于119℃±2℃，保溫不少于五分鐘，取清液。按“GB5009·18-85”第三法食品中氟的測定方法進行檢測，含氟量低于0.005%。
脫色工序(4)在不斷攪拌的情況下，用活性炭進行至少一次的脫色，然后再用次氯酸鈉進行脫色。注意每次脫色后均進行過濾。
中和工序(5)采用堿中和，可用食品級純堿或氫氧化鈉或碳酸氫鈉進行中和。最好采用純堿中和。在不斷攪拌的情況下，控制PH＝4.5-6.0。
陳化工序(6)陳化時間為10～12小時。陳化的目的是使微晶形的磷酸氫鈣轉化為大顆粒狀，既有利過濾，同時減少損失。
干燥工序(8)
干燥溫度低于80℃，待烘干后即得高純結晶狀的磷酸氫鈣。
過濾(2、7)均采用普通的過濾機即可。
本發明的產品質量達到和超過部頒標準《GB1889-80》，滿足牙膏行業和食品行業對磷酸氫鈣的要求，見下表
該產品成本大幅度下降，生產一噸磷酸氫鈣，如果采用熱法磷酸代替磷酸二鈉同氯化鈣，純堿中和法相比，單從原材料成本可降低50～70%，可見經濟效益是十分可觀的。而且由于本發明采用的原材料是利用生產肌醇后排放出的廢渣為原料，大大減少了環境污染。本發明無論從經濟效益和社會效益方面，還是從產品質量方面都是較好的一種磷酸氫鈣的制備方法。
實施例1取原料廢渣(黑褐色泥土狀)100g(于80℃下烘干)，加入500ml三口燒瓶中，加入濃鹽酸(濃鹽酸∶水＝1∶2)，300ml，開動攪拌加熱，當溫度上升為90℃時保溫3小時，然后過濾，在濾液中加入工業級的水玻璃，再用過熱蒸汽蒸餾30分鐘，在溫度為119℃時保溫5分鐘，再加入活性炭3g常溫下攪拌半小時，過濾，重復三次脫色后，滴加5ml次氯酸鈉液(有效氯5.2%，NaOH計7.5%)，再過濾，濾液用22g純堿中和至PH為5.1，陳放過夜，然后過濾用水洗滌濾餅至洗液用1%的硝酸銀檢查無氯離子濾餅于低于80℃烘干，即得產品56g。提取率為76%，質量指標達到《GB1889-80》標準。
實施例2取原料廢渣100g，投入500ml三口燒瓶中，加入鹽酸(濃鹽酸∶水＝1∶2)330ml，開動攪拌加熱，當溫度上升到90℃時，保溫1.5小時，取下三口燒瓶過濾，濾液中加入純堿調至PH＝1.5，加入水玻璃除氟后，再加活性炭3g，常溫下攪拌半小時后過濾，重復上述脫色三次后，再加入漂粉精2g，過濾一次，濾液用36g純堿中和至PH＝5.5，陳放過夜，過濾，除去濾液，將濾餅在80℃下烘干，得高純磷酸氫鈣62.5g，提取率為78%。
實施例3
取原料廢渣100g，加入500ml三口燒瓶中，投入1∶1的HCl 150ml，開動攪拌器，加熱，當溫度上升至90℃時，保溫2.5小時，取下三口燒瓶過濾，在濾液中加入水玻璃進行除氟后再加活性炭3g，常溫下用攪拌器攪拌半小時過濾。重復上述活性炭脫色三次，再在攪拌情況下，分三次加總量為3g的漂白粉，過濾，濾液用純堿中和至PH＝4.8，陳放過夜，過濾，濾餅置于80℃的烘箱干燥，得產品35g提取率為44%。
權利要求
1.利用生產肌醇廢渣制備高純度磷酸氫鈣的方法，其特征是用含植酸鈣的物質來生產肌醇后所得廢渣為原料，經過酸提取(1)、過濾(2)、除雜(3)、脫色(4)、中和(5)、陳化(6)、過濾(7)、干燥(8)工序制得高純度的磷酸氫鈣酸提取工序(1)酸液濃度為酸∶水=1∶1～4酸提比例為廢渣∶酸液=1∶1～8最佳條件是酸液濃度∶酸∶水=1∶2廢渣與酸液比例廢渣∶酸液=1∶3采用一次或一次以上的提取方式，提取時升溫至90-105℃，保溫1～3小時；酸可采用磷酸或鹽酸或者是磷酸與鹽酸的混合酸，最好是采用濃鹽酸；除雜工序(3)用工業級水玻璃作脫氟劑，用過熱水蒸汽蒸餾15～30分鐘，溫度控制為108-119℃于119℃±2℃，保溫不少于5分鐘，取清液；脫色工序(4)用活性炭進行至少一次脫色，然后再用次氯酸鈉脫色。中和工序(5)采用食品級的純堿或氫氧化鈉或者碳酸氫鈉進行中和，最好是采用純堿中和，且在不斷攪拌的情況下控制PH=4.5-6.0；陳化工序(6)陳化時間為10～12小時；干燥工序(8)干燥溫度低于80℃。
2.根據權利要求1所述的高純度的磷酸氫鈣制備方法，其特征是含植酸的物質是指植物的種子、谷糠、麩糠或其它食品工業下腳料。
全文摘要
本發明屬于磷酸鹽工業。特別是用含植酸鈣的物質生產肌醇后所得的廢渣，以這種廢渣為原料，經過酸提取、過濾、除雜、脫色、中和、陳化、過濾、干燥工序制得高純度磷酸氫鈣。產品質量好，成本下降50—70％，減少環境污染，是較為理想的一種磷酸氫鈣的制備方法。
文檔編號C01B25/30GK1054753SQ91106668
公開日1991年9月25日 申請日期1991年4月13日 優先權日1991年2月9日
發明者李翔 申請人:衡陽市化工研究所