一種次磷酸鈣的反應結晶制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種次磷酸鈣的反應結晶制備方法。其技術方案是：將濃度為50~80wt%的次磷酸鈉溶液和濃度為50~60wt%的氯化鈣溶液連續(xù)加入到反應結晶器內，控制物料在連續(xù)反應結晶器內平均停留時間為1~5h，產品母液Ⅰ由結晶器底部連續(xù)排出，并送入陳化器，陳化0~3h后再由陳化器底部連續(xù)排出，經離心分離、洗滌、干燥后得到的次磷酸鈣晶體純度大于99.0%。本發(fā)明采用連續(xù)反應結晶工藝，不需要蒸發(fā)、濃縮(或冷卻結晶)等步驟，具有工藝簡單、操作條件溫和、能耗低、產品質量穩(wěn)定、易于工業(yè)化等優(yōu)點。
【專利說明】一種次磷酸鈣的反應結晶制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于精細化學品制備【技術領域】，具體涉及一種次磷酸鈣的反應結晶制備方法。

【背景技術】
[0002]次磷酸|丐(Calcium hypophosphite, Ca (H2PO2) 2),俗稱次亞磷酸|丐。次磷酸鈣是白色結晶粉末，溶于水(常溫，16.7g/100g H2O),但不溶于乙醇。次磷酸鈣不僅可用作阻燃劑、化學鍍鎳、食品添加劑和動物營養(yǎng)劑等，還可用于制造醫(yī)藥品、抗氧化劑、分析試劑。例如:Scott (司各特牌)鯊魚肝油營養(yǎng)補充劑中，含有次磷酸鈣414mg/15ml。
[0003]由白磷與石灰乳攪拌反應，在98° C下反應可生成次磷酸鈣，同時產生有毒的磷化氫。反應完畢后過濾除去未反應物，然后通入二氧化碳，將次磷酸鈣溶液澄清、濃縮、過濾，濾液活性炭脫色，再過濾、濾液調節(jié)pH、濃縮、冷卻結晶、離心分離、干燥，制得次磷酸鈣成品(純度96、9%)。該工藝路線長、設備多、且在反應過程中產生了易燃易爆、劇毒的磷化氫氣體、產品雜質含量較高，很難達到99.0%以上。
[0004]專利CN 101332982A公開了一種改進的次磷酸鈣生產方法，即不采用黃磷為原料，而是利用次磷酸(50%)與石灰乳按照酸堿中和的反應機理來生產次磷酸鈣。該方法經2次中和反應后再經過真空蒸發(fā)、濃縮、結晶，制備得到的次磷酸鈣純度大于99.0%。該工藝雖然有效避免了生產過程中產生易燃易爆、劇毒的磷化氫氣體，但次磷酸本身具有腐蝕性、刺激性，次磷酸蒸汽對操作工人以及環(huán)境都有很大的危害，而且由于石灰在水中溶解度低、溶解速度慢，該工藝不可避免引入的大量水會增加其后續(xù)蒸發(fā)濃縮工序的負荷和能耗，從而增加生產成本。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術缺陷，目的是提供一種次磷酸鈣的反應結晶制備方法，該方法具有工藝簡單、條件溫和、能耗低、易于工業(yè)化等優(yōu)點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案的具體步驟是:
步驟一、在3(T90°C和200~500r/min的轉速條件下，將次磷酸鈉溶于水配制成濃度為5(T80wt%的次磷酸鈉溶液；
步驟二、在3(T90°C和200~500r/min的轉速條件下，將氯化鈣溶于水配制成濃度為50~60wt%的氯化鈣溶液；
步驟三、將濃度為5(T80wt%的次磷酸鈉溶液和濃度為5(T60wt%的氯化鈣溶液緩慢、連續(xù)加入到連續(xù)反應結晶器內，產品母液I由結晶器底部連續(xù)排出，要求控制加入次磷酸鈉與氯化鈣的化學計量比為1: (0.55、.6)，控制連續(xù)反應結晶器內溫度3(T90°C、攪拌轉速200~500r/min，物料在連續(xù)反應結晶器內平均停留時間為l~5h ；
步驟四、將產品母液I送至陳化器，控制陳化器內溫度3(T90°C、攪拌轉速100~300r/min，物料在陳化器內平均停留時間為(T3h，陳化結束后的物料由陳化器底部連續(xù)排出，經離心分離、洗滌、干燥后得到純度大于99.0%的次磷酸鈣晶體。
[0007]由于采用上述技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下積極效果:
(I)本發(fā)明所涉及的次磷酸鈣的反應結晶制備方法，采用連續(xù)反應結晶工藝，通過控制結晶過程的停留時間、溫度以及次磷酸鈉溶液與氯化鈣溶液的流加速率，使次磷酸鈣的反應結晶過程恒定在比較低的過飽和度下進行，從而能夠獲得平均粒徑大、粒度分布均勻的次磷酸鈣晶體產品；相交于傳統(tǒng)的次磷酸鈣間歇制備工藝，連續(xù)反應結晶法具有生產能力大、自動化程度高、產品質量穩(wěn)定等優(yōu)點。
[0008](2)本發(fā)明所涉及的次磷酸鈣的反應結晶制備方法，次磷酸鈉與氯化鈣反應方程式如下:
2NaH2P02 + CaCl2----- Ca (H2PO2) 2 I + 2NaCl
由于反應生成的次磷酸鈣在水中溶解度小(常溫，16.7g/100g H2O),采用連續(xù)反應結晶法時，次磷酸鈣不斷結晶析出，從而讓上述反應不斷向正反應方向進行，提高產品的收率；相較于傳統(tǒng)的次磷酸鈣蒸發(fā)結晶(或蒸發(fā)、濃縮后再冷卻結晶)，本發(fā)明所涉及的次磷酸鈣的反應結晶制備方法不需要蒸發(fā)濃縮操作，操作條件更溫和，操作能耗低，易于工業(yè)化。

【具體實施方式】
[0009]下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。實施例
[0010]一種次磷酸鈣的反應結晶制備方法，其具體步驟是:
步驟一、在3(T90°C和200~500r/min的轉速條件下，將次磷酸鈉溶于水配制成濃度為5(T80wt%的次磷酸鈉溶液；
步驟二、在3(T90°C和200~500r/min的轉速條件下，將氯化鈣溶于水配制成濃度為50~60wt%的氯化鈣溶液；
步驟三、將濃度為5(T80wt%的次磷酸鈉溶液和濃度為5(T60wt%的氯化鈣溶液緩慢、連續(xù)加入到連續(xù)反應結晶器內，產品母液I由結晶器底部連續(xù)排出，要求控制加入次磷酸鈉與氯化鈣的化學計量比為1: (0.55、.6)，控制連續(xù)反應結晶器內溫度3(T90°C、攪拌轉速200~500r/min，物料在連續(xù)反應結晶器內平均停留時間為l~5h ；
步驟四、將產品母液I送至陳化器，控制陳化器內溫度3(T90°C、攪拌轉速100~300r/min，物料在陳化器內平均停留時間為(T3h，陳化結束后的物料由陳化器底部連續(xù)排出，經離心分離、洗滌、干燥后得到純度大于99.0%的次磷酸鈣晶體。
【權利要求】
1.一種次磷酸鈣的反應結晶制備方法，其特征在于，具體按以下步驟完成: 步驟一、在3(T90°C和200~500r/min的轉速條件下，將次磷酸鈉溶于水配制成濃度為5(T80wt%的次磷酸鈉溶液； 步驟二、在3(T90°C和200~500r/min的轉速條件下，將氯化鈣溶于水配制成濃度為50~60wt%的氯化鈣溶液； 步驟三、將濃度為5(T80wt%的次磷酸鈉溶液和濃度為5(T60wt%的氯化鈣溶液緩慢、連續(xù)加入到連續(xù)反應結晶器內，產品母液I由結晶器底部連續(xù)排出，要求控制加入次磷酸鈉與氯化鈣的化學計量比為1: (0.55、.6)，控制連續(xù)反應結晶器內溫度3(T90°C、攪拌轉速200~500r/min，物料在連續(xù)反應結晶器內平均停留時間為l~5h ； 步驟四、將產品母液I送至陳化器，控制陳化器內溫度3(T90°C、攪拌轉速100~300r/min，物料在陳化器內平均停留時間為0~3h，陳化結束后的物料由陳化器底部連續(xù)排出，經離心分離、洗滌、干燥后得到次磷酸鈣晶體。
2.根據權利要求1所述的次磷酸鈣的反應結晶制備方法，其特征在于，所述的制備得到的次磷酸鈣晶體的純 大于99.0%。
【文檔編號】C01B25/165GK104163411SQ201410387122
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權日:2014年8月8日
【發(fā)明者】張春桃, 王鑫, 王海蓉 申請人:武漢科技大學