利用硫酸镁废液制备活性氧化镁工艺研究

硫酸镁的生产工艺1717 年有人从海水中提取得到,1868 年采用硫酸镁矿制取,后来人们采用硫酸与菱镁矿等含镁矿石反应制取。

早先的硫酸镁生产只有硫酸法,在上世纪70 年代以前我国的高温盐浆、苦卤一直是作为废料排入大海和湖泊。

这种作法,一是造成资源的严重浪费,二是造成环境的极度污染,导致海湖盐产品中杂质富集。

针对这些情况,我国盐化界一直在努力研究,直到上世纪90 年代,才成功地将高温盐以及苦卤中的硫酸镁提取出来,与此同时,运城盐湖苦卤生产硫酸镁的工艺也逐渐成熟。

目前,硫酸镁的生产工艺主要采用硫酸法和海湖苦卤法,另外还有一些副产法,如硼镁石制取硼酸过程中的产物和生产钛白粉付产硫酸镁等。

工业级、肥料级硫酸镁硫酸法[1 ]a) 原理氧化镁(氢氧化镁或碳酸镁) 与硫酸反应生成硫酸镁。

其反应式如下:MgO + H2SO4 + 6H2O= MgSO4·7H2OMg(OH) 2 + H2SO4 + 5H2O= MgSO4·7H2OMgCO3 + H2SO4 + 6H2O=MgSO4·7H2O + CO2 ↑b) 方法先将硫酸和含氧化镁的矿石(白云石、菱苦土、蛇文石) 或其煅烧粉(也可用氢氧化镁或碳酸镁) 按比例计量,在中和罐中加入水或洗水、母液在搅拌下先徐徐加入煅烧粉等,再加入硫酸进行中和反应,控制pH = 5 ,密度在11370～11384 g/ cm3 (即39～40 °Be′) 范围,将中和液保持在80 ℃,经叶片过滤机过滤,将清液打入结晶器,冷却至30 ℃以下进行离心分离(可在离心机中水洗) ,将湿料送入振动流化床于50～55 ℃干燥制得七水硫酸镁。

其工艺流程见图1 所示。

图1 硫酸法生产七水硫酸镁流程图盐湖苦卤法[2 ,3 ]山西运城盐湖卤水属Na + 、Mg2 + / / Cl - 、SO2 -4 - H2O 四元体系,生产芒硝后母液含Mg2SO4150～200 g/L ,NaCl65～80 g/ L ,MgCl2 25 ～45 g/ L的苦卤,经夏秋两季自然蒸发浓缩后,放入结晶池至冬季卤温降至15～5 ℃时,排走上层母液即得粗制七水硫酸镁,其反应式如下:Na2SO4 +MgCl2 + 7H2O=MgSO4·7H2O + 2NaCl将粗七水硫酸镁80～90 ℃下溶化为11370～11384 g/ cm3 (即39～40 °BeB′) ,经板框压滤机过滤或澄清分离后进行冷却结晶,析出Mg2SO4·7H2O , 用三足式离心机分离后, 于50 ～55 ℃下干燥,即得七水硫酸镁。

氧化镁的生产工艺
氧化镁是一种重要的无机化合物，广泛用于制造陶瓷、玻璃、塑料、橡胶、油漆、涂料、火花塞、焊接材料等工业产品。

下面将介绍氧化镁的生产工艺。

氧化镁的生产主要通过石英砂（SiO2）和氢氧化镁
（Mg(OH)2）的化学反应来实现。

具体的生产工艺如下：
1. 石英砂的预处理：首先将石英砂进行预处理，除去其中的杂质，以提高石英砂的纯度和反应效果。

2. 加水制备锰酸钾溶液：将适量的锰酸钾溶解在水中，得到锰酸钾溶液。

3. 氢氧化镁的制备：将适量的氧化镁粉末溶解在水中，通过加热并搅拌，形成氢氧化镁溶液。

4. 反应过程：将步骤2中的锰酸钾溶液慢慢加入步骤3中的氢氧化镁溶液中，同时进行搅拌和加热。

在反应过程中，锰酸钾和氢氧化镁发生反应生成氧化镁。

5. 过滤和干燥：完成反应后，将反应液进行过滤，去除其中的固体颗粒。

然后将过滤得到的固体进行干燥，以得到干燥的氧化镁产品。

6. 粉碎和分级：将干燥的氧化镁进行粉碎和分级，以获得符合要求的颗粒尺寸。

7. 包装和存储：将符合要求的氧化镁产品进行包装，并储存在干燥、通风的库房中，以防止其受潮和变质。

以上就是氧化镁的生产工艺。

值得注意的是，在实际生产中，还需要控制反应的温度、反应时间以及溶液的浓度等参数，以确保产品质量的稳定性和一致性。

此外，还需要定期检测和调整原料的纯度和比例，以提高生产效率和产品质量。

硫酸镁中氧化镁的含量
硫酸镁（MgSO4）是一种常见的无机化合物，通常以无色晶体或白色颗粒的形式存在。

在硫酸镁中，氧化镁（MgO）的含量可以通过化学分析方法来确定。

氧化镁是一种碱性氧化物，可以与水反应生成氢氧化镁（Mg(OH)2）。

因此，可以通过滴定法来测定硫酸镁中的氧化镁含量。

具体步骤如下：
1. 将一定量的硫酸镁样品溶解在适量的水中，得到溶液A。

2. 向溶液A中加入浓盐酸，使溶液中的镁离子转化为氯化镁（MgCl2）。

同时，生成的氯化镁会与酚酞指示剂发生颜色反应，从无色变为粉红色。

3. 用标准氧化镁溶液滴定溶液A中的氯化镁。

当溶液中的氯化镁被完全中和时，溶液的颜色会从粉红色变为无色。

此时，停止滴定并记录消耗的标准氧化镁溶液的体积。

4. 根据标准氧化镁溶液的浓度和消耗的体积，可以计算出硫酸镁样品中氧化镁的含量。

需要注意的是，在进行化学分析时，应该严格按照操作规程进行操作，并注意安全措施。

此外，由于化学反应受到多种因素的影响，因此分析结果可能会存在一定的误差。

氯化镁热解法制备高纯氧化镁氯化镁是卤水中含量丰富并且具有较高附加值的物质之一。

除了其自身的利用价值外,以氯化镁为原料生产出的其它镁系产品也具有非常广泛的应用。

高纯氧化镁就是其中之一。

目前生产高纯氧化镁的方法很多,氯化镁热解法是近几年受关注度最高的方法之一,尤其它无需任何添加剂、生产成本低、对环境无污染、工艺流程简单等优点成为很多企业试图投入大规模生产的最佳选择。

本文利用汉沽盐场提供的制溴废液制备了优质六水氯化镁晶体。

利用氯化镁热解法制备纯度高、性质稳定的氧化镁产品。

主要分三个部分探索制备高纯氧化镁的工艺参数。

氯化镁热解阶段考察了热解时间、热解温度对氧化镁纯度、活性及氯化镁分解率的影响,并探讨了氧化镁活性与其微观结构的关系。

研究表明随着氯化镁热解温度、热解时间的增大,氧化镁纯度和氯化镁分解率不断增大,氧化镁活性不断减小,晶粒尺寸不断增大。

从氧化镁活性与晶粒尺寸的关系角度考虑,热解温度和热解时间影响了氧化镁的结晶度,随着温度的升高和时间的增大,氧化镁晶型趋于完整,表面活化位点减少,表现为活性降低。

在杂质净化阶段考察了单因素变量水洗温度、水洗时间、搅拌速率和固液比对氯离子去除率及氧化镁纯度的影响,设计正交试验得到最优净化参数：水洗温度80℃C,水洗时间40min,搅拌速率830r/min,固液比为0.05g/ml。

煅烧阶段的处理,是通过控制洗涤后样品的煅烧条件如煅烧温度和煅烧时间,并将该条件进行综合分析得到优化工艺参数：煅烧温度选择650℃,煅烧时间以1小时为宜。

制得的产品中氧化镁含量大于99%,符合高纯的要求,达到了实验目的。

本文在制备氧化镁的同时还对氯化镁的热解机理及热解动力学进行了探索,通过TG-DTG分析方法,选择Doyle法,得出氯化镁热解反应的表观活化能和频率因子：E1=68.26KJ/mol, A1=7.59×105s-1E2=123.99KJ/mol,A2=1.38×1012s-1; E3=138.70KJ/mol, A3=6.70×1012s-1; E4=176.06KJ/mol, A4=3.41×1015s-1。

“工业废料再利用”型工艺流程题1.(2024·福建厦门·校考模拟)硫酸镁可用于印染、造纸、医药工业。

利用某水泥厂的废料(含50%MgO，还有少量CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)，制取MgSO4·7H2O的流程如图：回答下列问题(1)“酸浸”时，pH控制为1，若提高浸取速率。

可采取的措施是(任写一条)．(2)“氧化”时，NaClO与Mn2+按物质的量1：1反应生成MnO2，其离子方程式为：；调节pH时可加入试剂X为(任写一种)。

(3)滤渣除Al(OH)3、Fe(OH)3外还有氧化物。

“除钙”时，控温在60°C时除去MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4。

部分物质的溶解度(g/100gH2O)如表：温度/°C20406080物质MgSO428.630.93640.8CaSO40.2720.230.2040.184(4)参照表格，简要说明除钙的操作方法。

(5)60℃下CaSO4的K sp=(饱和CaSO4溶液的密度约为1.0g⋅mL-1)(6)为了提高原料中镁的利用率，操作后滤液的处理方法是。

【答案】(1)适当升温(或粉碎或搅拌)(2)ClO-+Mn2++H2O=Cl-+MnO2↓+2H+MgO(或MgCO3或碱式碳酸镁等)(3)MnO2、SiO2(4)将滤液保持60°C左右蒸发至出现一定量固体并趁热过滤(5)2.25×10-4(6)将操作a后的母液循环利用【详解】水泥厂的废料加入足量稀硫酸，MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3都与硫酸反应，SiO2不与硫酸反应，向反应后溶液中加入次氯酸钠溶液进行氧化，再加入氧化镁物质调节溶液的pH值使得铁离子、铝离子转化为沉淀，过滤，向滤液中加入除钙物质除钙，再过滤，将滤液进行一系列操作得到MgSO4∙7H2O。

(1)提高浸取速率，可以从温度、接触面积来采取的措施，具体为适当升温(或粉碎或搅拌)；(2)“氧化”时，NaClO与Mn2+按物质的量1：1反应生成MnO2、Cl-和水，锰化合价由+2变为+4、氯化合价由+1变为-1，结合电子守恒，其离子方程式为ClO-+Mn2++H2O=Cl-+MnO2↓+2H+；调节pH时不能引入新杂质，加入要保留的离子对应的难溶物，通过消耗铁离子水解的氢离子来促进铁离子水解，因此可加入试剂X为MgO(或MgCO3或碱式碳酸镁等)；(3)二氧化硅不与硫酸反应，在氧化时得到二氧化锰，因此滤渣除Al(OH)3、Fe(OH)3外还有氧化物MnO2、SiO2；(4)根据表格数据，60℃时MgSO4溶解度较大，而CaSO4溶解度较小，在此时趁热过滤，其除钙的操作方法将滤液保持60℃左右蒸发至出现一定量固体并趁热过滤；(5)60℃下饱和CaSO4溶液的密度约为1.0g∙mL-1，60℃时CaSO4溶解度为0.204，则1L溶液为1000g，溶解CaSO4的质量为2.04g，其溶液中c Ca2+=c SO2-4=2.04g136g/mol1L=0.015mol/L，则CaSO4的K sp=0.015×.015=2.25×10-4；(6)操作a是从溶液中经过一系列过程得到晶体，过滤时溶液中海油硫酸镁，为了提高原料中镁的利用率，操作a后滤液的处理方法是将操作a后的母液循环利用。

硫酸镁的研究及发展摘要：本文介绍了硫酸镁的物理、化学性质和用途。

叙述了国内外现有的硫酸镁的生产方法，并指出硫酸镁发展的前景。

关键词：硫酸镁；性质；用途；生产方法一、硫酸镁的物化性质1.物理性质[1，2]硫酸镁属斜方晶系，四角粒状或菱形晶体，无色，透明，集合体为白色、玫瑰色或绿色玻璃光泽。

形状有纤维状、针状、粒状、块状或粉末，无臭、清凉、有苦咸味，相对密度1.67～1.71，分解温度1124℃。

易溶于水，慢溶于甘油，微溶于乙醇水溶液，呈中性。

硫酸镁在48.1℃以下的潮湿空气中稳定，在温热干燥空气中易风化；高于48.1℃时，失去1分子结晶水，成为六水硫酸镁；在67.5℃时，溶于自身结晶水，同时析出一水硫酸镁；在70℃～80℃时，失去4分子结晶水，100℃时失去5分子结晶水；在150℃时失去6分子结晶水；在200℃时失去全部结晶水，成为粉状无水硫酸镁；加热到1124℃时以较大速度分解为MgO、SO2、SO3及O2，当有SiO2存在时分解速度增大。

脱水物再置于潮湿空气中又能重新吸收水分。

2.化学性质（1）硫酸镁可与碱溶液进行复分解反应，生成氢氧化镁沉淀。

MgSO4+2NaOH→Mg（OH）2↓+Na2SO4（2）硫酸镁可以制取其它镁盐，与碳酸氢铵反应生成碱式碳酸镁。

5MgSO4+10NH4HCO3→4MgCO3·Mg（OH）2·4H2O↓+6CO2↑+5（NH4）2SO4（3）硫酸镁制取其它硫酸盐，如与氯化钾反应制取硫酸钾MgSO4+2KCL→K2SO4+MgCl23.用途[3，4]在医药上，用于调配防护药膏、泻剂、镇痛剂、解毒剂；在微生物工业中，用作培养基成分，酿造用添加剂，发酵时的营养源；在轻工业中，用于生产鲜酵母、味精、饮料、矿泉水、保健盐、海水晶、沐浴康、“波顿”型啤酒和牙膏生产中磷酸氢钙的稳定剂；在食品添加剂中，用作营养增补剂、固化剂、增味剂、加工助剂；在化学工业中，用于制造硬脂酸镁、磷酸氢镁、氧化镁等镁盐和硫酸钾、硫酸钠等硫酸盐；在印染工业中，作为抗碱剂用于印染细薄的棉布、丝，也作为棉、丝的加重剂、木棉制品的填料和用于人造丝的生产；在制革工业中，用作填充剂，增强耐热性；在电镀工业中，用作导电盐，加入镀镍镀液，使镀液有较好的导电性能，且镀层白而柔软；在防火材料方面，用作丙烯酸酯树脂、环氧树脂、不饱和聚酯和聚氨酯等塑料的阻燃剂；在农业上，用作肥料；在环保上，用于工业污水处理。

生成硫酸镁的方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：生成硫酸镁是一种常见的化学实验操作，也是工业上生产硫酸镁的一种方法。

硫酸镁是一种白色结晶体，常被用作肥料、药品和工业原料。

下面将介绍生成硫酸镁的方法以及相关的实验步骤。

一、生成硫酸镁的方法1. 从硫酸镁矿石中提取：硫酸镁矿石是一种含有镁和硫酸的矿石，可以通过加热、溶解、沉淀等步骤进行提取。

首先将硫酸镁矿石加热至高温，使其分解产生氧化镁和二氧化硫。

然后将产生的氧化镁溶解在盐酸中，生成氯化镁溶液。

最后通过添加硫酸使氯化镁与硫酸反应生成硫酸镁沉淀，最后通过过滤、干燥等步骤得到硫酸镁结晶。

2. 从硫酸和镁粉中反应生成：将硫酸和镁粉混合在一起反应可以生成硫酸镁。

这种方法适合小规模实验室制备硫酸镁，操作简单方便。

将适量硫酸溶液和镁粉混合搅拌，观察到反应产生气泡和放热现象，生成硫酸镁沉淀。

最后通过过滤、洗涤、干燥得到硫酸镁结晶。

以上是常见的生成硫酸镁的方法，每种方法都有其适用的场景和操作步骤。

在实验室操作时应注意安全，避免接触皮肤和吸入有害气体。

二、实验操作步骤1. 材料准备：硫酸、镁粉、蒸馏水、玻璃烧杯、试管、漏斗、玻璃棒等实验器材。

2. 实验操作：（1）称取适量硫酸和镁粉，按一定比例混合，搅拌均匀。

（2）将混合物转移到玻璃烧杯中，用玻璃棒搅拌混合物。

（3）观察反应产生气泡和放热现象，生成硫酸镁沉淀。

（4）通过过滤将硫酸镁沉淀分离出来，并用蒸馏水洗涤，然后干燥。

（5）最后得到硫酸镁结晶，可以进行后续实验或保存使用。

以上是生成硫酸镁的实验操作步骤，实验过程中应注意操作细节，保证实验的准确性和安全性。

总结：生成硫酸镁是一种常见的实验操作，也是工业上生产硫酸镁的重要方法。

通过不同的反应路径可以得到硫酸镁结晶，适用于不同场景的制备需求。

在实验操作中应注意操作细节，确保实验的安全和准确性。

生成硫酸镁的方法不仅可以用于实验教学和科研研究，也对工业生产硫酸镁具有重要意义。

废硫酸生产硫酸镁生产方法硫酸镁是一种重要的化工原料，在工业生产和农业领域都有着广泛的应用。

传统上，硫酸镁的生产主要依赖于硫酸和碳酸镁的反应制得。

然而，随着工业化进程的加快和环保意识的提高，废硫酸的综合利用已经成为了一个备受关注的话题。

废硫酸是一种对环境有害的废弃物，直接排放会造成严重的环境污染，因此如何有效地利用废硫酸成为了一个迫切需要解决的问题。

废硫酸的主要成分是硫酸，其中含有一定量的铁、铜、锌、镍等金属离子。

传统的处理方法是通过钙、氢氧化钠等碱性物质对废硫酸进行中和，将其转化为废酸盐，然后进行处置。

然而，这种处理方法会造成废硫酸的资源浪费，而且产生的废酸盐也是一种环境负担。

近年来，人们开始探索利用废硫酸生产硫酸镁的方法。

通过将废硫酸进行还原、中和等处理，可以得到硝酸镁，再经过一系列的化学反应和结晶过程，最终获得高纯度的硫酸镁产品。

这种方法不仅可以有效地利用废硫酸资源，还可以实现资源的循环再利用，更重要的是可以减少环境污染和资源浪费。

废硫酸生产硫酸镁的方法主要包括以下几个步骤：第一步，废硫酸的预处理。

首先需要对废硫酸进行预处理，去除其中的杂质和含金属离子。

可以通过沉淀、过滤、酸碱中和等方法将废硫酸中的金属离子进行分离，得到较纯净的硫酸溶液。

第二步，硫酸的还原。

将预处理后的硫酸溶液进行还原，得到硝酸盐。

通常可以选择还原剂如硫化氢、亚硫酸钠等进行反应，将硫酸还原成硫酸根离子。

第三步，硫酸根离子和镁盐的反应。

将得到的硫酸根离子与镁离子发生反应，生成硫酸镁。

反应过程中需要控制反应条件的温度、浓度、PH值等参数，以确保反应的顺利进行。

第四步，硫酸镁的结晶和提纯。

将得到的硫酸镁溶液进行结晶，得到硫酸镁结晶体。

随后可以进行过滤、干燥、粉碎等工艺，最终得到高纯度的硫酸镁产品。

废硫酸生产硫酸镁的方法具有以下优点：首先，可以实现资源的循环再利用。

废硫酸作为一种废弃物，通过该方法可以将其转化为有用的化工原料，实现了资源的再利用，减少了资源的浪费。