阅读说明：本技术 从氯化钠和硫酸镁的混合盐中提取一水硫酸镁和工业盐的方法 (Method for extracting magnesium sulfate monohydrate and industrial salt from mixed salt of sodium chloride and magnesium sulfate ) 是由 李守江 雷光元 谭秀民 董广峰 张秀峰 马松亮 伊跃军 杨玉明 李敬芳 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种从氯化钠和硫酸镁的混合盐中提取一水硫酸镁和工业盐的方法,属于无机化工分离技术领域。通过调制具有选择性的溶剂,使得混合盐中硫酸镁最大限度溶解,同时抑制氯化钠的溶解,固液分离后实现氯化钠和硫酸镁的分离,硫酸镁进入溶解母液中、氯化钠进入溶解渣中,溶解母液经常规的降温结晶、洗涤、干燥制得一水硫酸镁产品,溶解渣经洗涤精制、干燥回收得到工业盐产品。本发明提供的方法可以有效地实现氯化钠和硫酸镁的混合物中氯化钠和硫酸镁的分离,对硫酸镁具有良好的选择性,具有较高的镁回收率,操作容易,易于实现大规模工业化生产。(The invention discloses a method for extracting magnesium sulfate monohydrate and industrial salt from a mixed salt of sodium chloride and magnesium sulfate, belonging to the technical field of inorganic chemical separation. The selective solvent is prepared, so that magnesium sulfate in the mixed salt is dissolved to the maximum extent, the dissolution of sodium chloride is inhibited, the separation of sodium chloride and magnesium sulfate is realized after solid-liquid separation, magnesium sulfate enters a dissolving mother solution, sodium chloride enters dissolving slag, the dissolving mother solution is subjected to conventional cooling crystallization, washing and drying to prepare a magnesium sulfate monohydrate product, and the dissolving slag is subjected to washing, refining, drying and recovery to obtain an industrial salt product. The method provided by the invention can effectively realize the separation of sodium chloride and magnesium sulfate in the mixture of the sodium chloride and the magnesium sulfate, has good selectivity on the magnesium sulfate, has higher magnesium recovery rate, is easy to operate, and is easy to realize large-scale industrial production.)

从氯化钠和硫酸镁的混合盐中提取一水硫酸镁和工业盐的 方法

技术领域

本发明涉及一种从氯化钠和硫酸镁的混合盐中提取一水硫酸镁和工业盐的方法，属于无机化工分离领域。

背景技术

一水硫酸镁是一种双元素肥料（含Mg和S），硫、镁都是植物所需的中量营养元素，为作物增产提质所必需，是一种优质农肥。此外，一水硫酸镁还用于制药、食品、饲料添加剂、发酵工业、印染、陶瓷、造纸等领域。生产一水硫酸镁的主要方法是矿石硫酸法，利用氧化镁矿石和硫酸直接反应而得。近年来，随着国内盐湖资源的开发，比如山西运城盐湖及青海柴达木盆地硫酸盐型盐湖的天然硫酸镁资源，通过制硝母液在冬天自然冷却结晶生产七水硫酸镁，经高温干燥得一水硫酸镁。与此同时，海盐化工行业利用苦卤生产氯化钾过程中副产的高温盐以及盐湖卤水晒制过程析出的混含氯化钠的泻利盐矿均是一水硫酸镁的原料来源。

专利CN101554618B公开了一种从含七水硫酸镁的混盐中正浮选提取七水硫酸镁的工艺，采用铵类和胺类阳离子混合捕收剂浮选分离七水硫酸镁和氯化钠，浮选精矿为七水硫酸镁，浮选尾矿为氯化钠。对于这样的可溶性盐类浮选，由于硫酸镁溶解度大且对温度极其敏感，环境温度的微小变化导致浮选溶剂对氯化钠和硫酸镁不饱和，温度的变化导致浮选溶剂中硫酸镁的析出或混盐中硫酸镁的溶解，工业实践难以实现。因此，采用浮选法分离氯化钠和硫酸镁的混盐未见工业实践。

对于硫酸镁与氯化钠的分离，一般采用热溶结晶法，即利用两者溶解度的差异，氯化钠溶解度随温度变化不大而硫酸镁溶解度随温度变化大的特点，进行热溶硫酸镁，固液分离除去氯化钠，母液结晶获得七水硫酸镁。高文远等于2013年在《无机盐工业》期刊上发表了“热溶结晶法生产七水硫酸镁工艺实验研究”，介绍了含有氯化钠和硫酸镁的钾镁肥车间浮选尾矿通过热溶结晶法提取七水硫酸镁的技术，得到了纯度99.1%的七水硫酸镁产品。然而，该技术对氯化钠和硫酸镁的分离不彻底，溶解渣中镁含量大于8%，仍有较大部分的镁残留于渣中，导致镁回收率较低，进而造成技术经济性欠佳。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的缺陷，提供一种操作条件温和、钠镁分离彻底、镁回收率高的从氯化钠和硫酸镁的混合物中提取一水硫酸镁和工业盐的方法。

本发明一种从氯化钠和硫酸镁的混合盐中提取一水硫酸镁和工业盐的方法，包括以下步骤：

（1） 溶剂调制：利用氯化钠、氯化镁、硫酸镁或硫酸钠等多种无机盐与淡水或卤水配制具有高选择性的溶剂；

（2） 热溶解：将步骤（1）调制的溶剂加热升温至所需温度，加入氯化钠和硫酸镁的混合盐，进行搅拌热溶解30-60min，选择性地溶解硫酸镁、不溶解氯化钠；

（3） 固液分离：热溶解完成后进行固液分离，滤液即是溶解母液、进入步骤（4），滤饼即是粗氯化钠、进入步骤（5）；

（4） 一水硫酸镁的制备：溶解母液通过降温结晶析出七水硫酸镁，结晶完成后过滤得粗硫酸镁，过滤后结晶母液返回步骤（1）循环使用，采用淡水制浆洗涤精制粗硫酸镁得到湿七水硫酸镁，该湿七水硫酸镁经过干燥后即得一水硫酸镁产品；

（5） 工业盐的回收：采用饱和氯化钠溶液对步骤（3）产生的粗氯化钠进行洗涤精制，之后干燥得到工业盐产品。

上述的方法，步骤（1）调制的溶剂是低钠高镁溶液，其中，Mg²⁺含量质量百分比为7.3%~8.7%，Cl^-含量质量百分比为19.4%~25.8%，该溶剂对硫酸镁选择性极高，可以最大限度地溶解氯化钠和硫酸镁混合物中的硫酸镁、同时抑制氯化钠的溶出，使用该溶剂可以实现氯化钠与硫酸镁的高效分离。

上述的方法，步骤（2）的热溶解温度为60℃~75℃，在该温度范围内钠镁分离效率高，氯化钠和硫酸镁的混合物中95%的硫酸镁溶解进入溶液中、95%的氯化钠残留于溶解渣固体中，溶解渣中NaCl含量质量百分比≥87%。

上述的方法，步骤（4）中，溶解母液通过自然冷却或强制冷却降温至10℃~35℃进行冷结晶，溶解母液中95%~100%的硫酸镁结晶析出形成粗硫酸镁，粗硫酸镁中含有8%~10%的氯化钠、含9%~9.5%Mg。

上述的方法，步骤（4）中，析出七水硫酸镁后的结晶母液返回至步骤（1）循环使用，作为步骤（2）热溶解所需的溶剂，结晶母液100%返回循环使用，有效节约淡水资源。

上述的方法，步骤（4）中，淡水制浆洗涤粗硫酸镁的液固比为0.33~0.4:1，洗涤温度为0℃~30℃，洗涤后得到的湿七水硫酸镁中Cl含量质量百分比≤0.85%。

上述的方法，回收的一水硫酸镁产品Mg含量质量百分比≥16.5%、Cl含量质量百分比≤1.50%，回收的工业盐产品NaCl含量质量百分比≥98.5%，一水硫酸镁产品达到《HG/T2680-2017工业硫酸镁》及《GB/T 26568-2011 农业用硫酸镁》的要求，工业盐产品达到精制工业盐《GB/T 3462-2016 工业盐》的要求。

上述的方法，氯化钠和硫酸镁的混合盐中NaCl含量质量百分比≥10%。

与现有技术相比，本发明的显著进步是：

(1)通过调制独特的具有高选择性的溶剂，采用传统的热溶结晶法有效地分离了氯化钠和硫酸镁的混合物，溶剂可最大限度溶解硫酸镁、抑制氯化钠的溶出，95%的硫酸镁溶解进入溶液中、95%的氯化钠残留于溶解渣固体中。

(2) 调制的溶剂在热溶解混合盐、结晶析出硫酸镁后的结晶母液跟初始调制的溶剂一样，对硫酸镁仍然具有良好的选择性，可以100%循环使用，形成了闭路循环工艺，消耗溶剂少，节约了淡水资源。

(3) 采用本发明，最终回收得到满足《HG/T2680-2017工业硫酸镁》及《GB/T26568-2011 农业用硫酸镁》要求的一水硫酸镁产品、满足《GB/T 3462-2016 工业盐》要求的精制工业盐产品，产品杂质含量低，氯化钠和硫酸镁的回收率高，镁回收率≥70%，钠回收率≥85%。

综上所述，本发明适用于处理氯化钠和硫酸镁的混合盐，包括海盐化工行业利用苦卤生产氯化钾过程中副产的高温盐以及盐湖卤水晒制过程析出的混含氯化钠的泻利盐矿。本发明工艺简单，分离效率高、回收率高，操作容易，易于实现大规模工业化生产。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明提供的从氯化钠和硫酸镁的混合盐中提取一水硫酸镁和工业盐的方法进行说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

实施例1

（1） 溶剂调制：利用氯化钠、氯化镁、硫酸镁等无机盐与淡水配制成对硫酸镁具有高选择性的溶剂，Mg²⁺含量质量百分比7.3%，Cl^-含量质量百分比19.4%；

（2） 热溶解：将步骤（1）调制的溶剂加热升温至75℃，加入氯化钠和硫酸镁的混合盐，进行搅拌热溶解60min，选择性地溶解硫酸镁、不溶解氯化钠；

（3） 固液分离：热溶解完成后进行固液分离，滤液即是溶解母液、进入步骤（4），滤饼即是粗氯化钠、进入步骤（5）；

（4） 一水硫酸镁的制备：溶解母液通过降温至35℃结晶析出七水硫酸镁，结晶完成后过滤得粗硫酸镁，过滤后结晶母液返回步骤（1）循环使用，在0℃下采用液固比为0.33:1的淡水进行制浆洗涤粗硫酸镁得到湿七水硫酸镁，该湿七水硫酸镁经过干燥后即得一水硫酸镁产品；

（5） 工业盐的回收：采用饱和氯化钠溶液对步骤（3）产生的粗氯化钠进行洗涤精制，之后干燥得到工业盐产品。

实施例1的相关物料化学组成数据见表1。

实施例2

（1） 溶剂调制：利用氯化钠、氯化镁、硫酸镁、硫酸钠等无机盐与卤水配制成对硫酸镁具有高选择性的溶剂，Mg²⁺含量质量百分比8.7%，Cl^-含量质量百分比25.8%；

（2） 热溶解：将步骤（1）调制的溶剂加热升温至60℃，加入氯化钠和硫酸镁的混合盐，进行搅拌热溶解30min，选择性地溶解硫酸镁、不溶解氯化钠；

（3） 固液分离：热溶解完成后进行固液分离，滤液即是溶解母液、进入步骤（4），滤饼即是粗氯化钠、进入步骤（5）；

（4） 一水硫酸镁的制备：溶解母液通过降温至0℃结晶析出七水硫酸镁，结晶完成后过滤得粗硫酸镁，过滤后结晶母液返回步骤（1）循环使用，在30℃下采用液固比为0.4:1的淡水进行制浆洗涤粗硫酸镁得到湿七水硫酸镁，该湿七水硫酸镁经过干燥后即得一水硫酸镁产品；

（5） 工业盐的回收：采用饱和氯化钠溶液对步骤（3）产生的粗氯化钠进行洗涤精制，之后干燥得到工业盐产品。

实施例2的相关物料化学组成数据见表2。

实施例3

（1） 溶剂调制：利用氯化钠、氯化镁、硫酸镁、硫酸钠等无机盐与卤水配制成对硫酸镁具有高选择性的溶剂，Mg²⁺含量质量百分比8.01%，Cl^-含量质量百分比21.19%；

（2） 热溶解：将步骤（1）调制的溶剂加热升温至65℃，加入氯化钠和硫酸镁的混合盐，进行搅拌热溶解40min，选择性地溶解硫酸镁、不溶解氯化钠；

（3） 固液分离：热溶解完成后进行固液分离，滤液即是溶解母液、进入步骤（4），滤饼即是粗氯化钠、进入步骤（5）；

（4） 一水硫酸镁的制备：溶解母液通过降温至25℃结晶析出七水硫酸镁，结晶完成后过滤得粗硫酸镁，过滤后结晶母液返回步骤（1）循环使用，在25℃下采用液固比为0.35:1的淡水进行制浆洗涤粗硫酸镁得到湿七水硫酸镁，该湿七水硫酸镁经过干燥后即得一水硫酸镁产品；

（5） 工业盐的回收：采用饱和氯化钠溶液对步骤（3）产生的粗氯化钠进行洗涤精制，之后干燥得到工业盐产品。

实施例3的相关物料化学组成数据见表3。