中国硫酸镁生产现状及发展前景*

王爱丽，王 晓

（青海大学化工学院，青海西宁810016）

中国硫酸镁生产现状及发展前景*

王爱丽，王 晓

（青海大学化工学院，青海西宁810016）

硫酸镁是一种重要的无机化工产品，用途十分广泛。介绍了中国硫酸镁的生产工艺，包括硫酸法、盐湖苦卤法、苦卤复晒法、高温盐溶浸法等。介绍了中国硫酸镁的生产现状，列举了部分生产厂家及生产能力。指出利用盐湖天然资源生产硫酸镁是今后发展的重要方向。

硫酸镁；生产方法；生产现状；发展前景

硫酸镁是一种重要的无机化工产品，用途十分广泛，可应用于医药、肥料、食品、饲料，以及制革、造纸、印染、铅酸蓄电池等工业领域［1-4］。硫酸镁的制备方法有多种。笔者介绍硫酸镁的各种生产工艺以及生产现状和发展趋势。

1 硫酸镁生产工艺

1.1 硫酸法［1，3，5-6］

用氧化镁、氢氧化镁或碳酸镁与硫酸反应生成硫酸镁，反应式如下：

将硫酸和含氧化镁的矿石（白云石、菱苦土、蛇纹石）或其煅烧粉（也可用氢氧化镁或碳酸镁）按比例计量。在中和罐中加入水或洗水、母液，在搅拌下加入煅烧粉，再加入硫酸进行中和反应，控制pH=5，密度为1.370～1.384 g/cm3。中和液保持在80℃，采用叶片过滤机过滤。清液打入结晶器，冷却至30℃以下，离心分离（可在离心机中水洗）。将湿料送入振动流化床，在50～55℃干燥，制得七水硫酸镁。

该方法生产的产品质量较好，但成本较高，产品应用于工业、饲料、食品等行业，若作为肥料使用，基本上没有经济效益［1，5］。

1.2 盐湖苦卤法［1，3，5，7］

山西运城盐湖卤水属 Na+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O四元体系，生产芒硝后的母液（苦卤）含Mg2SO4质量浓度为 150～200 g/L、NaCl质量浓度为 65～80 g/L、MgCl2质量浓度为25～45 g/L，经夏秋两季自然蒸发浓缩后放入结晶池，至冬季卤温降至5～15℃时排走上层母液，即得粗制七水硫酸镁。其反应式如下：

将粗七水硫酸镁在80～90℃下溶化为1.370～1.384 g/cm3的溶液，经板框压滤机过滤或澄清除去残渣，滤液进行冷却结晶，析出MgSO4·7H2O，用三足式离心机分离，于50～55℃干燥，即得七水硫酸镁。

由于该法采用天然资源自然结晶，又经人工提纯，因此产品质量较好，成本较低。产品中基本不含重金属等有害物质，可直接应用于饲料和食品添加剂［1，5］。

1.3 苦卤复晒法［1，3，5］

海水中的盐田苦卤其氯化钠是饱和的，硫酸镁是不饱和的，当温度降低到5℃时，便开始有MgSO4·7H2O和NaCl一起析出。工业上，先将苦卤在复晒池中复晒到密度为1.126～1.296 g/cm3时析出NaCl，再将上部苦卤排入卤坑中，借助冬季严寒使MgSO4·7H2O析出，得到粗制七水硫酸镁。产品杂盐（NaCl）含量较高、质量差，采用水洗法或重结晶法提纯，可制得七水硫酸镁。

该法成本较高，目前大部分将所得粗制七水硫酸镁在高温下脱水为一水硫酸镁，作肥料用［1，5］。

1.4 高温盐溶浸法［1，3，8］

海水日晒苦卤，用兑卤法蒸发时，产出高温盐，其组成：MgSO4质量分数>30%，NaCl质量分数<35%，MgCl2质量分数约为7%，KCl质量分数约为0.15%。用含MgCl2质量浓度为360～380 g/L的溶液和淡水以体积比为1∶1混合，配制成含MgCl2质量浓度为200 g/L左右的溶液，在48℃左右溶浸。由于NaCl溶解很少，而MgSO4溶解较多，保温澄清后，溶浸液与未溶解的高温盐分离后，冷却到10℃以下即可析出七水硫酸镁。

该法成本较高，采用者较少［1］。

1.5 副产法［1，3］

1）硫酸分解硼镁石生产硼酸的母液，经浓缩、冷却、分离，制得七水硫酸镁。2）生产玻璃瓦时产生的废料与硫酸反应，制得七水硫酸镁。3）杂卤石中提取硫酸钾，副产硫酸钙及七水硫酸镁。4）生产钛白粉副产硫酸与氧化镁反应，制得七水硫酸镁。5）合成氨中变催化剂副产硫酸铵与氧化镁反应，制得七水硫酸镁。

2 硫酸镁生产现状

目前，中国硫酸镁年产能超过万吨的生产厂家有30余家，硫酸镁总产能为126.7万t/a，产品包括各种规格的七水硫酸镁、一水硫酸镁等。其中硫酸法生产厂家有18家，产能为97.5万t/a，占总产能的77.0%；盐湖卤水法生产厂家有1家，产能为4万t/a，占总产能的3.2%；高温盐法生产厂家有4家，产能为12万t/a，占总产能的9.5%；副产法生产厂家有7家，产能为13.2万t/a，占总产能的10.3%。中国硫酸镁生产厂家、生产能力及生产工艺见表1。

表1 中国硫酸镁生产厂家、生产能力及生产工艺

3 硫酸镁发展趋势

2010年，国内外硫酸镁总产量约550万t，供需基本平衡。其中500万t用于肥料，占需求量的90%；50万t用于其他用途，占需求量的10%。以肥料用硫酸镁为例，根据中国1 770个土壤样品有效镁含量及土壤养分状况系统研究法关于对作物镁营养的施肥推荐，按中国目前耕地1.25×108hm2计算，严重缺镁的土壤约1×107hm2，需要补施MgO280万t；缺镁土壤约 1.6×107hm2，需要补施 MgO 374万 t；镁含量中等的土壤约4.1×107hm2，需要补施MgO330万t，共计中国每年需要补充MgO 984万t，折合硫酸镁（25%MgO）4 000 万 t，潜在需求量巨大［4］。 作为生产厂家应使所生产的产品无论在肥效上还是在价格上能为农业生产所接受，因此，降低硫酸镁的生产成本很关键，而利用盐化系统副产品和盐湖资源为原料生产硫酸镁是降低生产成本的有效途径。

目前盐湖钾肥的生产规模已达数百万吨，如：察尔汗盐湖二期氯化钾规模近100万t/a、新疆罗布泊盐湖硫酸钾一期规模为120万t/a，副产镁盐数千万吨，大量的镁盐没有利用，导致镁盐的局部富集，不仅造成资源浪费，还在一定程度上破坏了盐湖的资源结构，影响了盐湖钾资源的持续开发，盐湖镁资源的开发利用迫在眉睫。国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司早在2008年就将盐湖资源的综合利用列入长期的发展规划中，并研究了硫酸镁的生产方法［9-11］。总之，硫酸镁的发展具有广阔的前景。

［1］程芳琴，董川.硫酸镁的生产方法及发展前景［J］.盐湖研究，2006，14（2）：62-66.

［2］杨向社，贺春宝.硫酸镁的性质、用途及发展前景［J］.山东化工，2006，35（4）：35-36.

［3］李国英，贺春宝.硫酸镁的性质和用途及生产方法［J］.山西化工，2008，28（1）：49-51.

［4］赵勇.硫酸镁生产现状及市场需求［C］∥2011年全国镁盐行业年会暨环保·阻燃·镁肥研讨会论文集.河北石家庄：中国无机盐工业协会钙、镁分会，2011：151-157.

［5］贺春宝，李国英.中国硫酸镁的生产方法及发展前景［J］.无机盐工业，2007，39（7）：16-17.

［6］胡庆福，贺春宝，卫冠亚，等.镁化合物生产与应用［M］.北京：化学工业出版社，2004：360-361.

［7］王玉萍，贺春宝，郭向东.盐湖苦卤直接制取精制硫酸镁的研究［J］.无机盐工业，2004，36（3）：35-37.

［8］刘立平.分离利用高温盐年产2万t硫酸镁的研究［J］.天津化工，2009，23（1）：47-49.

［9］李浩，刘传福.罗布泊盐湖资源开发现状及前景［J］.化学工业，2008，26（12）：10-12.

［10］李浩，唐中凡，刘传福，等.新疆罗布泊盐湖卤水资源综合开发研究［J］.地球学报，2008，29（4）：517-524.

［11］魏磊，侯建华，盖晓宏.利用盐湖沉积物和卤水制取硫酸镁的方法及相图研究［J］.化工矿物与加工，2010，39（7）：14-16.

Present production status and development prospect of magnesium sulfate in China

Wang Aili，Wang Xiao
（School of Chemical Engineering，Qinghai University，Xining 810016，China）

As one of important inorganic chemical products，magnesium sulfate has a very wide application.The production processes of magnesium sulfate in China were briefly introduced which included sulfuric acid method，saline lake bittern method，bittern re-solarizing method，and high temperature salt leaching method etc..Present production status of magnesium sulfate in China was introduced by listing some manufacturers and their production capacity.It was pointed out that the production of magnesium sulfate from the salt lake natural resources is the important direction of the future development.

magnesium sulfate；production process；present production status；development prospect

TQ132.2

A

1006-4990（2012）09-0008-03

青海省基金（2010-Z-717）。

2012-03-13

王爱丽（1977— ），硕士，副教授，主要研究方向为盐湖资源的综合利用。

联系方式：shandong1021@sina.com