[发明专利]一种由白钠镁矾加工制备硫酸钠和氮镁复肥的方法

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及硫酸钠和氮镁复肥的制备方法，特别是一种由白钠镁矾加工制备硫酸钠和氮镁复肥的工艺。

背景技术

白钠镁矾矿是盐湖、干盐湖地区常见的一种地表沉积物，俗称硝板或地皮硝，在我国资源极其丰富，分布较广，仅山西运城盐池储量就在两千万吨以上，地处内蒙古的阿拉善盟等地更是遍布着上几十亿吨的白钠镁矾矿。针对该资源的加工开采，早在30年前人们就进行了大量的研究，然而由于白钠镁矾矿是硫酸钠和硫酸镁组成的复盐，加工分离比较困难，目前该资源一直没有实现很好的工业化开采利用。

目前已经有比较完整的硫酸镁和硫酸钠的水盐体系相平衡数据和相图，从相图分析可知硫酸镁和硫酸钠的分离比较适宜的方法是，先低温结晶提取硫酸钠，然后高温蒸发浓缩提取硫酸镁，但是Na₂SO₄-MgSO₄-H₂O体系中硫酸钠和硫酸镁形成的复盐区间大，当冷冻温度低于零度时产生冰的析出，所以冷冻温度和溶液组成必须控制在一个非常狭小的范围内才有可能得到纯的硫酸钠；当低温结晶的温度较高时，则析出硫酸钠量相对较少，产生大量富含硫酸镁的母液，造成从该母液中提取硫酸镁需要蒸发大量的水分，而且增加了硫酸钠与硫酸镁分离的难度，只能得到少量的硫酸镁。为此，对白钠镁矾矿的利用出现了一些新的观点，黄雪莉进行了白钠镁矾与氯化钾反应制备硫酸钾的研究，王林祥进行了碱法(氢氧化钠或碳酸钠)将白钠镁矾中的硫酸镁转变为硫酸钠的研究，但是至今还没有一条好的白钠镁矾矿开采加工工艺路线。

硫酸镁用途很广，作为肥料是其应用的一大领域。我国肥料级硫酸镁年需求量为52万t/a，折合一水硫酸镁约30万t/a，而国内目前施用的硫酸镁肥料估计只有几万t/a，仅为年需求量的10％左右。硫酸铵作为农作物广泛使用的氮肥，在水溶液中可以和硫酸镁形成MgSO₄·(NH₂)₂SO₄·6H₂O复盐，该复盐同时具有镁肥和氮肥的功效。因此，本发明针对白钠镁矾加工分离比较难的特点，提出以白钠镁矾和硫酸铵为原料直接生产MgSO₄·(NH₂)₂SO₄·6H₂O复合肥和Na₂SO₄的新工艺，该工艺能容易地实现白钠镁矾中硫酸钠和硫酸镁分离，可克服传统硫酸镁生产需要蒸发大量水分高耗能的缺点，具有绿色节能优势。

发明内容

本发明提供一种联合制取硫酸钠和氮镁复肥的方法，该方法以白钠镁矾和硫酸铵为原料，可大规模生产，在制取硫酸钠的同时，又制取氮镁复肥，具有生产工艺简单，设备要求低，无三废排放和节能的特点。

本发明的技术方案为：

一种由白钠镁矾加工制备硫酸钠和氮镁复肥的工艺，包括以下步骤：