磷酸氫鈣的概念及應用

　　磷酸氫鈣，亦被稱為磷酸二鈣或沉淀磷酸鈣，存在無水和二水兩種形態。這兩種形態在化學結構、溶解性、應用領域及穩定性上各有差異，從而決定了它們在不同場合下的應用特性及優勢。

　　磷酸氫鈣呈現為白色單斜晶系結晶性粉末，無獨特氣味。其化學式為CaHPO2H2O，在空氣中性質穩定，但在加熱至75℃時會逐漸失去結晶水，轉變為無水物，高溫環境下則可能進一步轉化為焦磷酸鹽。此外，它還易溶于稀鹽酸、稀硝酸及醋酸，而微溶于水。

　　在檢測磷酸氫鈣的水分含量時，需確保溫度控制在75℃以下，以避免結晶水的損失影響檢測結果。（國家標準中，通常采用丙酮洗滌后，于50±2℃下干燥2小時的方法進行檢測。）

　　作為飼料添加劑，磷酸氫鈣（簡稱DCP）被廣泛應用于畜禽養殖中，主要用于補充畜禽所需的鈣和磷礦物質營養。它在我國畜禽養殖領域占據重要地位，常作為“鈣+磷”類添加劑使用，添加量一般為飼料總量的1%-3%。DCP不僅易于消化吸收，能促進畜禽生長、縮短育肥期，還能提高配種率和成活率，并有助于增強畜禽對軟骨癥、白痢癥和癱疾癥等疾病的抵抗力。

　　磷酸氫鈣的生產工藝

　　飼料級磷酸氫鈣的生產工藝主要分為熱法磷酸法和濕法磷酸法。熱法磷酸法流程簡潔、產品質量穩定，但能耗較高、成本相對較大，多用于生產牙膏、食品、醫藥及電子級磷酸鹽產品。

　　目前，國內飼料級磷酸氫鈣的生產主要采用濕法磷酸法，這是通過硫酸或鹽酸分解磷礦石，經過渣液分離，獲得低濃度的萃取磷酸。隨后，通過脫氟工藝，利用石灰乳進行中和沉淀，得到磷酸氫鈣。經過除雜、烘干和粉碎處理后，即可得到成品。此外，還存在利用植物生產蛋白飼料或肌醇時副產的磷酸氫鈣，以及骨質磷酸氫鈣等。但這些產品由于穩定性和安全性問題，在實際應用中受到一定限制。

　　硫酸法生產飼料級磷酸氫鈣的工藝流程如下：

　　首先，將硫酸或鹽酸與磷礦石進行反應，通過分解磷礦石來獲取低濃度的萃取磷酸。接著，利用石灰乳進行中和沉淀，以脫除氟化物，從而得到磷酸氫鈣。隨后，經過除雜、烘干和粉碎等工序，最終得到符合標準的飼料級磷酸氫鈣。

　　（1）磨礦及浮選脫鎂：經過鄂式破碎機粉碎的磷礦石進入球磨機，同時加水進行磨細。磨細后的磷礦流出，進入礦漿中轉槽。隨后，礦漿通過泵送入脫鎂浮選槽，加入浮選劑進行脫鎂處理。脫鎂后的礦漿再送入萃取槽。

　?。?）磷酸萃取、過濾：將硫酸從貯槽中引出，與礦漿、洗水一同加入萃取槽。在二水硫酸鈣結晶的條件下，進行萃取反應，生成磷酸與磷石膏的混合料漿。此料漿經過盤式真空過濾機過濾，得到濾液與磷礦漿預反應，以脫除濾液中的游離硫酸和礦漿中的碳酸鹽。經過沉清后，沉清液即為磷酸，而稠漿則返回萃取槽。同時，盤式過濾機濾出的濾餅即為磷石膏，經過中和后運至渣場堆存。

　　（3）一次脫氟：濕法磷酸送入返漿溶解槽，在30~50℃的操作溫度下，使返漿在磷酸作用下溶解。溶解后的磷酸物料溢流進入一次脫氟槽，同時加入碳酸鈣料漿進行脫氟處理。脫氟后的料漿由泵送至白肥離心機進行過濾，固體部分送入白肥干燥系統，而濾液則流入一次脫氟濾液中轉池，經過沉清后送入二次脫氟工序。

　?。?）二次脫氟：來自一次清液中轉池的磷酸送入二次脫氟槽，加入石灰乳進行二次脫氟，并調節PH值。脫氟后的料漿由泵送至二次脫氟沉清器進行沉清處理。沉清的稠漿放入二次稠漿池，再由泵送入返漿溶解槽循環使用。清液則流入二次沉清池，經過沉清后的稠漿和清液分別進行處理。

　?。?）中和：來自二次脫氟工序的精磷酸送入精磷酸貯槽，然后溢流進入中和槽。在中和槽內加入石灰乳進行中和反應。中和后的料漿由泵送入離心機進行過濾，固體部分為半成品飼料級磷酸氫鈣，送至干燥工序；濾液則流入母液中轉槽進行處理。

　?。?）干燥：半成品飼料級磷酸氫鈣經皮帶輸送機送入給料斗，由螺旋加料器送入氣流干燥器進行干燥處理。干燥后的產品經過一級旋風分離器和二級旋風分離器進行分離，最終得到飼料級磷酸氫鈣產品。

　　飼料級磷酸氫鈣的質量控制

　　在磷酸氫鈣的生產過程中，質量控制是一個至關重要的環節。通過一系列的工藝流程，我們確保最終產品的質量符合飼料級標準。這包括對原料的嚴格篩選，對生產過程的精準控制，以及對成品的細致檢驗。通過這些措施，我們致力于提供高品質的飼料級磷酸氫鈣，以滿足客戶的需求。

　　本標準適用于通過濕法磷酸工藝，按照特定鈣磷比生產出的飼料添加劑磷酸氫鈣。該產品根據生產工藝的不同，可分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型三種。值得注意的是，磷酸氫鈣Ⅱ型和Ⅲ型實際上是磷酸氫鈣與磷酸二氫鈣的混合物，因此標準中特別規定了這兩種型號的水溶磷指標。相比之下，普通的磷酸氫鈣則不含水溶磷。

　　在鑒別磷酸氫鈣時，我們可以采用以下方法：

　　首先，通過感官鑒別，觀察其色澤、氣味、細度和流動性。優質磷酸氫鈣通常呈現白色或略帶微黃色，且色澤均勻。它應該無異味，特別是硫酸法生產的磷酸氫鈣不應有刺鼻的氯離子味道。此外，我們還需注意其細度，按照國家標準，粉狀產品應能通過5mm實驗篩95%以上，粒狀產品則應達到2mm實驗篩90%以上。同時，流動性好的磷酸氫鈣也表明其質量上乘，無摻假可能。

　　另外，理化鑒定也是不可或缺的一環。我們可以取少量試樣進行鈣離子和磷酸根的鑒別。對于鈣離子，試樣加入冰乙酸溶解并煮沸后，產生的白色沉淀在鹽酸溶液中能夠溶解，從而證明其存在。而對于磷酸根，試樣溶于水中后，加入硝酸銀溶液會生成黃色沉淀，該沉淀溶于過量氨水溶液而不溶于冰乙酸，進一步確認了磷酸根的存在。

　　在飼料級磷酸鹽的質量標準中，磷的含量是一個至關重要的理化指標。然而，為了滿足磷的要求，市場上也出現了摻雜造假的問題。因此，我們還需要掌握一些常見的造假及鑒定方法，以便更好地辨別和選擇優質的飼料級磷酸氫鈣。

　　磷酸鈣（磷酸三鈣）

　　含鈣量高達26%-32%，加入稀鹽酸后，少部分樣品溶解，溶液呈淡黃色。用中性檸檬酸銨溶液研磨萃取樣品中的枸溶磷含量，若低于14%以下，而總磷又達17%以上，則可證明其中混入了磷酸三鈣。

　　滑石粉

　　加入稀鹽酸后樣品不溶解，并有半透明薄膜浮于表面。

　　磷酸鹽摻骨粉

　　在磷酸鉀鹽、鈉鹽、銨鹽、鈣鹽中摻入骨粉的目的是降低其含氟量。摻假后的產品色澤偏灰暗或偏黃褐色，若摻入骨粉50％以上則會有骨粉氣味。加入過量稀鹽酸后，會發生劇烈反應并產生大量混濁的泡沫；反應結束后，溶液渾黃，底層有不溶物。此外，還可以用檢測粗蛋白的方法來驗證是否摻入了骨粉。

　　關于鈣、總磷和枸溶性磷：

　　磷有三種形態，其溶解性不同。水溶性磷可直接溶解到水中被吸收；枸溶性磷不能直接溶解到水中，但可溶解到弱酸中，溶解后才能被吸收；難溶磷則不能被溶解和吸收。在磷酸氫鈣中，枸溶磷是關鍵指標，它指的是能被中性檸檬酸銨溶液提取的磷。枸溶磷占總磷的百分比越高，說明該磷酸氫鈣的質量越好。

　　然而，在實際檢測中可能會遇到以下幾種情況：

　　（1）磷高鈣低

　　有些磷酸氫鈣的鈣含量較低，而總磷和枸溶磷卻較高。這可能是因為磷礦石中含有較高含量的鎂、鋁、鐵等雜質，生產過程中未完全去除，導致這些雜質以磷酸鎂（鋁）的形式混雜在磷酸氫鈣中，從而降低了鈣的含量。此類磷酸氫鈣屬于質量偏差的產品。

　?。?）磷低鈣高

　　與上述情況相反，有時也會遇到磷含量較低而鈣含量較高的磷酸氫鈣。這可能是由于生產過程中的某些工藝環節導致的。不過，通常來說，鈣和磷的比例在一定程度上反映了產品的質量。

　　有些磷酸氫鈣的鈣含量超過24%，甚至高達28%，同時總磷維持在5%左右，枸溶磷約為15%。按照標準，這類樣品是合格的，但實際上，這類磷酸氫鈣屬于質量較差的產品。部分飼料企業因此將鈣含量限制在20-24%的范圍內。

　　造成鈣含量過高的原因在于產品中硫酸鈣（CaSO₄）的含量偏高。在正常磷酸氫鈣中，硫酸鈣的含量應低于3%，而這類產品中CaSO₄的含量可能達到4～10%。生產過程中，廠家可能會提升烘干溫度，導致磷酸氫鈣中的結晶水損失，從而使得磷含量合格，但過高的硫酸鈣含量會影響動物對磷的吸收。因此，對于鈣含量超過23%的樣品，應進一步測定其CaSO₄的含量。

　　另外，有時也會出現磷、鈣比例及含量正常，但枸溶磷低于標準的情況。這主要是由于產品中含Ca₃(PO₄)₂較高所造成的，這會不利于動物對鈣、磷的吸收。

　　此外，產品的游離水分也是一個重要的指標。雖然標準中未明確規定，但在實際驗收時，可以通過感觀或使用丙酮（無丙酮時可用75℃、4小時作為參考）來檢測。同時，衛生指標如顏色、鈣、磷等也是需要關注的重要方面。對于顏色、鈣、磷指標異常的產品，建議進行自檢或外檢，以確保產品質量和安全。選擇國內大型知名企業的產品，可以在很大程度上避免安全問題。