CN1054753A - 利用生产肌醇废渣制备高纯磷酸氢钙的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于磷酸盐工业。特别是用含植酸钙的 物质生产肌醇后所得的废渣，以这种废渣为原料，经 过酸提取、过滤、除杂、脱色、中和、陈化、过滤、干燥工 序制得高纯度磷酸氢钙。产品质量好，成本下降50 —70％，减少环境污染，是较为理想的一种磷酸氢钙 的制备方法。

Description

本发明属于磷酸盐工业。适用于利用植酸钙生产肌醇后的废渣制备高纯度磷酸氢钙的方法。特别是用含植酸钙的物质来生产肌醇后，所得的废渣，再以这种废渣为原料来制备高纯度的磷酸氢钙的方法。磷酸氢钙作为精细化工产品，主要用作食品添加剂、牙膏摩擦剂、医药钙剂、充填剂等。国外发达国家磷酸氢钙应用已很普遍。根据一九八九年《日用化学工业》第四期17页（总177页）报导以美国为例，一九八二年食品工业的P₂O₅约13.5万吨，人均年耗量为1200克。我国处于刚刚起步阶段。但国内磷资源丰富，磷酸氢钙在我国饲料、食品、日用化工中的应用潜在市场容量很大，据统计，牙膏级为1.3万吨/年，食品级1.0万吨/年。目前国内磷酸氢钙供求十分突出，尤其是对食品级的磷酸氢钙的开发寻找工艺简单、成本低的生产方法成为当务之急。目前国内生产高纯（食品级、牙膏级、医药级）磷酸氢钙的主要方法是：一是用磷酸二钠同氯化钙、纯碱反应制得。此法的优点是产品质量高，白度好。缺点是成本高、产品易吸水，磷酸二钠液的酸性越弱，磷酸氢钙沉淀颗粒越细，吸水量就越高。而磷酸氢钙的吸水量也是一项非常重要的指标，在牙膏配方确定后，要求磷酸氢钙吸水量稳定，所以难度较大，这是磷酸氢钙在我国牙膏行业中尚未完全取代碳酸钙的重要原因。一九八二年以改善劳动强度高，损耗大量的磷酸二钠重结晶工序为目的，改用纯度高，质量好的热法磷酸同纯碱调节到适当酸度，从而简化了工艺过程。但氯化钙中的氯和纯碱却生成NaCl和CO₂浪费掉。生产一吨的磷酸氢钙要消耗纯碱0.7吨，而且污染环境。二是用盐酸萃取骨炭，再用纯碱分段中和。该方法综合利用好，成本低，但由于骨炭中含有机杂质较多，因此产品纯度和白度较差，难达到牙膏使用要求，并且骨炭原料有限。

本发明的目的是提供一种以含植酸钙的物质来生产肌醇后的废渣为原料，制备高纯度的磷酸氢钙。不但成本大幅度下降，经济效益可观，而且利用“三废”减少环境污染。

本发明的技术方案是这样的：它是用含植酸钙的物质来生产肌醇后所得的废渣，即我国目前生产肌醇最普遍是利用植物的种子、谷糠、麸糠或其它食品工业下脚料中的植酸钙生产肌醇后排放的废渣，以这种废渣为原料，经酸提取、过滤、除杂、脱色、中和、陈化、再过滤、干燥工序，即可制得高纯度磷酸氢钙。其化学反应如下：

附图是本发明的工艺流程图，也是说明书摘要附图。

酸提取工艺（1）：

酸液浓度：酸∶水＝1∶1～4;

酸提比例：废渣∶酸液＝1∶1～8;

最佳条件为：酸液浓度：酸∶水＝1∶2;废渣∶酸液＝1∶3

采用一次或一次以上的提取方式，第二次提取液可循环作下一次废渣的第一次酸液进行提取，提取时升温至90～105℃，保温1～3小时，酸可采用磷酸或盐酸或者是磷酸与盐酸的混合酸。最好是采用浓盐酸。

除杂工序（3）：

用水玻璃，最好是工业级的水玻璃作为脱氟剂。用过热水蒸汽蒸馏15～30分钟，温度控制为108～119℃，于119℃±2℃，保温不少于五分钟，取清液。按“GB5009·18-85”第三法食品中氟的测定方法进行检测，含氟量低于0.005%。

脱色工序（4）：

在不断搅拌的情况下，用活性炭进行至少一次的脱色，然后再用次氯酸钠进行脱色。注意每次脱色后均进行过滤。

中和工序（5）：

采用碱中和，可用食品级纯碱或氢氧化钠或碳酸氢钠进行中和。最好采用纯碱中和。在不断搅拌的情况下，控制PH＝4.5-6.0。

陈化工序（6）：

陈化时间为10～12小时。陈化的目的是使微晶形的磷酸氢钙转化为大颗粒状，既有利过滤，同时减少损失。

干燥工序（8）：

干燥温度低于80℃，待烘干后即得高纯结晶状的磷酸氢钙。

过滤（2、7）均采用普通的过滤机即可。

本发明的产品质量达到和超过部颁标准《GB1889-80》，满足牙膏行业和食品行业对磷酸氢钙的要求，见下表：

该产品成本大幅度下降，生产一吨磷酸氢钙，如果采用热法磷酸代替磷酸二钠同氯化钙，纯碱中和法相比，单从原材料成本可降低50～70%，可见经济效益是十分可观的。而且由于本发明采用的原材料是利用生产肌醇后排放出的废渣为原料，大大减少了环境污染。本发明无论从经济效益和社会效益方面，还是从产品质量方面都是较好的一种磷酸氢钙的制备方法。

实施例1：

取原料废渣（黑褐色泥土状）100g（于80℃下烘干），加入500ml三口烧瓶中，加入浓盐酸（浓盐酸∶水＝1∶2），300ml，开动搅拌加热，当温度上升为90℃时保温3小时，然后过滤，在滤液中加入工业级的水玻璃，再用过热蒸汽蒸馏30分钟，在温度为119℃时保温5分钟，再加入活性炭3g常温下搅拌半小时，过滤，重复三次脱色后，滴加5ml次氯酸钠液（有效氯5.2%，NaOH计7.5%），再过滤，滤液用22g纯碱中和至PH为5.1，陈放过夜，然后过滤用水洗涤滤饼至洗液用1%的硝酸银检查无氯离子滤饼于低于80℃烘干，即得产品56g。提取率为76%，质量指标达到《GB1889-80》标准。

实施例2：

取原料废渣100g，投入500ml三口烧瓶中，加入盐酸（浓盐酸∶水＝1∶2）330ml，开动搅拌加热，当温度上升到90℃时，保温1.5小时，取下三口烧瓶过滤，滤液中加入纯碱调至PH＝1.5，加入水玻璃除氟后，再加活性炭3g，常温下搅拌半小时后过滤，重复上述脱色三次后，再加入漂粉精2g，过滤一次，滤液用36g纯碱中和至PH＝5.5，陈放过夜，过滤，除去滤液，将滤饼在80℃下烘干，得高纯磷酸氢钙62.5g，提取率为78%。

实施例3：

取原料废渣100g，加入500ml三口烧瓶中，投入1∶1的HCl  150ml，开动搅拌器，加热，当温度上升至90℃时，保温2.5小时，取下三口烧瓶过滤，在滤液中加入水玻璃进行除氟后再加活性炭3g，常温下用搅拌器搅拌半小时过滤。重复上述活性炭脱色三次，再在搅拌情况下，分三次加总量为3g的漂白粉，过滤，滤液用纯碱中和至PH＝4.8，陈放过夜，过滤，滤饼置于80℃的烘箱干燥，得产品35g提取率为44%。

Claims (2)

1、利用生产肌醇废渣制备高纯度磷酸氢钙的方法，其特征是用含植酸钙的物质来生产肌醇后所得废渣为原料，经过酸提取(1)、过滤(2)、除杂(3)、脱色(4)、中和(5)、陈化(6)、过滤(7)、干燥(8)工序制得高纯度的磷酸氢钙：

酸提取工序(1)：

酸液浓度为：酸∶水=1∶1～4

酸提比例为：废渣∶酸液=1∶1～8

最佳条件是：酸液浓度∶酸∶水=1∶2

            废渣与酸液比例：废渣∶酸液=1∶3

采用一次或一次以上的提取方式，提取时升温至90-105℃，保温1～3小时；酸可采用磷酸或盐酸或者是磷酸与盐酸的混合酸，最好是采用浓盐酸；

除杂工序(3)：

用工业级水玻璃作脱氟剂，用过热水蒸汽蒸馏15～30分钟，温度控制为108-119℃于119℃±2℃，保温不少于5分钟，取清液；

脱色工序(4)：用活性炭进行至少一次脱色，然后再用次氯酸钠脱色。

中和工序(5)：

采用食品级的纯碱或氢氧化钠或者碳酸氢钠进行中和，最好是采用纯碱中和，且在不断搅拌的情况下控制PH=4.5-6.0；

陈化工序(6)：

陈化时间为10～12小时；

干燥工序(8)：

干燥温度低于80℃。

2、根据权利要求1所述的高纯度的磷酸氢钙制备方法，其特征是含植酸的物质是指植物的种子、谷糠、麸糠或其它食品工业下脚料。