[发明专利]以菱镁矿为原料生产硫镁肥的方法

说明书

本发明涉及一种生产复合肥料添加剂一水硫酸镁的工艺方法。

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。硫镁肥或肥料用硫酸镁是生产复合肥料的一种重要的添加剂，其主要成分是含有结晶水的硫酸镁盐。为了提高硫镁肥中氧化镁（MgO）含量和硫（S）含量，现有技术一般是利用某些化学反应先制成七水硫酸镁（MgSO₄·7H₂O），然后再将七水硫酸镁加热焙烧成一水硫酸镁（MgSO₄·H₂O），常用的化学反应有：

这种生产一水硫酸镁的方法由于需要加热焙烧，因而工艺较复杂，而且能耗较高，因而生产成本也比较高。

除上述化学方法之外，还有一种方法是从镁盐和硼的天然共生矿中分离出带结晶水的硫酸镁。这种分离的方法不仅需要经过复杂的选矿工艺和分离工艺，而且还受到地球上镁盐和硼的天然共生矿储量的限制。这种天然共生矿的储量很小，在我国则尚未发现有开采价值的该种矿藏。但是，我国的菱镁矿（主要含碳酸镁）的储量却极为丰富，是可以利用来生产硫镁肥的重要原料。

本发明的目的是获得一种以天然菱镁矿为原料直接生产一水硫酸镁的工艺方法，以克服现有技术生产一水硫酸镁的工艺方法工艺复杂、能耗高、成本高的缺陷，同时充分利用天然菱镁矿资源。

为了达到上述目的，本发明将天然菱镁矿（MgCO₃）在适当的温度下焙烧，再将焙烧后所得到的轻烧氧化镁（MgO）与适当浓度的硫酸（H₂SO₄）反应，并利用该反应的反应热直接生产出一水硫酸镁（MgSO₄·H₂O）。该工艺方法主要包括焙烧工艺、反应工艺和粉碎工艺三个工艺过程，附图1为该工艺方法的工艺流程示意图，下面结合实施例对本发明的要点作进一步的说明。

本工艺方法所采用的原料为天然菱镁矿，其主要成分是游离状态的MgCO₃和水合物形式的MgCO₃·H₂O及MgCO₃·5H₂O。

本工艺方法中的焙烧是将天然菱镁矿在适当温度下在焙烧炉中进行的，全部焙烧工艺按以下步骤顺序进行：

（1）将经过精选的菱镁矿石装入焙烧炉中。焙烧炉可以是竖炉、回转炉、多层机械炉或沸腾炉中的任何一种，焙烧炉所使用的燃料可以是煤或天然气。

（2）将焙烧炉点火升温。天然菱镁矿的主要成分在加热焙烧时将分解为氧化镁（MgO）和二氧化碳气体（CO₂），焙烧后所生成的氧化镁的耐酸、耐水性能与焙烧温度关系极大，在高温下煅烧过的氧化镁是很硬 的固体，并且具有耐酸和耐水性。在本发明中，为了使焙烧所生成的氧化镁在下一个反应工艺中能够与硫酸发生反应，焙烧炉的炉温必须严格控制在800～900℃，最高不得超过900℃，最佳炉温为850℃左右。在这种温度条件下焙烧天然菱镁矿所得到的将是一种轻烧氧化镁它是一种松的粉未，很容易溶于酸而生成镁盐。

（3）在800～900℃的炉温下保持10～15小时，例如保持12小时。在这种温度条件下，天然菱镁矿即可分解为轻烧氧化镁和二氧化碳气体，其化学反应式为：

（4）出炉、自然降温、除杂、粉碎、风选。粉碎后的轻烧氧化镁的粒度在60～100目为宜。

本工艺方法中的反应是将经焙烧工艺后所得的轻烧氧化镁与适当浓度的硫酸在反应器进行的。全部反应工艺按以下步骤顺序进行：