专利名称：带有一个结晶水硫酸镁的制造方法
技术领域：
本发明涉及硫酸镁的制造方法，更确切地说是用于镁肥的带有一个结晶水的硫酸镁的制造方法。
镁能促进植物体对磷的吸收，它是植物体中不可缺少的元素之一。尤其是一水硫酸镁是热带、亚热带酸性土壤所不可缺少的镁质肥料。在橡胶和果园种植过程中需要大量施用一水硫酸镁，仅东南亚地区每年就需要数十万吨计的一水硫酸镁。
在制盐苦卤综合利用时，必然会出现大量废渣高低温盐，一般从苦卤中回收1吨氯化钾，需排出高低温盐15吨左右。这种高低温盐内含有25-35％的硫酸镁和25-35％的氯化钠，并含有氯化钾、氯化镁和溴等少量杂质。据有关部门统计，全国每年所排出的高低温盐总量在40万吨左右，盐化工厂一般均设置堆放场地堆放或用水冲刷后排入盐沟，再重复晒盐或排入大海，若重复晒盐必将造成盐中硫酸镁含量的增加，从而降低了盐的质量。若长期排入大海造成了资源的浪费，又污染了环境，造成恶性循环。
中国专利文献CN1035096A提出了用高温盐制取带有二个至七个结晶水硫酸镁和氯化钠的方法。该法工艺复杂。
中国专利文献CN1084138A也提出了一种高温盐分离成工业盐和硫酸镁的方法。该法是将高温盐一次洗液和硫酸按1∶1-3.0∶0.00001-0.0001(重量比)制成浆料，通过沉降法将其分离成镁乳和高温盐尾渣，然后将镁乳与水按1∶0.1-0.2(重量比)的配比，混合经转化制得七水硫酸镁，高温盐尾液再经处理后生成工业盐。该工艺方法虽利用了高温盐但工艺复杂，产品中氯含量高。
中国专利文献CN86105794A提出的生产带有一个结晶水的硫酸镁(MgSO4.H2O)的工艺是，将经过精选的天然菱镁矿石装入焙烧炉中，在800-900℃进行焙烧，焙烧10-15小时，而生成轻烧氧化镁(MgO)；将98％的工业浓硫酸或92.5％的工业浓硫酸配制成70-80％(重量百分数)的硫酸，最好为75％的硫酸，在搅拌下向40-60℃的70-80％的硫酸中加入轻烧氧化镁，直到反应物的PH值为6-7。轻烧氧化镁与硫酸溶液的重量比为45-55∶100；当反应物降到50℃之前，将生成的一水硫酸镁粉碎。该工艺虽可以制出带有一个结晶水的硫酸镁，但该法单产硫酸消耗大，又消耗了具有较高工业价值的菱镁矿，而且近些年来硫酸价格直线上升，供不应求。这样，由于原材料价格的上涨，使一水硫酸镁的产品成本超过了一水硫酸镁的销售价格，甚至使国内原有的一水硫酸镁生产厂家倒闭。
本发明的目的就在于研究出一种新的一水硫酸镁的制造方法，降低硫酸和氧化镁用量，又能利用盐化厂生产氯化钾过程中排放的工业废料高低温盐，使单产的硫酸和氧化镁的消耗量大大降低，从而大大降低了一水硫酸镁的生成成本，而具有可观的经济效益，由于能利用了工业废料高低温盐的分离镁，消除了它对环境的污染，而具有大的社会效益，而且本发明的方法工艺简单易于操作。
本发明的一种带有一个结晶水硫酸镁的制造方法，以硫酸、氧化镁、水及从高低温盐中分离出的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁、精镁)为原料；在常温常压下将粗(精)硫酸镁与硫酸按一定的重量比相充分搅拌混合，静置至反应物中氯离子的含量为0-2.5％(重量百分数)为止，将氧化镁和水按一定的重量比相充分搅拌混合，粗(精)硫酸镁∶氧化镁∶硫酸∶水的比为1∶0.060-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)，再将含氯离子为0-2.5％的粗(精)硫酸镁、硫酸的反应物与氧化镁和水的混合物相充分搅拌混合，生成带有一个结晶水的硫酸镁。
本发明的另一种带有一个结晶水硫酸镁的制造方法，以氧化镁、硫酸及从高低温盐中分离出的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁、精镁)为原料，将粗(精)硫酸镁和氧化镁按一定的重量比相充分搅拌混合，再于常温常压下加入一定量的硫酸，经充分搅拌混合后静置到反应物中氯离子含量为0-2.5％为止，粗(精)硫酸镁∶氧化镁∶硫酸∶的比为1∶0.060-0.44∶0.078-0.86(重量比)，生成带有一个结晶水的硫酸镁。
本发明的再一种带有一个结晶水硫酸镁的制造方法，以硫酸、氧化镁、水及从高低温盐中分离出的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁、精镁)为原料，将粗(精)硫酸镁与氧化镁铵一定的重量比相充分搅拌混合，用水将硫酸稀释到适宜的浓度，在常温常压下再将用水稀释到适宜浓度的硫酸在搅拌下与粗(精)硫酸镁和氧化镁的混合物相混合，粗(精)硫酸镁∶氧化镁∶硫酸∶水的比为1∶0.060-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)，经充分搅拌混合后静置到反应物中氯离子的含量为0-2.5％为止，生成带有一个结晶水的硫酸镁。
本发明的又一种带有一个结晶水硫酸镁的制造方法，以硫酸、氧化镁、水及从高低温盐中分离出的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁、精镁)为原料；将粗(精)硫酸镁、氧化镁、水按一定的重量比相充分搅拌混合，在常温常压下于搅拌下将粗(精)硫酸镁、氧化镁、水的混合物与硫酸相充分搅拌混合后，静置到反应物中氯离子的含量为0-2.5％为止，粗(精)硫酸镁∶氧化镁∶硫酸∶水的比为1∶0.060-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)，生成带有一个结晶水的硫酸镁。
第五种带有一个结晶水硫酸镁的制造方法，将粗(精)硫酸镁与一定浓度的硫酸按一定的重量比相充分搅拌至反应物中氯离子含量至0-2.5％，经加热干燥即可获得合格产品。
作为本发明方法的粗(精)硫酸镁是将高低温盐通过分离而得出的粗(精)硫酸镁，以粗(精)硫酸镁中含有带有一个结晶水的硫酸镁50-80％为好。
所说的氧化镁中含氧化镁大于80％，以含有氧化镁80-90％为好，又以含氧化镁85-90％更佳。氧化镁中氧化镁的含量越高越好，但氧化镁的含量越高，原料的价格成本增加。本发明中所说的氧化镁为菱苦土(又叫苛性苦土、苦土粉、苛性菱镁矿或氧化镁)、轻烧氧化镁、重质氧化镁、化学纯氧化镁其中的一种。所说的菱苦土是以天然菱镁矿(碳酸镁，MgCO3)置于直式、旋转式或其他窑中，在800-850℃的温度下煅烧后磨成细粉的一种产物。
本发明的方法中所用的硫酸可以用工业硫酸，也可以用工业废硫酸，但是在投料时所用的硫酸浓度大于80％(重量百分数，下同)，又以80-98％的硫酸为宜。
所用的水为自来水。
在本发明的方法中所有的搅拌，其作用是将原料混合均匀，搅拌速度与产品的质量没有什么关系。
反应物中氯离子的一种分析方法是以硝酸银溶液为滴定液，以铬酸钾溶液为指示剂，在摇动下用硝酸银溶液进行滴定直至出现淡红棕色悬浊液而颜色不腿为止，得出氯离子的含量。另一种氯离子的分析方法是以硝酸汞溶液为滴定液，以亚硝酰铁氰化钠为指示剂，滴定至出现难溶解的亚硝酰铁氰化汞白色沉淀为终点，得出氯离子含量。
本发明的带有一个结晶水硫酸镁的制造方法的优点在于1.本发明的方法工艺简单，能耗低，产品质量稳定，生产出的带有一个结晶水的硫酸镁中可溶氧化镁含量不低于26％，硫含量不低于20％，氧化钙不高于2％，游离酸不高于0.5％，完全符合出口标准。
2.本发明的工艺方法由于利用了从盐化厂排出的废料高低温盐中分离出的粗(精)硫酸镁，消除了高低温盐对环境污染，而且降低了硫酸和氧化镁的用量，大大降低了一水硫酸镁的生产成本。
用下述实施例对本发明的带有一个结晶水硫酸镁的制造方法作进一步的说明，将有助于对发明及其优点的理解，而不作为对本发明的保护范围的限定，本发明的保护范围由权利要求来决定。
实施例1本实施例以从高低温盐中分离出的含有76.69％一个结晶水的硫酸镁的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁、精镁，塘沽盐场出品)，80％硫酸和含氧化镁82.5％的菱苦土(氧化镁)和水为原料。
在常温常压下将1吨(1000公斤)含有76.69％一个结晶水硫酸镁的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁、精镁)，200公斤80％的硫酸相充分搅拌混合，静置至反应物中氯离子的含量到1.23％(重量百分数)为止；将含有82.5％氧化镁的菱苦土66公斤和200公斤的水相充分搅拌混合；再将含氯离子至1.23％的粗(精)硫酸镁、硫酸的反应物与氧化镁和水的混合物相充分搅拌混合，生成的带有一个结晶水的硫酸镁中含可溶氧化镁28.01％，硫含量22.46％，含氧化钙为0.21％，含游离的硫酸为0.02％。
实施例2本实施例以从高低温盐中分离出的含有72.24％一个结晶水硫酸镁的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁、精镁)，80％的硫酸和含氧化镁为90％的氧化镁为原料。
在常温常压下将1吨从高低温盐中分离出的含有72.24％一个结晶水的硫酸镁的粗(精)硫酸镁与0.1吨含氧化镁90％的氧化镁相充分搅拌混合，再于常温常压下加入0.2吨80％硫酸，经充分搅拌混合后静置至反应物中氯离子的含量到1.06％为止；生成的带有一个结晶水的硫酸镁中含可溶氧化镁26.8％，硫含量20.3％，氧化钙0.45％，游离硫酸0.25％。
实施例3本实施例以从高低温盐中分离出的含有71.23％一个结晶水硫酸镁的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁、精镁)，80％的硫酸和含氧化镁为83.5％的菱苦土(氧化镁)和水为原料。
将1吨含有71.23％一个结晶水硫酸镁的粗(精)硫酸镁与0.33吨含氧化镁83％的菱苦土相充分搅拌混合，用200公斤水将0.73吨80％的硫酸稀释，在常温常压下再将用水稀释的硫酸在搅拌下与粗(精)硫酸镁和菱苦土的混合物相混合，经充分搅拌混合后，静置到反应物中氯离子的含量为0.40％为止；生成带有一个结晶水的硫酸镁中含有可溶氧化镁26.1％，硫含量20.18％，氧化钙0.21％，游离硫酸0.35％。
实施例4本实施例以从高低温盐中分离出的含有72.39％一个结晶水硫酸镁的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁、精镁)，83％的硫酸，含氧化镁为84.5％的菱苦土(氧化镁)和水为原料。
将1吨含有72.39％一个结晶水硫酸镁的粗(精)硫酸镁与0.15吨含氧化镁84.5％的菱苦土和0.1吨水相充分搅拌混合，在常温常压下将粗(精)硫酸镁和菱苦土和水的混合物与0.3吨83％的硫酸相充分搅拌混合后，静置到反应物中氯离子的含量至0.97％为止；生成带有一个结晶水的硫酸镁中含有可溶氧化镁27.01％，硫含量21.8％，氧化钙0.9％，游离硫酸0.19％。
权利要求
1.一种带有一个结晶水的硫酸镁的制造方法，其特征是，(1)以硫酸、氧化镁、水及从高低温盐中分离出的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁，精镁)为原料。(2)在常温常压下将粗(精)硫酸镁与硫酸按一定的重量比相充分搅拌混合，静置至反应物中氯离子的含量为0-2.55(重量百分数，下同)，(3)将氧化镁和水按一定的重量比相充分搅拌混合，(4)粗(精)硫酸镁∶氧化镁∶硫酸∶水的比为1∶0.06-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)。(5)再将含氯离子为0-2.5％的粗(精)硫酸镁与硫酸的反应物与氧化镁和水的混合物相充分搅拌混合。
2.另一种带有一个结晶水硫酸镁的制造方法，其特征是，(1)以硫酸、氧化镁及从高低温盐中分离出的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁)为原料。(2)将粗(精)硫酸镁和氧化镁按一定的重量比相充分搅拌混合，再于常温常压下加入一定量的硫酸，经充分搅拌后静置至反应物中氯离子含量为0-2.5％为止，(3)粗(精)硫酸镁∶氧化镁∶硫酸的比为1∶0.06-0.44∶0.078-0.86(重量比)。
3.再一种带有一个结晶水硫酸镁的制造方法，其特征是，(1)以硫酸、氧化镁、水及从高低温盐中分离出的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁，精镁)为原料。(2)将粗(精)硫酸镁和氧化镁按一定的重量比相充分搅拌混合，用水将硫酸稀释到适宜浓度，在常温常压下再将用水稀释到适宜浓度的硫酸，在搅拌下与粗(精)硫酸镁和氧化镁的混合物相混合，经充分搅拌混合后，静置到反应物中氯离子的含量为0-2.5％为止。(3)粗(精)硫酸镁∶氧化镁∶硫酸∶水的比为1∶0.06-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)。
4.又一种带有一个结晶水硫酸镁的制造方法，其特征是，(1)以硫酸、氧化镁、水及从高低温盐中分离出的粗(精)硫酸镁(又叫分离镁，精镁)为原料。(2)将粗(精)硫酸镁、氧化镁、水按一定的重量比相充分搅拌混合，在常温常压下于搅拌下将粗(精)硫酸镁、氧化镁、水的混合物与硫酸相充分搅拌混合，静置到反应物中氯离子的含量为0-2.5％为止。(3)粗(精)硫酸镁∶氧化镁∶硫酸∶水的比为1∶0.06-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)。
5.根据权利要求1或2或3或4的带有一个结晶水硫酸镁的制造方法。其特征是，粗(精)硫酸镁中含有一个结晶水的硫酸镁50-80％。
6.根据权利要求1或2或3或4的带有一个结晶水硫酸镁的制造方法。其特征是，氧化镁中含氧化镁的量大于80％。
7.根据权利要求6的带有一个结晶水硫酸镁的制造方法，其特征是，氧化镁中含氧化镁80-90％。
8.根据权利要求6的带有一个结晶水硫酸镁的制造方法。其特征是，所说的氧化镁为菱苦土、轻烧氧化镁、重质氧化镁、化学纯氧化镁其中的一种。
9.根据权利要求1或2或3或4的带有一个结晶水硫酸镁的制造方法。其特征是，所用的硫酸浓度大于80％(重量百分数，下同)。
10.第五种带有一个结晶水硫酸镁的制造方法.其特征是，粗(精)硫酸镁与一定浓度的硫酸按一定的重量比相充分搅拌至反应物中氯离子含量至0-2.5％，加热干燥。
全文摘要
本发明涉及用于镁肥的带有一个结晶水的硫酸镁的制造方法，以硫酸、氧化镁、水及从高低温盐中分离出的粗(精)硫酸镁为原料；将上述原料经充分搅拌混合后，静置至反应物中氯离子含量为0-2.5％为止；粗(精)硫酸镁∶氧化镁∶硫酸∶水的比为1∶0.06-0.44∶0.078-0.86∶0.011-0.20(重量比)，本法工艺简单，能耗低，产品质量稳定，成本低廉。
文档编号C01F5/40GK1143608SQ9411754
公开日1997年2月26日 申请日期1994年10月27日 优先权日1994年10月27日
发明者张兆骅, 刘生泰, 邢繁臣, 周志刚 申请人:张兆骅, 刘生泰, 邢繁臣, 周志刚