CS234934B1 - Method of hydrogen calcium phosphate dihydrate production - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby dihydrátu hydrogenfosforečnanu vápenatého nebo jeho směsi s hydroxylapaiitem nebo s fosforečnanem vápenatým anebo s hydroxylapatitem a fosforečnanem vápenatým z kyseliny trihydrogenfosforečné a uhličitanu vápenatého.

Doposud při známých postupech výroby výše uvedených produktů vzniká vedle žádaného produktu i produkt vedlejší, méně hodnotný, který spotřebovává část vstupních surovin nebo výchozí vápenatá surovina zcela neproreaguje, zůstane v produktu a tak snižuje jeho kvalitu. Příkladem ta» kove technologie je postup, při němž se v kyselině trihydrogenfosforečné rozpouští vápenec tak, aby vznikl dihydrogenfosfoλ rečnan vápenatý, z něhož se žádaný produkt získá vysrážením, například roztokem hydroxidu sodného. Po oddělení sraženiny produktu ze vzniklé suspenze zbývá roztok obsahující hydrogenfosforečnan sodný. Jiným příkladem je způsob, při němž dihydrogenfosforečnan vápenatý, připravený rozpouštěním vápence v kyselině trihydrogenfosforečné, se sráží vápenným mlékem. Produkt získaný tímto postupem obsahuje většinou nezreagovaný hydroxid vápenatý. Podobně je tomu i u způsobu, při kterém se produkt získává neutralizací kyseliny tri2 hydrogenfosforečné vápenným mlékem nebo uhličitanem vápenatým.

jak je zřejmé, spočívají nedostatky těchto známých způsobů především v tom, že se výchozí suroviny nepřevádějí kvantitativně na požadovaný produkt. Vzniká buď méně hodnotný vedlejší produkt, nebo vápenatá surovina zůstává z části obsažena v produktu a tím zhoršuje jeho jakost.

Tyto nevýhody odstraňuje podle vynálezu způsob výroby dihydrátu hydrogenfosforečnanu vápenatého nebo jeho směsi s hydroxylapatitem nebo s fosforečnanem vápenatým anebo s hydroxylapatitem a fosforečnanem vápenatým z kyseliny trihydrogenfosforečné a uhličitanu vápenatého.

Podstata způsobu spočívá v tom, že roztok kyseliny trihydrogenfosforečné se zneutralizuje uhličitanem vápenatým v rozsahu 10 až 40 %, vzniklý roztok se zamoniakalizuje a ze suspenze se oddělí sraženina, která se odvede na zpracování. Zbylý roztok se sráží roztokem vznikajícím při regeneraci amoniaku ze sodárenských louhů, produkovaných při amoniakálním postupu výroby sody, vápenným mlékem nebo tímto roztokem po snížení obsahu chloridu sodného. Ze suspenze se oddělí sraženina, která se popřípadě zpracuje spolu se sraženinou z prvního stupně srážení. Zbylý roztok obsahující chlorid amonný se odvede za účelem regenerace amoniaku do regeneračního zařízení používaného při výrobě sody.

Část nebo veškerý uhličitan vápenatý může být nahrazen oxidem nebo hydroxidem vápenatým nebo jejich směsí.

Podle dalšího význaku vynálezu je možno z množství amoniaku vedeného do prvéhO' stupně srážení část oddělit a použít k srážení ve druhém stupni.

Podle dalšího význaku vynálezu se z toku chloridu vápenatého používaného' ke srážení ve druhém stupni část odvede k ředění roztoků používaných při rozpouštění nebo při srážení v prvním stupni.

Podle dalšího význaku vynálezu je možno provést srážení v jednom stupni spojením toků amoniaku a roztoku obsahujícího chlorid vápenatý nebo zavedením veškerého množství roztoku obsahujícího chlorid vápenatý do roztoků používaných nebo vznikajících při rozpouštění vápenaté suroviny v kyselině trihydrogenfosforečné.

Podle dalšího význaku vynálezu je možno část roztoku amonné soli vedeného na regeneraci použít jako recykl k ředění roztoků přicházejících na srážení.

Podle dalšího význaku vynálezu se zředění kyseliny trihydrogenfosforečné nebo rozlohu vedených k srážení provádí vodami odpadajícími při promývání sraženiny produktu nebo sodárenskými louhy před regenerací amoniaku.

Podle dalšího význaku vynálezu se ředěvají stabilizátory, například chlorid horečnatý, zpomalující dehydrataci a hydrolýzu soli, do roztoků vedených k srážení nebo samostatně do srážecího zařízení nebo ke sraženině produktu nebo k produktu.

Podle dalšího význaku vynálezu se přidávají látky ovlivňující tvrdost produktu, například dvojfosforečnan sodný, do roztoků vedených k srážení nebo samostatně do srážecích zařízení nebo k sraženině produktu nebo k produktu.

Podle dalšího význaku vynálezu se sraženiny z prvního a druhého stupně srážení zpracovávají samostatně.

Základní účinek způsobu výroby podle vynálezu spočívá v dosažení bezodpadového cyklu výroby tím, že veškeré výchozí suroviny se převádějí kvantitativně na požadovaný produkt, s výjimkou technologických ztrát a že produkt neobsahuje nezreagovanou vápenatou surovinu. Spojení výroby dihydrátu hydrogenfosforečnanu vápenatého nebo jeho směsi s hydroxylapatitem nebo s fosforečnanem vápenatým a nebo s hydroxylapatitem a fosforečnanem vápenatým s výrobou sody je výhodné z hlediska výše investičních a provozních nákladů, neboť část výrobního zařízení je pro obě výrobny společné. Z ekonomického hlediska je rovněž výhodné, že amoniak a vápenatá surovina se používají jak k výrobě dihydrátu hydrogenfosforečnanu vápenatého, tak k výrobě sody.

Výroba může být kontinuální, diskontinuální nebo kombinací obou způsobů. Při výrobě se postupuje například tak, že v roztoku kyseliny trihydrogenfosforečné se rozpouští vápenec nebo oxid, případně hydroxid vápenatý, a to nejlépe tak, aby vznikl dihydrogenfosforečnan vápenatý o koncentraci 1 % hmotnosti až nasyceného roztoku při dané teplotě. Po eventuálním oddělení nerozpuštěných zbytků se roztok sráží amoniakem o koncentraci 1 % hmotnosti až nasyceného roztoku, případně plynným amoniakem, a to jednorázově nebo postupně za teploty 5 až 50 °C. Ze vzniklé suspenze se oddělí sraženina, která se promyje a vysuší při teplotě nepřesahující 100 °C. Zbylý roztok se sráží ve druhém stupni roztokem chloridu vápenatého, vznikajícím při regeneraci amoniaku ze sodárenských louhů vápenným mlékem nebo tímto roztokem po snížení obsahu chloridu sodného, použitým v ékvimolárním nebo v nadstechiometrickém poměru za teploty 5 až 50 °C. Z vytvořené suspenze se oddělí sraženina, která se zpracuje spolu se sraženinou vzniklou v prvním stupni srážení nebo se zpracuje samostatně. Ze zbylého roztoku, obsahujícího chlorid amonný, se regeneruje amoniak za současného vzniku chloridu vápenatého v regeneračním zařízení sodárny. Při výrobě je možno část, případně veškerý uhličitan vápenatý, nahradit oxidem nebo hydroxidem vápenatým nebo jejich směsí. Roztoky používané při rozpouštění vápenaté suroviny nebo při srážení je výhodné ředit vodami odpadajícími při promývání sraženiny produktu nebo roztokem chloridu amonného vedeného na regeneraci nebo sodárenskými louhy před regenerací amoniaku. Přídavné látky je výhodné dávkovat do roztoků vedených k srážení a do dosud vlhkého produktu, případně při úpravě velikosti částic produktu mletím.

Způsob výroby podle vynálezu je dále blíže popsán na konkrétním příkladu provedení.

Příklad

V 10% roztoku kyseliny trihydrogenfosforečné obsahující 0,5 % hmotnosti dvojfosforečnanu sodného a 0,1 % hmotnosti chloridu hořečnatého byl rozpuštěn vápenec tak, aby vznikl dihydrogenfosforečnan vápenatý. Roztok byl filtrací zbaven mechanických nečistot a při 20 °C srážen roztokem amoniaku o koncentraci 10 % hmotnosti. Poměr obou roztoků odpovídal stechiometrii vzniku hydrogenfosforečnanu amonného'. Ze vznikle suspenze byla filtrací oddělena sraženina, promyta a vysušena při 40 °C. Filtrát po přidání dvojfosforečnanu sodného v množství 0,25 % hmotnosti byl srážen ve druhém stupni srážení 10'% roztokem chloridu vápenatého, získaného z roztoku vznikajícího při regeneraci amoniaku vápenným mlékem ze sodárenských louhů, u něhož byl snížen obsah chloridu sodného na 0,3 % hmotnosti. V tomto roztoku byl rozpuštěn chlorid hořečnatý v množství 0,05 % hmotnosti. Srážení bylo uskutečněno při ekvimolárním poměru vzhledem k vzniku hydrogenfosforečnanu vápenatého. Sraženina byla ze suspenze oddělena filtrací a zpracována společně se sraženinou vytvořenou v prvním stupni srážení. Zbylý roztok obsahující chlorid amonný byl zaveden do regeneračního zařízení. Promývací vody byly použity k ředění roztoku kyseliny trihydrogenfosforečné. Získaný produkt je vhodný k použití v potravinářském a farmaceutickém průmyslu a k obohacování krmných směsí v živočišné výrobě.

Claims (9)

1. Způsob výroby dihydrátu hydrogenfosforečnanu vápenatého, případně ve směsi s hydroxylapatitem nebo/a fosforečnanem vápenatým z kyseliny trihydrogenfosforečné a uhličitanu vápenatého, vyznačující se tím, že roztok kyseliny trihydrogenfosforečné se zneutralizuje uhličitanem nebo/a oxidem nebo/a hydroxidem vápenatým v rozsahu 10 až 40 %, zamoniakalizuje a sraženina se oddělí, zbylý roztok se sráží roztokem chloridu vápenatého, vznikajícím při regeneraci amoniaku ze sodárenských louhů vápenným mlékem nebo tímto roztokem po snížení obsahu chloridu sodného, ze suspenze se oddělí sraženina, která se případně zpracuje spolu se sraženinou z prvního stupně srážení, zbylý roztok obsahující chlorid amonný se dovede za účelem regenerace amoniaku do regeneračního zařízení používaného při výrobě sody amoniakálním postupem.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že část z amoniaku vedeného do prvního stupně srážení se použije ke srážení ve druhém stupni.

3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že část roztoku chloridu vápenatého, vedeného do druhého stupně srážení se použije k ředění roztoků používaných při rozpouštění nebo při srážení v prvním stupni.

4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že srážení se provede v jednom stupni spojením toků amoniaku a roztoku chloridu vápenatého nebo zavedením veškerého množství roztoku obsahujícího chlorid vápenatý do roztoků používaných nebo vznikajících při rozpouštění vápenaté suroviny v kyselině trihydrogenfosforečné.

5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že část roztoku chloridu amonného vedeného na regeneraci se použije jako recykl k ředění roztoků přicházejících na srážení.

6. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že ředění kyseliny trihydrogenfosforečné nebo roztoků vedených k srážení se provádí vodami odpadajícími při promýyání sraženiny a/nebo sodárenskými louhy před regenerací amoniaku.

7. Způsob podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že se přidávají stabilizátory, zpomalující dehydrataci a hydrolýzu produktu, například chlorid hořečnatý, do roztoků vedených k srážení a/nebo samostatně do srážecího stupně a/nebo ke sraženině produktu a/nebo k produktu.

8. Způsob podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že se látky ovlivňující tvrdost produktu, například dvojfosforečnan sodný, přidávají do roztoků vedených k srážení a/nebo samostatně do srážecích stupňů a/nebo k sraženině produktu a/nebo k produktu.

9. Způsob podle bodů 1 až 3 a 5 až 8, vyznačující se tím, že se sraženiny z prvního a druhého stupně srážení zpracovávají samostatně.