專利名稱：一種食品添加劑級磷酸三鈣的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磷酸三鈣的制備方法，尤其涉及一種作為食品添加 劑使用的磷酸三鈣的制備方法。
技術(shù)背景磷酸三釣是一種白色的無定型粉末，極微溶于水，不溶于乙醇，易 溶于稀鹽酸和硝酸。磷酸三釣有廣泛的用途，在食品工業(yè)中用作抗結(jié)劑、緩沖劑、水分保持劑、酸度調(diào)節(jié)劑、穩(wěn)定劑和營養(yǎng)強化劑等； 在醫(yī)藥上用作制酸劑和牙科的粘結(jié)劑；在塑料和橡膠工業(yè)上用作分散 劑，也可用于制造陶瓷、乳白玻璃、糖漿澄清劑、家禽的飼料添加劑等。 磷酸三釣通常的制備方法歸納起來主要有(1)磷礦石與過磷酸鈣 混合燒制法；(2 )熟石灰與磷酸反應(yīng)法；(3 )石灰粉(碳酸鉤)與磷酸 反應(yīng)法；(4)磷酸三鈉與氯化4丐復(fù)分解反應(yīng)法等。方法(1)由于采用 的原料粗糙，質(zhì)量品位低，主要用于飼料級產(chǎn)品的生產(chǎn)；對于食品添加 劑級的磷酸三鈣的生產(chǎn)，主要是采用(2)、 (3)和(4)的方法。目前， 國內(nèi)熟石灰基本是由天然石灰用煤燒制而成，這樣得到的熟石灰雜質(zhì)成 分特別是砷和重金屬含量比較高，容易帶進(jìn)最終產(chǎn)品中，因此，由(2) 和(3)方法生產(chǎn)的磷酸三釣作為食品添加劑使用時，砷和其他重金屬 往往超標(biāo)，只有通過挑選高品質(zhì)的熟石灰和進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把控才能得 到合格的產(chǎn)品，這樣勢必增加成本；方法(4)主要存在的問題是生產(chǎn) 過程中有大量含鹽廢水排放，而且由于形成的磷酸三鈣為輕質(zhì)細(xì)顆粒， 凝聚沉降效果差，通過洗滌去除雜質(zhì)不徹底，容易產(chǎn)生雜質(zhì)包夾和吸附， 影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容為克服以上存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種磷酸三4丐新的制 備方法，由該方法獲得的產(chǎn)品，純度高，砷和其他重金屬雜質(zhì)含量低， 適合作為食品添加劑使用。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的磷酸三鈣制備方法，依次包括如下步驟 (1)由氯化4丐水溶液和氫氧化鈉水溶液制備新鮮石灰乳，經(jīng)陳化、沉 降、抽濾、洗滌得氬氧化4丐沉淀物，其中氯化鈣和氫氧化鈉反應(yīng) 終點的pH值控制在pH > 12; (2 )將步驟(1)得到的氫氧化釣沉淀物用適量純水?dāng)嚢枵{(diào)成漿狀，然 后在不斷攪拌下以細(xì)流形式加入食用級的磷酸溶液，經(jīng)陳化、離 心、干燥、粉碎，得到產(chǎn)品，其中氬氧化鉀沉淀物與磷酸反應(yīng)終 點的pH值優(yōu)選在6. 0-7. 5。 上述制備方法中，步驟(1)的氯化4丐和氫氧化鈉的投料量按摩爾 比1 : 2. 01-2. 02。為了促進(jìn)氯化鈉溶解，同時也使氫氧化鈣更好凝聚沉降，上述步驟 (1)的陳化條件是在50-70。C下保溫攪拌15分鐘以上，然后靜置沉降 30分鐘以上。為了使氯化鈉溶解更加完全，上述步驟(1)在陳化前，加入2 - 3 倍于氯化釣溶液體積量的純水對石灰乳進(jìn)行稀釋。上述步驟(1)的洗滌是用純水將沉降抽濾后的濾餅攪開，再在 50-70。C保溫攪拌15-20分鐘，靜置沉降30 - 35分鐘，抽出上清液后 抽濾。可根據(jù)需要進(jìn)行l(wèi)-2次的洗滌。為了節(jié)約成本，上述步驟(1)的氯化鈣水溶液是由工業(yè)級二水氯 化鈣溶解于純水中、加入適量活性炭、并在50-6(TC下保溫20分鐘過濾 得到的清液，其中二水氯化鈣與水的重量比為1 : 1.6-1.7。上述步驟(1)的氫氧化鈉溶液是由固體氳氧化鈉與純水按重量比約l : 2配制、溶解后過濾得到的清液。為了使生成的磷酸三4丐更好地凝聚沉降，上述步驟(2)的氫氧化 鈣沉淀物與磷酸反應(yīng)終點的pH值為6. 5-7. 0,陳化條件是在55-65。C下 保溫攪拌30分鐘以上，然后靜置沉降60分鐘以上。上述步驟(2)的干燥溫度為110-120°C，千燥時間為4小時以上。 為了減低反應(yīng)的激烈程度，上述步驟(2)的磷酸溶液重量百分濃 度優(yōu)選37-40%。本發(fā)明的磷酸三釣制備方法，采用工業(yè)級的氯化釣與氫氧化鈉反應(yīng) 生成氳氧化鈣，利用氫氧化鈣顆粒在強堿性條件下凝聚沉降效果好的特 點，通過控制反應(yīng)終點的pH值和陳化條件，使氳氧化鉤在沉降過程中對 雜質(zhì)的包夾和吸附少(根據(jù)試驗和檢測的結(jié)果顯示，氫氧化鈣對雜質(zhì)氯 化鈉的吸附量僅相當(dāng)于同量的磷酸三4丐吸附量的30-35%),從而容易通 過洗滌來去除雜質(zhì)；而通過控制氬氧化4丐和磷酸反應(yīng)終點的pH值和陳化 條件，使得到的磷酸三鈣更好聚集沉降，雜質(zhì)含量更低；由本發(fā)明制備 方法得到的磷酸三鈣產(chǎn)品符合我國HG 2789-1996和美國FCC食品添加劑 標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的制備方法，原料來源廣，工藝條件易于控制，特別適合 于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
下面是本發(fā)明的具體實施例，這些實施例只是對本發(fā)明磷酸三鈣的 制備方法的具體說明，并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。 實施例1(1.)將二水氯化釣300g用純水500ml溶解，加入一匙活性炭，攪勻后 在50-6(TC保溫20分鐘后過濾清亮于2升燒杯中；將含量96%的氫氧化鈉168g用純水350ml溶解，過濾清亮備用；將食用級重量 百分濃度為85。/。的磷酸80ml加純水170ral稀釋為38%磷酸備用；(2 )攪拌下通過分液漏斗將上述氫氧化鈉溶液快速加入到氯化鈣溶液 中進(jìn)行反應(yīng)，加料完畢，控制溶液pH〉12,補充純水至總量1.5 升，加熱并在60-65。C下保溫攪拌15分鐘，靜置沉降30分鐘， 虹吸抽出上清液后抽濾；(3 )將步驟(2 )得到的濾餅加純水至總量1. 5升，攪開后在60-65°C 保溫攪拌15分鐘，靜置沉降30分鐘后抽出上清液后抽濾；(4 )將步驟(3 )得到的濾餅加約500ml純水，充分?jǐn)嚢枵{(diào)成漿狀，然 后在不斷攪拌下以細(xì)流形式加入上述38°/。的磷酸進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng) 終點控制pH值為6. 5-7. 0 (采用精密pH試紙一全測)，加入的磷 酸約為240ml,反應(yīng)完畢，加熱并在55-65。C下保溫攪拌30分鐘， 然后靜置沉降90分鐘；(5)虹吸抽出上清液后將沉淀物離心甩干，然后在110-120。C干燥4 小時，經(jīng)研碎、過篩得磷酸三釣195g，產(chǎn)品經(jīng)4全驗符合我國HG 2789-1996和美國FCC食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)。 實施例2(1)將二水氯化鉤300g用純水500ml溶解，加入一匙活性炭，攪勻后 在50-60。C保溫20分鐘后過濾清亮于2升燒杯中；將含量96%的 氬氧化鈉172g用純水350ml溶解，過濾清亮備用；將食用級重量 百分濃度為85°/。的磷酸80ml加純水170ml稀釋為38%磷酸備用；(2 )攪拌下通過分液漏斗將上述氫氧化鈉溶液快速加入到氯化鈣溶液 中進(jìn)行反應(yīng)，加料完畢，控制溶液pH〉12,補充純水至總量1.5 升，加熱并在55-6(TC下保溫攪拌30分鐘，靜置沉降40分鐘， 虹吸抽出上清液后抽濾；(3 )將步驟(2 )得到的濾餅加純水至總量1. 5升，攪開后在55-60°C 保溫攪拌20分鐘，靜置沉降35分鐘后抽出上清液后抽濾；
(4 )將步驟(3 )得到的濾餅加約500ml純水，充分?jǐn)嚢枵{(diào)成漿狀，然 后在不斷攪拌下以細(xì)流形式加入上述38°/。的^壽酸進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng) 終點控制pH值為6. 0-6. 5 (采用精密pH試紙檢測)，加入的磷 酸約為240ml,反應(yīng)完畢，加熱并在55-60。C下保溫攪拌40分鐘， 然后靜置沉降80分鐘；
(5)虹吸抽出上清液后將沉淀物離心甩干，然后在110-120。C干燥5 小時，經(jīng)研碎、過篩得磷酸三鈣193g,產(chǎn)品經(jīng)沖全驗符合我國HG 2789-1996和美國FCC食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種食品添加劑級磷酸三鈣的制備方法，依次包括如下步驟(1)由氯化鈣水溶液和氫氧化鈉水溶液制備新鮮石灰乳，經(jīng)陳化、沉降、抽濾、洗滌得氫氧化鈣沉淀物，其中氯化鈣和氫氧化鈉反應(yīng)終點的pH值控制在pH≥12；(2)將步驟(1)得到的氫氧化鈣沉淀物用適量純水?dāng)嚢枵{(diào)成漿狀，然后在不斷攪拌下以細(xì)流形式加入食用級的磷酸溶液，經(jīng)陳化、離心、干燥、粉碎，得到產(chǎn)品，其中氫氧化鈣沉淀物與磷酸反應(yīng)終點的pH值為6.0-7.5。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述食品添加劑級磷酸三釣的制備方法，其特征在 于所述步驟(1)的氯化4丐和氬氧化鈉的投料量按摩爾比1 : 2. 01-2. 02。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述食品添加劑級磷酸三鈣的制備方法，其特征在 于所述步驟(1)的陳化條件是在50-7(TC下保溫攪拌15分鐘以上， 然后靜置沉降30分鐘以上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述食品添加劑級磷酸三釣的制備方法，其特征在 于所述步驟(1)的洗滌是用純水將沉降抽濾后的濾餅攪開，再在 60-65。C保溫攪拌15-20分鐘，靜置沉降30 - 35分鐘，抽出上清液 后抽濾。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述食品添加劑級磷酸三《丐的制備方法，其特 征在于所述步驟(1)在陳化前，加入2 - 3倍于氯化4丐溶液體積 量的純水對石灰乳進(jìn)行稀釋。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述食品添加劑級辯酸三鈣的制務(wù)方法，其特 征在于所述步驟(1)的氯化釣水溶液是由二水氯化鈣溶解于純水 中、加入適量活性炭、并在50-60。C下保溫20分鐘過濾得到的清液， 其中二水氯化鈣與水的重量比為1 : 1. 6-1. 7。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述食品添加劑級磷酸三鈣的制備方法，其特 征在于所述步驟(1)的氫氧化鈉溶液是由固體氫氧化鈉與純水按 重量比約1 : 2配制、溶解后過濾得到的清液。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述食品添加劑級磷酸三鈣的制備方法，其特征在于所述步驟(2)的氫氧化釣沉淀物與磷酸反應(yīng)終點的pH值 為6. 5-7. 0,陳化條件是在55-65。C下保溫攪拌30分鐘以上，然后 靜置沉降60分鐘以上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述食品添加劑級磷酸三鈣的制備方法，其特 征在于所述步驟(2)的干燥溫度為110-120°C，干燥時間為4 小時以上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述食品添加劑級磷酸三鈣的制備方法，其特 征在于所述步驟(2)的磷酸溶液重量百分濃度優(yōu)選37-40°/。。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種食品添加劑級磷酸三鈣的制備方法，該方法由氯化鈣水溶液和氫氧化鈉水溶液制備新鮮石灰乳，經(jīng)陳化、沉降、抽濾、洗滌得氫氧化鈣沉淀物，再將氫氧化鈣沉淀物與磷酸反應(yīng)生成的磷酸三鈣經(jīng)陳化、離心、干燥、粉碎得到產(chǎn)品。本發(fā)明磷酸三鈣的制備方法，利用氫氧化鈣顆粒在強堿性條件下凝聚沉降效果比磷酸三鈣好，對雜質(zhì)的包夾和吸附少的特性，能容易地通過洗滌去除雜質(zhì)，由本發(fā)明制備方法所得的磷酸三鈣產(chǎn)品質(zhì)量符合我國HG 2789-1996和美國FCC食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的制備方法，原料來源廣，工藝條件易于控制，特別適合于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C01B25/32GK101654236SQ20091019218
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者張志斌, 王志勇, 蒙躍笙, 陳旭波 申請人:廣東光華化學(xué)廠有限公司;廣州市金華大化學(xué)試劑有限公司