[发明专利]改变硫酸铵晶体晶习的媒晶剂及方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工程工业结晶技术领域，具体涉及改变硫酸铵晶体晶习的媒晶剂及方法。

背景技术

硫酸铵，英文名称为ammonium sulfate，分子式为(NH₄)₂SO₄，分子量为132.13。

硫酸铵是农业肥料及化工、染织、医药、皮革等的工业原料，用作肥料，适用于各种土壤和作物。

晶习一般指晶体外观的整体形态，是晶体的内部结构和形成时物理化学条件的综合反映。由于大多数的晶体作为最终产品出售，它的纯度和机械强度都在很大程度上依赖于晶习，媒晶剂，即晶习改良剂。

硫酸铵一般晶习为近似长方形的多面体，工业上硫酸铵采用蒸发结晶，且得到的产品晶习不均一，从而影响适用效果。

本发明采用加入适量的媒晶剂来改变硫酸铵晶习，并制备出相应条件下唯一晶习的硫酸铵产品。与本发明相近的现有技术可参见：Journal of Crystal Growth 212(2000)480-488。

发明内容

本发明的目的在于采用媒晶剂改变硫酸铵晶体晶习，以克服现有技术的不足，进一步降低制备的成本和操作难度，改善硫酸铵晶体晶习不均一的问题，采用媒晶剂控制硫酸铵晶体晶习。

本发明的改变硫酸铵晶体晶习的媒晶剂，包括金属阳离子或二元酸媒晶剂。

所述的金属阳离子媒晶剂为硫酸钠、硫酸镁或硫酸铁。

所述的二元酸媒晶剂为对苯二甲酸、丁二酸或己二酸。

本发明的媒晶剂改变硫酸铵晶体晶习的方法，是将硫酸铵∶水按质量份数比60-85∶100的比例混合，加入800-1300ppm的金属阳离子或二元酸媒晶剂，将溶液加热到40-50℃，采用冷却结晶法，降温速率为8-12℃/h，降至8-15℃，得到相应晶习的硫酸铵晶体。

本发明提供不同的媒晶剂制备不同晶习的硫酸铵晶体的方法，其晶习唯一，产品纯度高，可以作为某些药物发酵过程的原料；利用二元酸为媒晶剂制备的硫酸铵晶习适合于生产粒度大于2.3毫米的聚结体硫酸铵产品，能提高其作为化肥的使用效力。

附图说明

图1：实施例1硫酸铵晶体的100倍电镜照片；

图2：实施例2硫酸铵晶体的100倍电镜照片；

图3：实施例3硫酸铵晶体的100倍电镜照片；

图4：实施例4硫酸铵晶体的50倍电镜照片；

图5：实施例5硫酸铵晶体的100倍电镜照片；

图6：实施例6硫酸铵晶体的80倍电镜照片。

具体实施方式

下述实施例对本发明进行详细描述：

实施例1：

取硫酸铵60g，去离子水100g，800ppm硫酸钠，搅拌均匀，并加热溶解形成均一溶液。将所得溶液继续加热到40℃，采用冷却结晶法，降温速率为10℃/h，降至8℃。此条件下得到的硫酸铵晶体的电镜照片如图1所示。

实施例2：

取硫酸铵65g，去离子水100g，900ppm硫酸镁，搅拌均匀，并加热溶解形成均一溶液。将所得溶液继续加热到48℃，采用冷却结晶法，降温速率为8℃/h，降至9℃。此条件下得到的硫酸铵晶体的电镜照片如图2所示。

实施例3：

取硫酸铵70g，去离子水100g，1000ppm硫酸铁，搅拌均匀，并加热溶解形成均一溶液。将所得溶液继续加热到43℃，采用冷却结晶法，降温速率为12℃/h，降至10℃。此条件下得到的硫酸铵晶体的电镜照片如图3所示。

实施例4：

取硫酸铵75g，去离子水100g，1100ppm对苯二甲酸，搅拌均匀，并加热溶解形成均一溶液。将所得溶液继续加热到42℃，采用冷却结晶法，降温速率为9℃/h，降至12℃。此条件下得到的硫酸铵晶体的电镜照片如图4所示。

实施例5：

取硫酸铵80g，去离子水100g，1200ppm丁二酸，搅拌均匀，并加热溶解形成均一溶液。将所得溶液继续加热到45℃，采用冷却结晶法，降温速率为11℃/h，降至14℃。此条件下得到的硫酸铵晶体的电镜照片如图5所示。

实施例6：

取硫酸铵85g，去离子水100g，1300ppm己二酸，搅拌均匀，并加热溶解形成均一溶液。将所得溶液继续加热到50℃，采用冷却结晶法，降温速率为9℃/h，降至15℃。此条件下得到的硫酸铵晶体的电镜照片如图6所示。