專利名稱：帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硫酸鎂的制造方法，更確切地說是用于鎂肥的帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂的制造方法。
鎂能促進植物體對磷的吸收，它是植物體中不可缺少的元素之一。尤其是一水硫酸鎂是熱帶、亞熱帶酸性土壤所不可缺少的鎂質(zhì)肥料。在橡膠和果園種植過程中需要大量施用一水硫酸鎂，僅東南亞地區(qū)每年就需要數(shù)十萬噸計的一水硫酸鎂。
在制鹽苦鹵綜合利用時，必然會出現(xiàn)大量廢渣高低溫鹽，一般從苦鹵中回收1噸氯化鉀，需排出高低溫鹽15噸左右。這種高低溫鹽內(nèi)含有25-35％的硫酸鎂和25-35％的氯化鈉，并含有氯化鉀、氯化鎂和溴等少量雜質(zhì)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，全國每年所排出的高低溫鹽總量在40萬噸左右，鹽化工廠一般均設(shè)置堆放場地堆放或用水沖刷后排入鹽溝，再重復(fù)曬鹽或排入大海，若重復(fù)曬鹽必將造成鹽中硫酸鎂含量的增加，從而降低了鹽的質(zhì)量。若長期排入大海造成了資源的浪費，又污染了環(huán)境，造成惡性循環(huán)。
中國專利文獻(xiàn)CN1035096A提出了用高溫鹽制取帶有二個至七個結(jié)晶水硫酸鎂和氯化鈉的方法。該法工藝復(fù)雜。
中國專利文獻(xiàn)CN1084138A也提出了一種高溫鹽分離成工業(yè)鹽和硫酸鎂的方法。該法是將高溫鹽一次洗液和硫酸按1∶1-3.0∶0.00001-0.0001(重量比)制成漿料，通過沉降法將其分離成鎂乳和高溫鹽尾渣，然后將鎂乳與水按1∶0.1-0.2(重量比)的配比，混合經(jīng)轉(zhuǎn)化制得七水硫酸鎂，高溫鹽尾液再經(jīng)處理后生成工業(yè)鹽。該工藝方法雖利用了高溫鹽但工藝復(fù)雜，產(chǎn)品中氯含量高。
中國專利文獻(xiàn)CN86105794A提出的生產(chǎn)帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂(MgSO4.H2O)的工藝是，將經(jīng)過精選的天然菱鎂礦石裝入焙燒爐中，在800-900℃進行焙燒，焙燒10-15小時，而生成輕燒氧化鎂(MgO)；將98％的工業(yè)濃硫酸或92.5％的工業(yè)濃硫酸配制成70-80％(重量百分?jǐn)?shù))的硫酸，最好為75％的硫酸，在攪拌下向40-60℃的70-80％的硫酸中加入輕燒氧化鎂，直到反應(yīng)物的PH值為6-7。輕燒氧化鎂與硫酸溶液的重量比為45-55∶100；當(dāng)反應(yīng)物降到50℃之前，將生成的一水硫酸鎂粉碎。該工藝雖可以制出帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂，但該法單產(chǎn)硫酸消耗大，又消耗了具有較高工業(yè)價值的菱鎂礦，而且近些年來硫酸價格直線上升，供不應(yīng)求。這樣，由于原材料價格的上漲，使一水硫酸鎂的產(chǎn)品成本超過了一水硫酸鎂的銷售價格，甚至使國內(nèi)原有的一水硫酸鎂生產(chǎn)廠家倒閉。
本發(fā)明的目的就在于研究出一種新的一水硫酸鎂的制造方法，降低硫酸和氧化鎂用量，又能利用鹽化廠生產(chǎn)氯化鉀過程中排放的工業(yè)廢料高低溫鹽，使單產(chǎn)的硫酸和氧化鎂的消耗量大大降低，從而大大降低了一水硫酸鎂的生成成本，而具有可觀的經(jīng)濟效益，由于能利用了工業(yè)廢料高低溫鹽的分離鎂，消除了它對環(huán)境的污染，而具有大的社會效益，而且本發(fā)明的方法工藝簡單易于操作。
本發(fā)明的一種帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法，以硫酸、氧化鎂、水及從高低溫鹽中分離出的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂、精鎂)為原料；在常溫常壓下將粗(精)硫酸鎂與硫酸按一定的重量比相充分?jǐn)嚢杌旌?，靜置至反應(yīng)物中氯離子的含量為0-2.5％(重量百分?jǐn)?shù))為止，將氧化鎂和水按一定的重量比相充分?jǐn)嚢杌旌?，?精)硫酸鎂∶氧化鎂∶硫酸∶水的比為1∶0.060-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)，再將含氯離子為0-2.5％的粗(精)硫酸鎂、硫酸的反應(yīng)物與氧化鎂和水的混合物相充分?jǐn)嚢杌旌?，生成帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂。
本發(fā)明的另一種帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法，以氧化鎂、硫酸及從高低溫鹽中分離出的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂、精鎂)為原料，將粗(精)硫酸鎂和氧化鎂按一定的重量比相充分?jǐn)嚢杌旌?，再于常溫常壓下加入一定量的硫酸，?jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾箪o置到反應(yīng)物中氯離子含量為0-2.5％為止，粗(精)硫酸鎂∶氧化鎂∶硫酸∶的比為1∶0.060-0.44∶0.078-0.86(重量比)，生成帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂。
本發(fā)明的再一種帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法，以硫酸、氧化鎂、水及從高低溫鹽中分離出的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂、精鎂)為原料，將粗(精)硫酸鎂與氧化鎂銨一定的重量比相充分?jǐn)嚢杌旌?，用水將硫酸稀釋到適宜的濃度，在常溫常壓下再將用水稀釋到適宜濃度的硫酸在攪拌下與粗(精)硫酸鎂和氧化鎂的混合物相混合，粗(精)硫酸鎂∶氧化鎂∶硫酸∶水的比為1∶0.060-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾箪o置到反應(yīng)物中氯離子的含量為0-2.5％為止，生成帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂。
本發(fā)明的又一種帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法，以硫酸、氧化鎂、水及從高低溫鹽中分離出的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂、精鎂)為原料；將粗(精)硫酸鎂、氧化鎂、水按一定的重量比相充分?jǐn)嚢杌旌?，在常溫常壓下于攪拌下將?精)硫酸鎂、氧化鎂、水的混合物與硫酸相充分?jǐn)嚢杌旌虾?，靜置到反應(yīng)物中氯離子的含量為0-2.5％為止，粗(精)硫酸鎂∶氧化鎂∶硫酸∶水的比為1∶0.060-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)，生成帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂。
第五種帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法，將粗(精)硫酸鎂與一定濃度的硫酸按一定的重量比相充分?jǐn)嚢柚练磻?yīng)物中氯離子含量至0-2.5％，經(jīng)加熱干燥即可獲得合格產(chǎn)品。
作為本發(fā)明方法的粗(精)硫酸鎂是將高低溫鹽通過分離而得出的粗(精)硫酸鎂，以粗(精)硫酸鎂中含有帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂50-80％為好。
所說的氧化鎂中含氧化鎂大于80％，以含有氧化鎂80-90％為好，又以含氧化鎂85-90％更佳。氧化鎂中氧化鎂的含量越高越好，但氧化鎂的含量越高，原料的價格成本增加。本發(fā)明中所說的氧化鎂為菱苦土(又叫苛性苦土、苦土粉、苛性菱鎂礦或氧化鎂)、輕燒氧化鎂、重質(zhì)氧化鎂、化學(xué)純氧化鎂其中的一種。所說的菱苦土是以天然菱鎂礦(碳酸鎂，MgCO3)置于直式、旋轉(zhuǎn)式或其他窯中，在800-850℃的溫度下煅燒后磨成細(xì)粉的一種產(chǎn)物。
本發(fā)明的方法中所用的硫酸可以用工業(yè)硫酸，也可以用工業(yè)廢硫酸，但是在投料時所用的硫酸濃度大于80％(重量百分?jǐn)?shù)，下同)，又以80-98％的硫酸為宜。
所用的水為自來水。
在本發(fā)明的方法中所有的攪拌，其作用是將原料混合均勻，攪拌速度與產(chǎn)品的質(zhì)量沒有什么關(guān)系。
反應(yīng)物中氯離子的一種分析方法是以硝酸銀溶液為滴定液，以鉻酸鉀溶液為指示劑，在搖動下用硝酸銀溶液進行滴定直至出現(xiàn)淡紅棕色懸濁液而顏色不腿為止，得出氯離子的含量。另一種氯離子的分析方法是以硝酸汞溶液為滴定液，以亞硝酰鐵氰化鈉為指示劑，滴定至出現(xiàn)難溶解的亞硝酰鐵氰化汞白色沉淀為終點，得出氯離子含量。
本發(fā)明的帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法的優(yōu)點在于1.本發(fā)明的方法工藝簡單，能耗低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)出的帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂中可溶氧化鎂含量不低于26％，硫含量不低于20％，氧化鈣不高于2％，游離酸不高于0.5％，完全符合出口標(biāo)準(zhǔn)。
2.本發(fā)明的工藝方法由于利用了從鹽化廠排出的廢料高低溫鹽中分離出的粗(精)硫酸鎂，消除了高低溫鹽對環(huán)境污染，而且降低了硫酸和氧化鎂的用量，大大降低了一水硫酸鎂的生產(chǎn)成本。
用下述實施例對本發(fā)明的帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法作進一步的說明，將有助于對發(fā)明及其優(yōu)點的理解，而不作為對本發(fā)明的保護范圍的限定，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求來決定。
實施例1本實施例以從高低溫鹽中分離出的含有76.69％一個結(jié)晶水的硫酸鎂的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂、精鎂，塘沽鹽場出品)，80％硫酸和含氧化鎂82.5％的菱苦土(氧化鎂)和水為原料。
在常溫常壓下將1噸(1000公斤)含有76.69％一個結(jié)晶水硫酸鎂的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂、精鎂)，200公斤80％的硫酸相充分?jǐn)嚢杌旌?，靜置至反應(yīng)物中氯離子的含量到1.23％(重量百分?jǐn)?shù))為止；將含有82.5％氧化鎂的菱苦土66公斤和200公斤的水相充分?jǐn)嚢杌旌?；再將含氯離子至1.23％的粗(精)硫酸鎂、硫酸的反應(yīng)物與氧化鎂和水的混合物相充分?jǐn)嚢杌旌?，生成的帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂中含可溶氧化鎂28.01％，硫含量22.46％，含氧化鈣為0.21％，含游離的硫酸為0.02％。
實施例2本實施例以從高低溫鹽中分離出的含有72.24％一個結(jié)晶水硫酸鎂的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂、精鎂)，80％的硫酸和含氧化鎂為90％的氧化鎂為原料。
在常溫常壓下將1噸從高低溫鹽中分離出的含有72.24％一個結(jié)晶水的硫酸鎂的粗(精)硫酸鎂與0.1噸含氧化鎂90％的氧化鎂相充分?jǐn)嚢杌旌?，再于常溫常壓下加?.2噸80％硫酸，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾箪o置至反應(yīng)物中氯離子的含量到1.06％為止；生成的帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂中含可溶氧化鎂26.8％，硫含量20.3％，氧化鈣0.45％，游離硫酸0.25％。
實施例3本實施例以從高低溫鹽中分離出的含有71.23％一個結(jié)晶水硫酸鎂的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂、精鎂)，80％的硫酸和含氧化鎂為83.5％的菱苦土(氧化鎂)和水為原料。
將1噸含有71.23％一個結(jié)晶水硫酸鎂的粗(精)硫酸鎂與0.33噸含氧化鎂83％的菱苦土相充分?jǐn)嚢杌旌?，?00公斤水將0.73噸80％的硫酸稀釋，在常溫常壓下再將用水稀釋的硫酸在攪拌下與粗(精)硫酸鎂和菱苦土的混合物相混合，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾螅o置到反應(yīng)物中氯離子的含量為0.40％為止；生成帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂中含有可溶氧化鎂26.1％，硫含量20.18％，氧化鈣0.21％，游離硫酸0.35％。
實施例4本實施例以從高低溫鹽中分離出的含有72.39％一個結(jié)晶水硫酸鎂的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂、精鎂)，83％的硫酸，含氧化鎂為84.5％的菱苦土(氧化鎂)和水為原料。
將1噸含有72.39％一個結(jié)晶水硫酸鎂的粗(精)硫酸鎂與0.15噸含氧化鎂84.5％的菱苦土和0.1噸水相充分?jǐn)嚢杌旌希诔爻合聦⒋?精)硫酸鎂和菱苦土和水的混合物與0.3噸83％的硫酸相充分?jǐn)嚢杌旌虾?，靜置到反應(yīng)物中氯離子的含量至0.97％為止；生成帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂中含有可溶氧化鎂27.01％，硫含量21.8％，氧化鈣0.9％，游離硫酸0.19％。
權(quán)利要求
1.一種帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂的制造方法，其特征是，(1)以硫酸、氧化鎂、水及從高低溫鹽中分離出的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂，精鎂)為原料。(2)在常溫常壓下將粗(精)硫酸鎂與硫酸按一定的重量比相充分?jǐn)嚢杌旌希o置至反應(yīng)物中氯離子的含量為0-2.55(重量百分?jǐn)?shù)，下同)，(3)將氧化鎂和水按一定的重量比相充分?jǐn)嚢杌旌希?4)粗(精)硫酸鎂∶氧化鎂∶硫酸∶水的比為1∶0.06-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)。(5)再將含氯離子為0-2.5％的粗(精)硫酸鎂與硫酸的反應(yīng)物與氧化鎂和水的混合物相充分?jǐn)嚢杌旌稀?br> 2.另一種帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法，其特征是，(1)以硫酸、氧化鎂及從高低溫鹽中分離出的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂)為原料。(2)將粗(精)硫酸鎂和氧化鎂按一定的重量比相充分?jǐn)嚢杌旌?，再于常溫常壓下加入一定量的硫酸，?jīng)充分?jǐn)嚢韬箪o置至反應(yīng)物中氯離子含量為0-2.5％為止，(3)粗(精)硫酸鎂∶氧化鎂∶硫酸的比為1∶0.06-0.44∶0.078-0.86(重量比)。
3.再一種帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法，其特征是，(1)以硫酸、氧化鎂、水及從高低溫鹽中分離出的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂，精鎂)為原料。(2)將粗(精)硫酸鎂和氧化鎂按一定的重量比相充分?jǐn)嚢杌旌?，用水將硫酸稀釋到適宜濃度，在常溫常壓下再將用水稀釋到適宜濃度的硫酸，在攪拌下與粗(精)硫酸鎂和氧化鎂的混合物相混合，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾螅o置到反應(yīng)物中氯離子的含量為0-2.5％為止。(3)粗(精)硫酸鎂∶氧化鎂∶硫酸∶水的比為1∶0.06-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)。
4.又一種帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法，其特征是，(1)以硫酸、氧化鎂、水及從高低溫鹽中分離出的粗(精)硫酸鎂(又叫分離鎂，精鎂)為原料。(2)將粗(精)硫酸鎂、氧化鎂、水按一定的重量比相充分?jǐn)嚢杌旌?，在常溫常壓下于攪拌下將?精)硫酸鎂、氧化鎂、水的混合物與硫酸相充分?jǐn)嚢杌旌?，靜置到反應(yīng)物中氯離子的含量為0-2.5％為止。(3)粗(精)硫酸鎂∶氧化鎂∶硫酸∶水的比為1∶0.06-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4的帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法。其特征是，粗(精)硫酸鎂中含有一個結(jié)晶水的硫酸鎂50-80％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4的帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法。其特征是，氧化鎂中含氧化鎂的量大于80％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法，其特征是，氧化鎂中含氧化鎂80-90％。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法。其特征是，所說的氧化鎂為菱苦土、輕燒氧化鎂、重質(zhì)氧化鎂、化學(xué)純氧化鎂其中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4的帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法。其特征是，所用的硫酸濃度大于80％(重量百分?jǐn)?shù)，下同)。
10.第五種帶有一個結(jié)晶水硫酸鎂的制造方法.其特征是，粗(精)硫酸鎂與一定濃度的硫酸按一定的重量比相充分?jǐn)嚢柚练磻?yīng)物中氯離子含量至0-2.5％，加熱干燥。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于鎂肥的帶有一個結(jié)晶水的硫酸鎂的制造方法，以硫酸、氧化鎂、水及從高低溫鹽中分離出的粗(精)硫酸鎂為原料；將上述原料經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾?，靜置至反應(yīng)物中氯離子含量為0-2.5％為止；粗(精)硫酸鎂∶氧化鎂∶硫酸∶水的比為1∶0.06-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)，本法工藝簡單，能耗低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成本低廉。
文檔編號C01F5/40GK1143608SQ9411754
公開日1997年2月26日 申請日期1994年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月27日
發(fā)明者張兆驊, 劉生泰, 邢繁臣, 周志剛 申請人:張兆驊, 劉生泰, 邢繁臣, 周志剛