氧化镁脱硫副产物七水硫酸镁提取技术探讨

　　

氧化镁脱硫副产物七水硫酸镁分析及提取技术探讨氧化镁氧化镁退

刘其鹏1；满杰1； 孙秋香2；纪祥娟1；（1鲁南煤化工研究院山东济宁 272000；

2 济宁半导体及显示产品质量监督检验中心 山东济宁 272000 ；）

摘要：本文通过对氧化镁脱硫液进行了浓缩蒸发烘干得到七水硫酸镁，通过XRD结构分析和EDS分析。结果表明，100ml废液中约含有七水硫酸镁34g, 其主要成分为七水硫酸镁含量约为97，主要元素组成为Mg,S,O，杂质较少。这说明脱硫液提取七水硫酸镁具有很高的提取价值，并对其回收蒸发工艺进行了简单探讨。

关键词：氧化镁脱硫；七水硫酸镁；蒸发；结晶

The discussion on extractive technique of heptahydrate magnesium sulfate and Analysis of the By-product of desulfurization with magnesium oxide

LIU Qi-peng1，MAN JIE1， SUN Qiu-xiang2，JI Xiang-juan 1

（1 Lunan Institute of Coal Chemical Industry，Shandong Jining 272000；

2 Jining Product Quality Supervision and Inspection Institute, Shandong Jining 272000,China)

Abstract: We have evaporated the magnesium oxide desulfurization solution and dried,the XRD partten and EDS were intestigated. Results show that heptahydrate magnesium sulfate had been obtained by evaporation, and 100 ml contains about 34 g heptahydrate magnesium sulfate , its main ingredients content is about 97, the main elements for Mg, S, O. The extraction of has the very high value, and the recovery of evaporation process are discussed in this paper.

Keywords：By-product；heptahydrate magnesium sulfate；evaporation；crystallization；

氧化镁脱硫具有工艺成熟、脱硫效率高、投资少，其相对钙法脱硫有着较高的脱硫活性和不易结垢的特点避免了简易湿法存在着的一系列的问题比如管路堵塞、烟温过低、烟气带水和存在二次水污染等，且副产物可以提取并回收利用^[1-3]。脱硫后的硫酸镁废液经过由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气，使得造成化学需氧量的MgSO3氧化成MgSO4，废液经浓缩蒸发、冷却结晶、干燥可制成工业级七水硫酸镁^[4-5]。七水硫酸镁易溶于水溶解度高可作为土壤改良剂使用。

本文对脱硫后的硫酸镁溶液进行蒸发结晶，通过XRD分析其组分结构，通过XPS分析其组成元素和比例。并分析探讨了其蒸发工艺。

1、实验与测试

本实验原料为山东荣信煤化有限责任公司氧化镁脱硫废液，并经板式压滤过滤机进行过滤去除不溶于水的杂质。将废液在一定温度下进行蒸发，蒸发到溶液粘度明显增大时，停止加热，冷却结晶并在一定温度下烘干。测量样品的XRD衍射仪器分别为荷兰帕纳科X'Pert Pro粉末衍射仪，采用Cu靶Kα1辐射线（λ=1.54Å）作为辐射源；X射线能谱分析（EDS）。所有测试均在室温下进行。

2、结果与讨论

图1 结晶产物的的XRD图谱

取氧化镁废液400ml,经蒸发结晶60度烘干剩余133g固体，经研磨测试其XRD，结果见图1。其衍射峰与JCPDS

72-1112 MgSO₄·7H₂O基本一致，但有出现了六水硫酸镁的衍射峰（星号所示），无其他物质峰出现。说明大部分物质为七水硫酸镁，可能在烘干过程中温度过高使得七水硫酸镁失水。经JADE5软线分析，七水硫酸镁的含量为约为97，剩余少部分六水硫酸镁。

图二结晶产物的的EDS图谱和元素组成

图2是结晶产物的EDS图谱和组分。经测试其主要还有的元素为O Mg S,其中H元素无法测出。其主要的成分为七水硫酸镁，除外还有少量的钠离子，CO3碳酸根 氟离子和氯离子。可能其中还有碳酸镁，氟化镁，氯化镁等杂质。其中的固体不溶杂质已经板式压滤过滤机过滤掉。

3、提出技术探讨

经试验结果分析，其100ml溶液中约含有33g的七水硫酸镁，含量较高提取价值较大。对氧化镁脱硫废液进行浓缩，进板式压滤机进行除去杂质，然后进入蒸发器进行浓缩，通过结晶器并经离心脱水干燥得到得到七水硫酸镁。在提取七水硫酸镁时在保证脱硫效率的同时要尽可能提高脱硫废液中硫酸镁的浓度并并充分曝气以使得亚硫酸镁氧化成硫酸镁^[6]。在蒸发器的选择上可根据生产规模，场地和自身企业现状选择多效蒸发器和MVR蒸发器。多效蒸发器技术成熟，热传导系数高，需要蒸汽量大,与MVR蒸发器相比较一次性投入少，但运行成本高占地面积大，如企业有富余蒸汽可选择多效蒸发器。如场地限制选择MVR蒸发器，并选用单极高速离心式压缩机因其流量大、效率高、能耗小、噪声低、运行成本低、维护方便。结晶器可采用DTB结晶器，因其结晶性能良好，能产生较大的结晶粒度，器内不易结晶疤，已成为连续结晶器的主要形式之一^[7-8]。因七水硫酸镁约200℃失去所有的结晶水成无水物，在空气（干燥）中易风化为粉状，在67.5℃溶于自身的结晶水中加热时逐渐脱去结晶水变为无水硫酸镁，在干燥时温度不易过高。

通过对氧化镁脱硫液进行了浓缩蒸发烘干得到七水硫酸镁， 100ml废液中约含有七水硫酸镁34g, 其主要成分为七水硫酸镁含量约为97，杂质较少。这说明脱硫液提取七水硫酸镁具有很高的提取价值，并对其回收蒸发工艺进行了简单探讨。

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作者简介：刘其鹏（1982- ），男，工程师，主要从事新材料开发。

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