一种改良一水硫酸镁的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种改良一水硫酸镁的生产方法，在50℃‑80℃获得含氯高浓提镁原料液，提镁原料液应满足Cl‑：SO42‑摩尔比小于6，且Mg2+∶Na+摩尔浓度比大于2.1。将提镁原料液导入蒸发容器内，与容器内的母液混合，母液中Cl‑：SO42‑摩尔比大于6.5，SO42‑∶Na+摩尔比大于0.25，且Mg2+∶Na+摩尔浓度比大于2.2，进行80℃以上的高温蒸发，蒸发终点根据蒸发压力和沸点温度来确定，用沸点升为控制指标，沸点升范围13℃～18℃，蒸发完成液在70℃以上完成固液分离，得到一水硫酸镁结晶湿固相，采用母液置换或醇洗的方式清洗一水硫酸镁结晶湿固相，去除氯组分，得到一水硫酸镁晶体。本方法所得的一水硫酸镁平均粒度大于160微米，易于固液分离、产品纯度高，流动性好。

【技术实现步骤摘要】
一种改良一水硫酸镁的生产方法
本专利属于卤水资源、含盐废水、混盐物料的盐类分离与综合利用领域，涉及生产低氯一水硫酸镁产品，由其是一种高盐高硫卤水生产氯化钠和一水硫酸镁的方法。
技术介绍
一、关于卤水资源的综合利用中氯化钠与硫酸镁的生产方法海水制盐目前广泛采用滩晒蒸发制盐，或滩晒饱和卤水真空蒸发制盐两种方式。两种制盐方式的制盐母液，或者排放，或者利用的传统方法进行综合利用。采用排放的方式是环境不友好的。传统综合利用方式是以兑卤法生产氯化钾为核心的，主要产品有氯化钾、氯化镁(卤片、卤粉)、硫酸钠、溴素等。制盐母液经兑入以氯化镁为主要成分的提溴母液使卤水中硫酸镁与氯化镁的浓度比值降低，同时氯化镁与氯化钾的比值提高，兑卤后的混合卤在100℃以上蒸发，使氯化钠和硫酸镁充分析出，经保温沉降分离出以氯化钠和一水硫酸镁为主要成分的混合盐，俗称高低温盐。澄清液进一步降温析出光卤石，光卤石再分解生产氯化钾。光卤石母液则进一步提溴和生产氯化镁。高低温盐开始只作为废盐，后来对其进行分离生产一水硫酸镁。分离方法在60-70年代，采用溶解冷冻法，或热溶侵法。80-90年代,利用高低温盐中一水硫酸镁和氯化钠在结晶粒度上的明显差别,采用物理法，如震荡法、溢流法、旋流器法等，将高温蒸发析出的混和盐分离成一水硫酸镁浆料(镁乳)和氯化钠浆料，所得到的硫酸镁和氯化钠质量低，硫酸镁中含有大量的氯化钠。牛自得(1994)开发出用旋流器和沉降式离心机分离高温盐的生产工艺。混合盐浆分离后得到的镁乳，以硫酸镁为主，但含有细盐和蒸发母液，将其直接过滤，再用水将镁乳中的母液顶掉，但由于硫酸镁容易溶解使硫酸镁损失很大。Glassett(1970)用日晒方法将海水蒸发到镁的质量浓度大于4％，加入卤水体积的10％的清水，冷却到-5℃,来生产硫酸镁。Fernandez-Lozano(1974)对比重为1.30g/l的日晒苦卤，加入体积比为5％的清水，冷却到-5℃,回收苦卤中70％的硫酸镁。硫酸镁用冷水洗涤，70℃干燥，七水硫酸镁的含量为96％。Arakel(1993)与Fernandez-Lozano的方法不同，对比重为1.28-1.30g/l的日晒苦卤，冷却到0℃到-5℃得到粗硫酸镁，全部用热水溶解并蒸发到比重为1.28-1.30g/l再在20-25℃结晶。BACHJUERGEN(2004)的专利DE10256046，利用苦卤生产氯化钠和七水硫酸镁。采用两套二效蒸发装置。添加循环母液使硫酸镁与氯化镁的比值提高到0.25～0.5,用第一套装置蒸发浓缩到硫酸镁饱和，分离蒸发结晶的氯化钠，作为精盐产品。蒸发完成液加水冷冻结晶七水硫酸镁。冷冻母液继续利用第二套蒸发装置，进行二段蒸发，去除杂质盐使母液净化，净化后的母液循回兑到原料中调整硫酸镁与氯化镁比例，母液量与原料量的比约1：1。这个专利技术中，需要设有一套专门用于出低质杂盐的二段蒸发结晶设备。申请人周桓前期报道了用卤水生产氯化钠及七水硫酸镁的方法(中国专利CN200810054198.6)：步骤：(1)卤水为原料，卤水中SO42-∶Mg2+的摩尔比为0.1～0.8，并且SO42-∶Na+的摩尔比为0.025～1；减压沸腾蒸发，控制压力使蒸发完成时沸点温度为75℃～50℃，并且溶液中SO42∶Na+摩尔比为0.4～2.5；(2)固液分离，固相用饱和氯化钠水溶液洗涤，经干燥得到氯化钠；(3)向制盐母液加水，制成混合液；(4)混合液冷却，引入到结晶器中，有结晶析出；(5)固液分离，得到固相为七水硫酸镁粗品。本专利技术的方法设备简单、工艺简单，氯化钠析出的充分，七水硫酸镁的纯度和收率高，过程中无除杂盐环节，实现氯化钠和七水硫酸镁的联合生产。在上述卤水综合利用生产氯化钠和硫酸镁的方法中，可以得到氯化钠和七水硫酸镁，或者得到一水硫酸镁与氯化钠的混合物，再进行物理分离。不能得到氯含量低的一水硫酸镁。二、关于一水硫酸镁的生产方法一水硫酸镁(MgSO4·H2O)是一种白色粉末状固体，硫、镁含量高，广泛应用于复肥干燥剂、农业肥料及饲料添加剂等方面，是工农业生产重要的基本化工原料。目前，一水硫酸镁的生产方法主要有三种：1、硫酸法中国专利(CN1109845A)报道了一种浓硫酸与含镁矿粉(如煅烧菱镁矿中的氧化镁、菱镁矿原矿中的碳酸镁等)直接混合制得一水硫酸镁，该方法制得的一水硫酸镁产品纯度低，仅能用于农业肥料，且该法生产设备腐蚀严重，产品明显呈现酸性，废液对环境污染大。2、七水硫酸镁脱水法(1)2011年王昕竑在《无机盐工业》(2011，43：45-47)报道，通过盘式干燥机直接干燥七水硫酸镁制取一水硫酸镁的方法。中国专利(CN102583459A，CN103387248A)通过旋转闪蒸干燥机或流化床将七水硫酸镁脱水制得一水硫酸镁。该方法受原料影响较大，且能耗较高，产品杂盐含量高，质量差。(2)专利技术专利CN201310320368.1公开一种用于从七水硫酸镁制备一水硫酸镁的方法，其特征在于，所述方法包括：使七水硫酸镁物料依次经过床体温度逐渐升高的至少两个流化床，以逐级脱水，得到一水硫酸镁，其中所述流化床的床体温度在50-200℃的范围。本专利技术利用多炉腔流化床干燥七水硫酸镁，经过分步脱水过程，制备一水硫酸镁，易于控制干燥温度，脱水效果好，工艺流程简单，节能环保，并且经济效益优异。(3)专利技术专利CN201210040066.4公开了一种含水七水硫酸镁制取一水硫酸镁的工艺，其包括以下步骤：(i)湿物料进料：将含水七水硫酸镁送入旋转闪蒸干燥机的干燥室内；(ii)热风输送：将空气加热至220－320℃，并用风机加压送入旋转闪蒸干燥机中；(iii)干燥过程：待干燥的湿物料在旋转闪蒸干燥机的干燥室内停留2－6秒钟，得到含游离水≤3wt％的成品一水硫酸镁；(iv)出料和尾气处理、排放：被干燥的物料被气流送入出料装置,经旋风除尘、水膜除尘，收集被干燥的一水硫酸镁，尾气排放。本专利技术之含水七水硫酸镁制取一水硫酸镁的工艺，干燥温度容易控制，工艺流程简短，适应性强，干燥过程连续、稳定、可靠，干燥效果好。3、溶液蒸发法(1)专利技术专利CN02155485.4报道一种一水硫酸镁的生产方法，是将含15-35wt％的硫酸镁溶液于30-180℃蒸发到45-65°Be′，在70-150℃下分离，然后进行干燥制得一水硫酸镁。具有杂质含量少，产品纯度高，能耗低，生产成本低的优点。(2)专利技术专利CN200810031775.X报道，一种利用氯化钠和泻利盐的混合盐取一水硫酸镁的方法。其包括以下步骤：(i)将原料氯化钠和泻利盐的混合盐混匀；(ii)配料，按混合盐545-555重量份，水246-256重量份，卤水535-545重量份配制；(iii)将配制的混合物物料加热至74℃-76℃，促进混合盐溶解；(iv)将未溶解的NaCl过滤掉；(v)将滤去未溶解NaCl后的母液加热至74℃-76℃，蒸发浓缩，直至结晶出细粒一水硫酸镁和粗粒氯化钠；(vi)过滤，得细粒一水硫酸镁和粗粒氯化钠混合物；(vii)采用325目的标准筛在74℃-76℃下进行筛分，筛上物为氯化钠，筛下物经74℃-76℃烘干，即得一水硫酸镁产品。本专利技术操作条件温和，能耗低，生产成本低，无废液排放，对环境无污染。在上述一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改良一水硫酸镁的生产方法，其特征在于：在50℃‑80℃获得含氯高浓提镁原料液，提镁原料液应满足Cl‑：SO42‑摩尔比小于6，且Mg2+∶Na+摩尔浓度比大于2.1；将提镁原料液导入蒸发容器内，与容器内的母液混合，母液中Cl‑：SO42‑摩尔比大于6.5，SO42‑∶Na+摩尔比大于0.25，且Mg2+∶Na+摩尔浓度比大于2.1，在高氯环境中，进行80℃以上的高温蒸发，蒸发终点根据蒸发压力和沸点温度来确定，用沸点升为控制指标，沸点升范围13℃～18℃，蒸发完成液在70℃以上完成固液分离，得到一水硫酸镁结晶湿固相，采用母液置换或醇洗的方式清洗一水硫酸镁结晶湿固相，去除氯组分，得到一水硫酸镁晶体。

【技术特征摘要】
1.一种改良一水硫酸镁的生产方法，其特征在于：在50℃-80℃获得含氯高浓提镁原料液，提镁原料液应满足Cl-：SO42-摩尔比小于6，且Mg2+∶Na+摩尔浓度比大于2.1；将提镁原料液导入蒸发容器内，与容器内的母液混合，母液中Cl-：SO42-摩尔比大于6.5，SO42-∶Na+摩尔比大于0.25，且Mg2+∶Na+摩尔浓度比大于2.1，在高氯环境中，进行80℃以上的高温蒸发，蒸发终点根据蒸发压力和沸点温度来确定，用沸点升为控制指标，沸点升范围13℃～18℃，蒸发完成液在70℃以上完成固液分离，得到一水硫酸镁结晶湿固相，采用母液置换或醇洗的方式清洗一水硫酸镁结晶湿固相，去除氯组分，得到一水硫酸镁晶体。2.根据权利要求1所述的改良一水硫酸镁的生产方法，其特征在于：采用直接配制或蒸发除盐的手段，在50℃-80℃获得含氯高浓提镁原料液。3.根据权利要求2所述的改良一水硫酸镁...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐安纯，
申请(专利权)人：唐安纯，
类型：发明
国别省市：浙江,33