CC BY
5
DOI - 10.32743/UniTech.2024.125.8.18097
КОРМОВОЙ МОНОКАЛЬЦИЙФОСФАТ НА ОСНОВЕ ОБРАБОТКИ КОСТНОЙ МУКИ
ТЕРМИЧЕСКОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТОЙ
Хошимов Илхомжон Эркин угли
базовый докторант, Институт общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Турдиалиева Шахзода Исматуллаевна
докторант,
Институт общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
Намазов Шафоат Саттарович
д-р техн. наук, проф., акад., зав. лабораторией "Фосфорные удобрения ", Институт общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Сейтназаров Атаназар Рейпназарович
д-р техн. наук, проф., гл. науч. сотр., Институт общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Турдиалиев Умид Мухторалиевич
DSc,
Андижанский машиностроительный институт, Республика Узбекистан, г. Андижан
FEED MONOCALCIUM PHOSPHATE BASED ON TREATMENT OF BONE MEAL WITH THERMAL PHOSPHORIC ACID
Ilhomjon Xoshimov
Basic doctoral student,
Institute of General and Inorganic Chemistry of Uzbek Academy Science,
Uzbekistan, Tashkent
Shakhzoda Turdialieva
PhD,
Institute of General and Inorganic Chemistry of Uzbek Academy Science,
Uzbekistan, Tashkent
Shafoat Namazov
D.T.Sc, Prof., Academician, Head of laboratory "Phosphorus fertilizers", Institute of General and Inorganic Chemistry of Uzbek Academy Science,
Uzbekistan, Tashkent
Atanazar Seytnazarov
Main scientific researcher, Institute of General and Inorganic Chemistry of Uzbek Academy Science,
Uzbekistan, Tashkent
Umid Turdialiev
DSc,
Andijan machine-building institute, Uzbekistan, Andijan
Библиографическое описание: КОРМОВОЙ МОНОКАЛЬЦИЙФОСФАТ НА ОСНОВЕ ОБРАБОТКИ КОСТНОЙ МУКИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТОЙ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Хошимов И.Э. [и др.]. 2024. 8(125). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/18097
A UNÎVERSUM:
№ 8 (125)_А ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_август. 2024 г.
АННОТАЦИЯ
Костная мука перед обработкой фосфорной кислотой была подвергнута к обжигу при 800оС, в результате чего она приоберала минералогический состав трикальцийфосфата. Изучен процесс получения кормового монокальцийфосфата путем разложения смеси из обожженной костной муки и ретурного продукта (менее 1 мм) термической фосфорной кислотой (39,75; 50,58 и 60,30% Р2О5) при её нормах - 80, 85, 90, 95, 100, 105 и 110% от стехиометрии на образование монокальцийфосфата . Установлено, что при использовании нормы фосфорной кислоты 80-105% полученные продукты соответствует к 2-ому сорту (менее 55% Р2О5), а при 110% - к 1-ому сорту (более 55% Р2О5) монокальцийфосфата (ГОСТ 23999-80). Все продукты имеют минимальные содержания F - менее 0,1% (должна быть не более 0,2%).
ABSTRACT
Bone meal was subjected to firing at 800°C before treatment with phosphoric acid, as a result of which it acquired the mineralogical composition of tricalcium phosphate. The process of obtaining feed monocalcium phosphate by decomposing a mixture of fired bone meal and recycled product (less than 1 mm) with thermal phosphoric acid (39.75; 50.58 and 60.30% P2O5) at its rates of 80, 85, 90, 95, 100, 105 and 110% of stoichiometry for the formation of monocalcium phosphate was studied. It has been established that when using the phosphoric acid rate of 80-105%, the obtained products correspond to the 2nd grade (less than 55% P2O5), and at 110% - to the 1st grade (more than 55% P2O5) of monocalcium phosphate (GOST 23999-80). All products have a minimum F content - less than 0.1% (should be no more than 0.2%).
Ключевые слова: костная мука, термическая фосфорная кислота, ретур, монокальцийфосфат, состав.
Keywords: bone meal, thermal phosphoric acid, retur, monocalcium phosphate, composition.
Введение
Современное производство кормов XXI века имеет бесчисленные возможности для добавления питательных веществ; полипептиды с фитазной активностью, неорганические хелаты меди или поли-нуклеотидные последовательности и т.д. Но оружие производителя кормов все еще имеет место для старого, низкотехнологичного питания: фосфатные кормовые добавки. Сегодня дикальцийфосфат и моно-кальцийфосфат по-прежнему остаются популярным выбором для кормовых добавок, как и в те времена, когда они были впервые разработаны более шестидесяти лет назад.
Монокальцийфосфат используется в качестве источника фосфора в производстве кормов и корректоров питания животных. При использовании этого минерального фосфата в рационе покрываются потребности высокопродуктивных животных, улучшаются показатели роста, плодовитости. Фосфор необходим, среди прочего, для образования АТФ, синтеза нуклеиновых кислот и формирования костей.
Неорганические кормовые фосфаты (НФП) представляют собой неорганические соли фосфорной кислоты. Использование неорганических кормовых фосфатов необходимо для удовлетворения потребностей животноводства в фосфоре: для обеспечения оптимального роста, фертильности и развития костей. В качестве минеральных добавок в животноводстве широко применяются костная мука, дефторирован-ный фосфат кальция, моно-, ди- и трикальцийфосфаты (МКФ, ДКФ и ТКФ), а также моно- и динатрий-фосфаты, моно- и диаммонийфосфаты и мочевино-фосфат. [1-2]. Их эффективность оценивается по содержанию в них фосфора и кальция, участвующих в процессах обмена живого организма. Количество компонента, добавляемого в корма для животных, домашнего скота и птицы, обычно составляет от 1 до 3%, а степень усвоения фосфора составляет 94-98%.
Доступность фосфора в фосфатах для животных зависит от многих факторов: содержания Р, соотношения Са:Р, уровня рН, размера частиц, растворимости химических связей и наличия вредных элементов. В табл. 1 приведены некоторые виды кормовых фосфатов.
Таблица 1.
Химическая структура кормовых фосфатов
Виды фосфатов Химическая формула
Гидратированный дигидрофосфат монокальция Ca(H2PO4)2 • H2O
Дегидратированный дигидрофосфат монокальция Ca(H2PO4)2
Гидратированный гидрофосфат дикальция CaHPO4 • 2H2O
Дегидратированный гидрофосфат дикальция CaHPO4
Дегидратированный трикальций дигидрофосфат Cas(HPO4)2
Дегидратированный дигидрофосфат натрия NaH2PO4
Моноаммоний дигидрофосфат NH4H2PO4
Гидратированный гидрофосфат мономагния MgHPO4 • H2O
По требованию ГОСТ 23999-80 в кормовой МКФ массовая доля фосфора (Р2О5) растворимого в 0,4%-ном растворе соляной кислоты 55-56% для 1-го сорта и 50-51% для 2-го сорта, фтор - не более 0.2%, массовая доля золы, нерастворимой в НС1 не более 10%, показатель активности водородных ионов, ед. рН, не менее 3, остаток на сите с отверстиями диаметром 3 мм не более 80%. Для МКФ, предназначенного для комбикормовой промышленности, остаток на сите с отверстиями 3 мм не должен превышать 10% [3].
Кормовые фосфаты кальция можно получить следующими путями [4, 5]:
• разложение тонкодисперсного известняка или мела с очищенной от фтора и твёрдых взвесей фосфорной кислотой;
• солянокислотное разложение фосфатного сырья;
• обесфторивание фосфатного сырья или двойного суперфосфата.
Наибольший интерес представляет применение скоростных методов смешения реагентов (тонкоизмельченный мел и фосфорная кислота), где значительно уменьшается диффузионные торможения в системе СаО - Р2О5 - Н2О и интенсифицируется процесс. Наряду с термической ортофосфорной кислотой используется и очищенная от фтора и других примесных элементов экстракционная фосфорная кислота (ЭФК). Например, по способу [6], МКФ получают смешением очищенной ЭФК с кальций-содержащим компонентом в присутствии ретура из самого продукта. Процесс смешения ведут в две стадии: на первую из которых подают ЭФК c концентрацией 62-65% Р2О5 и процесс ведут при ретурности, равной 1:(0.3-0.5). Вторую стадию смешения совмещают с гранулированием и ведут её в скоростном смесителе при добавлении воды в смеси до 9.5-13%. Скорость и время смешения регулируют таким образом, чтобы достичь степени разложения кальцийсодержащего сырья - 0.93-0.99. Продукт сушат при температуре 105-115оС.
Способ иллюстрируется следующим примером: в двухвальный смеситель подают 6279.6 кг/час
65 %-ной Н3РО4, 3000 кг/час 96.8 %-ной карбоната кальция и 4599.9 кг/час ретура (Ретурность 1:0.5). Влажность полученной смеси 5%. Процесс ведут в течение 1 мин. Степень разложения карбонатного сырья составляет 0.92. На этой стадии из смеси вместе с парами воды выделяется 2447.8 кг/час СО2. Полученную массу в количестве 13799.7 кг/час подают в скоростной смеситель объёмом ~400 л. Окружная скорость вращения составляет 25.2 м/с. Время пребывания 2-3 мин. В смеситель подают 1268.9 кг/час Н2О. При этом влажность смеси составляет 13%. В результате получают гранулированный продукт со степенью разложения кальций-содержащего сырья 0.97, который направляют в сушильный барабан. Температура сушки - 115оС. Высушенный продукт направляют на классификацию и охлаждение. Ретур, образовавшийся в ходе классификации, подают в двухвальный смеситель. Выход продукта 8874.5 кг/час, содержит Робщ. - 22.7%,
Рводорастворим. - 21%, СаОобщ. - 14.8%, F - 0.18%.
Прочность гранул - 35 кг/см3. Недостатками этого варианта является то, что исходную ЭФК с концентрацией 36-39% Р2О5 приходится упаривать до концентрации 50-55% и процесс смешения исходных веществ состоит из двух стадий.
Цель настоящей работы является получение монокальцийфосфата улучшенного качества на основе обработки обожженной костной муки термической фосфорной кислотой.
Объекты и методы исследования
Объектом исследования является термическая фосфорная кислота (ТФК) марки «ч» (83,2% Н3РО4) и обожженная при 800оС костная мука с содержанием 41,02% P2O5 и 50,68% СаО. Костная мука преимущественно состоит из трикальцийфосфата. Химический состав и физико-механические характеристики костной муки приведены в табл. 2.
Для её разложения были приготовлены фосфорные растворы различных концентраций -39,75, 50,58 и 60,30% P2O5 путем разбавления ТФК водой.
Таблица 2.
Состав и физико-механические характеристики костной муки
Компоненты, % Содержание компонентов, вес. %
общий 0,4 % НО по 2% лимонной к-те по Трилону Б Водорастворимый
Р2О5 41,02 35,67 16,75 10,41 -
СаО 50,68 35,79 25,59 - -
MgO 2,65 0,24 0,23 - -
F 0,113 - - - -
Угол откоса 19о
Рассыпчатость 100%
Насыпная плотность 1,681 г/см3
Влага 0,2%
Процесс разложения костной муки с ТФК осуществляется согласно нижеследующему уравнению при нормах кислоты 80, 85 90, 95, 100, 105 и 110% на образование монокальцийфосфата (МКФ):
Саз(РО4)2 + 4Н3РО4 ^ 3Са(Н2РО4)2
Исходя из данных поисковых исследований грануляцию продукта - МКФ осуществляли при кратностях ретура (мелкий продукт с размером менее 1 мм) Продукт : Ретур = 1 : 0,3; 1 : 0,5 и 1 : 0,7, которые обеспечивают благоприятные условия для размешивания и окатывания с выходом товарного продукта (1-4 мм) не менее 70%.
Таблица 3.
Состав образцов ретурного продукта монокальцийфосфата в зависимости от нормы и концентрации
термической фосфорной кислоты
Норма TФК, % рН 10 %-ного раствора продукта ^Vвлаж. продукта, % Содержание компонентов, масс. %
Р2О5усв. по 0.4% ТС! Р2О5вод. СаОобщ. СаО5усв. по 0.4% НС! СаОводн MgOобщ.
Концентрация ТФК - 39.75% Р2О5
Первый сорт
110 3,64 1,98 55,45 52,99 21.64 21,29 19,38 1,12 0,048
Второй сорт
105 3,93 1,51 54,10 51,31 21.73 21,44 19,32 1,13 0,049
100 4,21 1.48 53,65 48.24 21.83 21.61 18.14 1.14 0.05
95 4,19 1.13 52.87 47,19 22.52 22.29 17,65 1.16 0.05
90 4,15 1.02 52.54 45.68 23.08 22.39 16.54 1.20 0.053
85 4,11 0.95 52.17 43,74 23.78 23.24 16,17 1.23 0.055
80 4,03 0.88 51.77 42,67 24.53 24.02 16,05 1.27 0.057
Концентрация ТФК - 50.58% Р2О5
Первый сорт
110 3.45 3.05 55.36 52.68 21.32 21.13 19.24 1.15 0.048
Второй сорт
105 3.51 2.95 53.93 50.85 21.43 21.27 19.15 1.19 0.05
100 3.55 2.88 53.43 47.51 21.52 21.30 17.42 1.20 0.05
95 3,48 2.33 52,30 46,16 22,51 22.02 15.21 1.21 0.051
90 3.46 1.98 52.03 45.85 22.85 22.62 15.10 1.23 0.052
85 3.45 1.58 51.84 44.09 23.63 23.39 14.95 1.25 0.056
80 3.41 1.12 51.22 42.11 24.47 23.98 14.26 1.28 0.057
Концентрация ТФК - 60.30% Р2О5
Первый сорт
110 3.32 3.24 55.14 52.45 21.03 20.94 19.01 1.13 0.049
Второй сорт
105 3.50 3.11 53.72 50.11 21.26 21.05 18.88 1.14 0.05
100 3.52 3,02 53,08 47,13 21,38 21,16 17,29 1,15 0,051
95 3,44 2,97 53,01 45,14 22,10 21,88 15,14 1,18 0,052
90 3,4 2,11 52,98 45,01 22,78 22,54 15,03 1,20 0,054
85 3,38 2,02 52,72 43,96 23,52 23,29 14,46 1,24 0,057
80 3,36 1,96 52,31 42,15 24,26 23,78 14,12 1,28 0,058
Лабораторные эксперименты проводились следующим образом: Перед началом процесса необходимое количество ТФК предварительно разогревали при 80°С в течение 15 минут в фарфором стакане, находящегося в термостате. Затем в фарфоровый реактор загружали необходимое количество костной муки. Процесс перемешивания реакционной массы
длился 20 мин. Процесс грануляции проводили методом окатывания и размешивания влажного продукта. Затем полученные зёрна МКФ высушивали при 95-100°С в течение 3 часов. В этом случае для каждой нормы был приготовлен соответствующий продукт, используемый в качестве ретура (табл. 3).
Данные показывают, что с увеличении нормы 39,75 %-ной ТФК от 80 до 105% усвояемая форма P2O5 в ретурном продукте увеличилась от 51,77 до 54,10%, при этом для 50,58 %-ной ТФК этот показатель меняется от 51,22 до 53,93% и для 60,30 %-ной ТФК - от 52,31 до 53,72%. Согласно ГОСТ 23999-80 по содержанию усвояемых форм фосфора и кальция эти продукты соответствуют на МКФ 2-го сорта, а ретурные продукты полученные при норме 110% - на МКФ 1-го сорта (Р2О5усв. -55,45; 55,36 и 55,14%, соответственно для концентрации ТФК - 39,75; 50,58 и 60,30% Р2О5). Они последующим послужили в качестве ретура -мелкого продукта.
Далее проведен процесс получения готового продукта - гранулированного МКФ, где наряду с костной мукой использовался ретур в смеси при соотношениях Продукт : Ретур = 1 : 0,3; 1 : 0,5 и 1 : 0,7.
Химический анализ ретурных и готовых продуктов на содержание различных форм Р2О5, СаО, MgO, F
проводили по известным методикам. В продуктах усвояемые формы Р2О5 и СаО определяли по растворимости в 0,4% растворе соляной кислоты. pH среды 10%-ных растворов готового продукта измеряли на приборе METTLER TOLEDO FE20/EL20 по методике [7].
Результаты и их обсуждение
Состав гранулированных образцов МКФ приведен в таблица 4-6.
Данные табл. 4 показывают, что для концентрации ТФК - 39.75% Р2О5 при кратности ретура 1:0.3 с увеличением её нормы от 80 до 105% содержание усвояемой формы Р2О5 повышается от 50,51 до 53,87, при 1:0.5 от 50,72 до 553,76% и при 1:0,7 от 50,86 до 53,69. Для концентрации ТФК - 60.3% Р2О5 эти показатели меняются от 52,41 до 54,06%, от 52,51 до 54,11% и от 52,57 до 54,17%, соответственно (табл. 6).
Таблица 4.
Состав образцов гранулированного кормового монокальцийфосфата в зависимости от нормы термической фосфорной кислоты и массового соотношения продукт:ретур (концентрация Н3РО4 - 39.75% Р2О5)
Норма TФК, % рН 10 %-ного раствора продукта ^Vвлаж. продукта, % Содержание компонентов, масс. %
Р2О5усв. по 0.4% HCl Р2О5вод. СаОобщ. СаО5усв. по 0.4% HCl СаОводн. MgOобщ. F
При кратности ретура 1:0.3
Первый сорт
110 3.57 1.78 55.34 53.05 21.78 21.45 19.76 1.13 0,05
Второй сорт
105 3.79 1.6 53.87 51.66 21.96 21.82 19.44 1.14 0,05
100 3,81 1,51 53,38 51,20 22,27 22,04 18,50 1,16 0,051
95 3,9 1,16 52,61 49,57 23,08 22,85 18,09 1,17 0,052
90 3,95 1,05 52,28 46,96 23,23 23,02 17,00 1,21 0,056
85 4,03 0,98 51,81 45,05 23,49 23,44 16,66 1,24 0,057
80 4,11 0,92 50,51 44,80 24,16 24,13 16,15 1,29 0,060
При кратности ретура 1:0.5
Первый сорт
110 3.82 1.89 55.25 52.73 21.98 21.75 19.54 0,12 0,049
Второй сорт
105 3.97 1.71 53.76 51.21 22.15 21.96 19.03 0,13 0,049
100 4.06 1,58 53,61 50,54 22,41 22,38 18,13 1,15 0,05
95 4,10 1,21 52,74 49,46 23,36 23,22 17,73 1,16 0,052
90 4.11 1,10 52,32 45,78 23,48 23,26 16,36 1,20 0,055
85 4,16 1,02 51,87 43,02 23,57 23,46 15,32 1,24 0,056
80 4,30 0,97 50,72 40,73 24,34 24,18 14,52 1,28 0,059
При кратности ретура 1:0.7
Первый сорт
110 3.95 2.05 55.12 52.19 22.07 21.95 19.11 0,11 0,048
Второй сорт
105 4.01 1.96 53.69 50.88 22.34 22.20 18.83 0,12 0,049
7universum.com
№ 8 (125)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
август, 2024 г.
Норма ТФК, % рН 10 %-ного раствора продукта ^Vвлаж. продукта, % Содержание компонентов, масс. %
Р2О5усв. по 0.4% HCl Р2О5ВОД. СаОобщ. СаО5усв. по 0.4% HCl СаОводн. MgOобщ. F
100 4,07 1,65 53,46 50,09 22,57 22,53 17,77 1,15 0,05
95 4,15 1,26 52,8 47,82 23,45 23,16 16,37 1,16 0,051
90 4,12 1,15 52,46 44,63 23,87 23,12 15,33 1,19 0,054
85 4,18 1,07 51,98 40,80 23,99 23,55 14,09 1,23 0,056
80 4,51 1,01 50,86 38,40 24,45 24,22 13,79 1,28 0,058
Таблица 5.
Состав образцов гранулированного кормового монокальцийфосфата в зависимости от нормы термической фосфорной кислоты и массового соотношения продукт:ретур (концентрация Н3РО4 - 50.58% Р2О5)
Норма ТФК, % рН 10 %-ного раствора продукта ^Vвлаж. продукта, % Содержание компонентов, масс. %
Р2О5усв. по 0.4% HCl Р2О5вод. СаОобщ. СаО5усв. по 0.4% HCl СаОводн. MgOобщ. F
При кратности ретура 1:0.3
Первый сорт
110 3.21 3.32 55.46 53.20 21.16 21.05 19.68 1.17 0.049
Второй сорт
105 3.25 3.16 53.95 51.86 21.34 21.22 18.94 1.19 0.049
100 3,31 2,94 53,49 51,25 21,63 21,60 17,42 1,21 0,050
95 3,37 2,38 52,72 49,42 22,62 22,59 16,88 1,21 0,051
90 3,50 2,02 52,38 47,01 22,96 22,93 15,12 1,25 0,055
85 3,71 1,61 52,01 45,10 23,74 23,71 14,56 1,27 0,056
80 4,12 1,14 51,61 44,84 24,59 24,56 13,32 1,29 0,059
При кратности ретура 1:0.5
Первый сорт
110 3.24 3.48 55.45 53.11 21.25 21.11 19.22 1.17 0.048
Второй сорт
105 3.32 3.24 54.01 51.59 21.49 21.28 18.57 1.18 0.049
100 3,36 3,03 53,51 51,10 21,74 21,63 17,35 1,21 0,049
95 3.39 2,45 52,75 47,87 22,74 22,62 14,76 1,22 0,050
90 3,61 2,08 52,41 45,33 23,08 22,96 14,21 1,24 0,054
85 3,88 1,88 52,04 43,16 23,87 23,75 13,44 1,26 0,054
80 4,2 1,29 51,64 39,89 24,72 24,59 13,06 1,28 0,057
При кратности ретура 1:0.7
Первый сорт
110 3.26 3.51 55.23 52.99 21.51 21.37 19.02 1.16 0.047
Второй сорт
105 3.34 3.36 53.88 51.03 21.68 21.45 18.11 1.17 0.048
100 3,45 3,10 53,75 50,92 21,83 21,71 17,15 1,20 0,048
95 3,48 2,59 52,98 47,10 22,83 22,68 15,92 1,22 0,049
90 3,65 2,11 52,65 44,70 23,17 23,05 15,01 1,23 0,053
85 3,91 2,03 52,27 42,80 23,96 23,81 14,22 1,25 0,054
80 4,32 1,45 51,87 37,55 24,82 24,72 13,12 1,27 0,057
Таблица 6.
Состав образцов гранулированного кормового монокальцийфосфата в зависимости от нормы термической фосфорной кислоты и массового соотношения продукт:ретур (концентрация Н3РО4 - 60.30% Р2О5)
Норма TФК, % рН 10 %-ного раствора продукта ^Vвлаж. продукта, % Содержание компонентов, масс. %
Р2О5усв. по 0.4% ТС! Р2О5вод. СаОобщ. СаО5усв. по 0.4% НС! СаОводн. MgOобщ.
При кратности ретура 1:0.3
Первый сорт
110 3.16 3.71 55.58 53.28 21.09 20.98 19.43 1.15 0.048
Второй сорт
105 3.19 3.61 54.06 51.93 21.38 21.13 18.82 1.16 0.049
100 3,24 3,57 53,18 47,20 21,49 21,42 17,25 1,16 0,049
95 3,38 3,02 53,11 45,21 22,21 22,14 15,10 1,18 0,051
90 3,47 2,15 53,08 45,08 22,89 22,83 14,99 1,22 0,053
85 3,59 2,06 52,82 44,03 23,64 23,57 14,42 1,26 0,055
80 3,81 2,00 52,41 42,21 24,27 24,19 14,08 1,31 0,058
При кратности ретура 1:0.5
Первый сорт
110 3.18 3.75 55.65 53.19 21.18 21.07 19.09 1.14 0.048
Второй сорт
105 3.25 3.67 54.11 51.70 21.45 21.24 18.41 1.15 0.049
100 3,31 3,64 53,21 47,08 21,60 21,51 16,99 1,16 0,049
95 3.49 3,08 53,15 45,09 22,33 22,24 14,88 1,17 0,05
90 3,73 2,19 53,13 44,96 23,02 22,92 14,77 1,22 0,052
85 4,06 2,10 52,88 43,92 23,76 23,67 14,21 1,25 0,054
80 4,15 2,03 52,51 42,11 24,39 24,30 13,88 1,30 0,056
При кратности ретура 1:0.7
Первый сорт
110 3.22 3.82 55.72 52.88 21.42 21.26 18.89 1.14 0.047
Второй сорт
105 3.29 3.72 54.17 51.25 21.56 21.38 17.96 1.15 0.048
100 3,33 3,68 53,27 46,89 21,69 21,50 16,96 1,15 0,048
95 3,52 3,11 53,21 44,91 22,42 22,22 14,85 1,16 0,05
90 3,69 2,21 53,18 44,78 23,11 22,91 14,74 1,21 0,052
85 4,02 2,12 52,93 43,74 23,87 23,65 14,18 1,25 0,053
80 4,24 2,05 52,57 41,94 24,50 24,28 13,85 1,29 0,057
Следовательно увеличивается содержание водорастворимой формы от 44,80 до 51,66%, от 40,73 до 51,21% и 38,40 до 50,88% (табл. 4), от 42,21 до 51,93%, 42,11 до 51,70% и 41,94 до 51,25%, соответственно для концентрации ТФК -39,75 и 60,3% Р2О5 и кратности ретура 1:0.3, 1:0.5 и 1:0.7. То есть чем выше нормы фосфорной кислоты, тем концентрированнее по Р2О5 монокальцийфосфат и тем выше его растворимость в воде.
Полученные в лабораторных условиях МКФ 2-го сорта с приведёнными концентрациями усвояемой и водной форм Р2О5 считается качественным
и эффективным продуктом и может быть использовано в качестве фосфатной добавки в питательном рационе корма крупного рогатого скота, птицы и рыбы.
Взаимодействие костной муки с 50,58 %-ной ТФК и кратностью ретура 1:0.3, 1:0.5 и 1:0.7 аналогично (табл. 5). Различаются между собой только абсолютными значениями содержании компонентов в продуктах. Разница между усвояемой и водной формой Р2О5 даёт нам содержание в продукте дикальцийфосфата.
Продукты содержат значительного количества усвояемой и водорастворимой форм СаО. Данный
компонент крайне необходим для формирования костной ткани любого вида живого организма. Около 99% запасов кальция в организме находится в костных тканях животного. При достаточном поступлении в организм кальция и фосфора с кормом, при правильном соотношении (1,5-2:1) и нормальном усвоении содержание их в костях стабильно и практически не меняется.
При изученных нормах кислоты (80-105%) и кратностях ретура (1:0,3-0,7) с использованием концентрации ТФК - 39.75% Р2О5 получаемые кормовые продукты имеют 21,96-24,45% СаОобщ, 21,82-24,22% СаОусв. и 13,79-19,44% СаОводн.; с использованием концентрации ТФК - 50.58% Р2О5 -21,34-24,82% СаОобщ., 21,22-24,72% СаОусв. и
13.12-18,94% СаОводн. и с использованием концентрации ТФК - 60.3% Р2О5 - 21,38-24,50% СаОобщ.,
21.13-24,28% СаОусв. и 13,85-18,82% СаОводн.. При этом во всех продуктах имеются М^О с содержанием 1,1-1,3%. Магний, наряду с кальцием, натрием и калием, входит в первую четверку минералов в организме, а по содержанию внутри клетки занимает второе место после калия [8].
Если продукты, полученные при нормах Н3РО4 -80-105% по содержанию фосфора отвечают требованиям ГОСТ 23999-80 к 2-ому сорту, то продукты со 110 %-нормой Н3РО4 соответствует 1-ому сорту монокальцийфосфата. Так, при кратности ретура 1:0,3-0,7 и концентрации фосфорной кислоты -
39,75% Р2О5 получаемые продукты содержат 55,1255,34% Р2О5усв., 51,66-52,73% Р2О5ВОДН., 21,45-21,95% СаОусв., 19,11-19,76% СаОводн., 1,11-1,13% MgO; при 50,58% Р2О5 - 55,23-55,46% Р2Озусв., 51,59-53,20% Р2Озводн., 21,05-21,37% СаОусв., 19,02-19,68% СаОводн., 1,16-1,17% MgO и при 60,30% Р2О5 - 55,58-55,72% Р2Озусв., 52,88-53,28% Р2Озводн.,
20,98-21,16% СаОусв., 18,89-19,43% СаОв
1,14-
1,15% МяО.
Но самое главное, все продукты имеют минимальные содержания Б - менее 0,1% (должна быть не более 0,2%).
Выводы
Таким образом, показано принципиальная возможность получения кормового монокальций-фосфата на основе обработки обожженой костной муки крупнорогатого скота термической фосфорной кислотой в присутствии ретурного продукта. Процесс разложения костной муки в присутствии ретура и гранулирование реакционной массы осуществляется в одну стадию и в одном аппарате. Продукты имеют высокие содержания фосфора и кальция, что положительно влияет на продуктивность животных. Монокальцийфосфат с применением 80-105% нормы фосфорной кислоты соответствует к продукту 2-сорта, а 110% - 1-го сорта.
Список литературы:
1. Бабурина М.И., Федулова Л.В., Василевская К.Р., Иванкин А.Н., Кулезнев А.С. Кормовая добавка на основе животной костной ткани. // Мясная индустрия. - 2021. - №3. - С. 20-25.
2. Шаймарданова М.А., Меликулова Г.Э., Хужамбердиев Ш.М., Мирзакулов Х.Ч. Технология получения кормового монокальцийфосфата из фосфоритов Центральных Кызылкумов. // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. - Universum: технические науки : электрон. научн. журн., 2021. 10(91). -URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12471
3. Кальций фосфат кормовой. ГОСТ 23999-80. - 9 с.
4. Zhou Y., Xiao С., Yang S. et al. Life cycle assessment of feed grade mono-dicalcium phosphate production in China, a case study // Journal of Cleaner Production. https: doi.org/10.1016/j.jclepro. 2020. 125182.
5. Tofuko A. Woyengo, Jan V. N0rgaard, Marleen E. van der Heide, Tina S. Nielsen. Calcium and phosphorus digestibility in rock- and bone-derived calcium phosphates for pigs and poultry: A review // Animal Feed Science and Technology. - Volume 294, December 2022, 115509. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2022.115509
6. Kaxarov E. et al. Study of the Process of Calcium Feed Phosphate Fabrication by Thermal Acid Processing of Washed Dried Concentrate //E3S Web of Conferences. - EDP Sciences, 2024. - Т. 491. - С. 01018.
7. Патент №2 256 607 С1 RU. МПК. Кл. C01B 25/32. Способ получения монокальцийфосфата. / Левин Б.В., Литусова Н.М., Родин В.И., Кержнер А.М. и др. Заявл. 13.04.2004. - Опубл. 20.07.2002. - Бюл. №20.
8. Гурциева Д.А., Неёлова О.В. Биологическая роль магния и применение его соединений в медицине // Успехи современного естествознания. - 2014. - № 8 - С. 165-166.
