年产5000吨七水硫酸镁项目可行性分析

年产5000吨七水硫酸镁项目可行性分析
1. 硫酸镁介绍
硫酸镁，或七水硫酸镁，是一种含镁的化合物，分子式为MgS(或MgS·7O)。

无水的硫酸镁是一种常用的化学试剂及干燥试剂。

工业硫酸镁一般指七水硫酸镁，为白色细小的斜状或斜柱状结晶，无臭、味苦，相对密度1.68。

在空气中能失水为六水盐。

160℃失六个水成一水盐。

200℃则为无水盐。

易溶于水，乙醇和甘油。

硫酸镁水溶液呈酸性反应。

硫酸镁的用途有：
(1)农业上用作肥料：
(a)镁是叶绿素的重要成份，它对于光合作用是必不可少的。

镁元素是许多酶的活化剂，能促进碳水化合物的新陈代谢、核酸的合成、磷酸盐的转化等。

硫酸镁是非常重要的肥料，因为它能为庄稼提供丰富的营养。

(b)镁元素有助于作物生长和高产。

硫酸镁是很好的肥料，它不仅能提供镁元素及硫元素，且能疏松土壤。

镁和其它15种元素被认为是植物生长和高产的营养剂，有关植物的营养成份和肥料，传统肥料含有的营养成份(氮、磷、钾)显然不足以提高农业产量。

而中量的营养成份(钙、镁、硫)和微量营养成份(锌、铜、铁、锰、硼、钼及氯)在土壤中变得更少，缺乏这些营养成份会导致作物产量降低。

实践证明镁被过量地从土壤中提取出来是导致这种广泛分布的缺乏病症的主要根源，镁是提高生产率和农业产量的重要成份，必须及时地补充它。

(2)用于饲料添加剂
(a)饲料级硫酸镁作为饲料加工中镁的补充剂。

镁是畜禽体内参与造骨过程和肌肉收缩时不可缺少的因子，是畜禽体内多种酶的激活剂，对畜禽体内的物质代谢和神经功能起着极其重要的作用。

若畜禽机体缺镁，会导致物质代谢和神经功能紊乱，供给失调，影响畜禽生长发育，甚至导致死亡。

(3)用于导泻：其饱和溶液外用奄敷，有消炎、消肿、排毒、止痛作用，并具有能抑制中枢神经、抗掠厥、镇痉的作用；
(4)用于印染细薄棉布、作棉、丝的加重剂，木棉制品的填料；
(5)用于制草、肥料、瓷器、颜料、火柴、炸药和防火材料；
(6)微生物工业作培养基成分，酿造用添加剂，补充酿造用水的镁，作
发酵时的营养源；
(7)制革行业中作填充剂增强耐热性；
(8)轻工业中用作生产鲜酵母、味精和用作牙膏生产中的磷酸氢钙的稳定剂；
(9)水泥的助凝剂；
(10)纸浆工业、人造丝和丝织品工业等亦用。

(11)含少量结晶水或不含结晶水的可用于水含量不能太高的产品合成和混合配料，用于有机化工中可用于干燥剂和脱水剂，用于印染细薄的棉布、丝，作为棉丝的加重剂和木棉制品的填料。

2. 工艺流程
菱苦土溶解→搅拌加酸反应→过滤泥渣→滤液结晶→料液分离→烘干干燥→成品包装
菱苦土，又名苛性苦土、苦土粉，它的主要成分是氧化镁。

以天
然菱镁矿为原料，在800~850℃温度下煅烧而成，是一种细粉状的气
硬性胶结材料。

颜色有纯白，或灰白，或近淡黄色，新鲜材料有闪烁
玻璃光泽。

菱苦土是白色轻松粉末，无臭、无味，本品不溶于水和乙醇，熔
点2852℃，沸点3600℃，有高度耐火绝缘性能。

经1000℃以上高温
灼烧可转变为晶体，升至1500℃以上则成死烧氧化镁或烧结氧化镁。

其表面积研究是非常重要的，表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对
比法的检测，现在国内也被淘汰了。

目前国内外比表面积测试统一采
用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测
试方法为基础的，请参看我国国家标准(GB/T19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。

比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要
耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员
就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不
留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。

F-Sorb2400比表面积分析仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法)，更重要的F-Sorb2400比表面积分析仪是迄今为止
国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际
一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。

菱苦土不能用水拌和，可用氯化镁(Mg〃6O)、硫酸镁(MgS〃7O)、氯化铁(Fe)等盐类溶液作拌和剂。

其中以氯化镁为最好，拌和后凝结快，硬化后强度高，称为氯镁水泥。

但该制品吸湿性大，抗水性差，吸湿
后容易变形。

为了提高其抗水性，可加入一定量的硫酸亚铁或磷酸、
磷酸盐，或加入磨细的黏土砖粉、粉煤灰、沸石凝灰岩等。

菱苦土碱
性较弱，对有机物无腐蚀性。

其制品在硬化过程中体积稍有膨胀而不
产生收缩裂缝；配以竹筋、苇筋制成混凝土，有较好的抗裂性能；也
可以胶结木屑、刨花等制成板材，代替木材制作家具、地板、墙体材料；加入泡沫剂或轻质骨料，可制保温材料。

氧化镁是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性，暴露在空气中，
容易吸收水份和二氧化碳而逐渐成为碱式碳酸镁，轻质品较重质品更快，与水结合生成氢氧化镁，呈微碱性反应，饱和水溶液的pH为10.3。

溶于酸和铵盐，难溶于水，其溶液呈碱性。

不溶于乙醇。

MgO+2HCl===Mg+O
MgO+2NH4Cl===Mg+2N↑+O
与水缓慢作用，生成氢氧化镁
在可见和近紫外光范围内有强折射性。

菱苦土分轻质氧化镁和重质氧化镁两种。

轻质体积蓬松，为白色
无定形粉末。

无嗅无味无毒。

密度3.58g/cm³。

难溶于纯水及有机溶剂，在水中溶解度因二氧化碳的存在而增大。

能溶于酸、铵盐溶液。

经高
温灼烧转化为结晶体。

遇空气中的二氧化碳生成碳酸镁复盐。

重质体
积紧密，为白色或米黄色粉末。

与水易化合，露臵空气中易吸收水分
和二氧化碳。

与氯化镁溶液混合易胶凝硬化。

将菱苦土(含氧化镁85％以上)加入中和池中，再加入一定量的自来水搅拌，开始加入一定浓度的硫酸，先快后慢，控制加料速度，防止沸料，终点用pH值来控制在5~6之间，然后再保温反应30分钟。

将中和液打入离心机(压滤机)中过滤，滤液打入结晶池中降温结晶，加入适当晶种降温至30℃以下，放入滤池，料液分离后于80℃下干燥得成品。

反应式如下：
MgO+S+6O→MgS•7O
3. 理化性质
本品为白色细小的斜状或斜柱状结晶，无臭、味苦，相对密度1.68。

在空气中能失水为六水盐。

160℃失六个水成一水盐。

200℃则为无水盐。

熔点1124°C，溶解度25.5g/100ml(20°C)，易溶于水，乙醇和甘油。

水溶液
呈酸性反应。

4. 技术要求
指标名称指标
含量(MgS·7O)％≥95
铁(Fe)％≤0.002
氯化物(Cl)％≤0.014
重金属(Pb)％≤0.001
砷(As)％≤0.0004
四：设备投资
序号名称规格材质数量预计价格(万元) 备注
1 反应池60m³钢筋混凝土 1 1
2 反应池减速机ZLD-9 碳钢 1 1 带搅拌
3 液下泵4kW 碳钢
4 1.2
4 高位池10m³碳钢 1 0.2 搅拌
5 酸计量罐(稀酸40%以下) 50m³玻璃钢 1 1
6 浓酸储罐(80%) 50m³碳钢 1 0.8
7 过滤离心机11kW 不锈钢 1 5 最好连续进出料
8 滤液中转池(地下) 60m³水泥砖砌 1 0.5
9 结晶罐10m³不锈钢 4 8
10 结晶减速机BLY34kW 碳钢 4 0.8
11 结晶搅拌镀锌管自制 4 0.4
12 结晶降温水内盘管Φ57 PVC 200m 1
13 降温清水泵15kw 碳钢 1 0.3
14 结晶母液池(地下) 4×12×1.5m 砖砌 1 2
15 滤板 1.9×0.26×0.03m 竹匹36m² 1
16 管道、阀门、平台、钢材 5
17 烘干筒Φ1.5×15m 不锈钢 1 3
18 降温筒Φ0.8×6m 碳钢 1 0.8
19 减速机JZQ 碳钢 1
20 减速机JZQ 碳钢 1
0.4
21 减速机JZQ 碳钢 1
22 调速电机 5.5kW 1
0.9
23 调速电机 2.2kW 2
24 提升机高5m 1 0.8
25 转筛(自制) Φ1.2×3m 1 0.3
26 电器电缆及仪器仪表 5
27 地面及厂棚 5
28 稀酸地下储池200m³砖砌防腐(PVC板) 1 2
29 循环水池500m³砖砌 1 1
30 烘干炉 1.2×1.5m 耐火砖砌 1 0.3
31 引风机Y5-474C2.2kW 碳钢 1 0.3
32 引风机Y5-474C3kW 碳钢 1 0.4
33 鼓风机0.75kW 碳钢 1 0.05
序号名称规格材质数量预计价格(万元) 备注
34 流动资金20
35 合计69.45
36
5. 主要原材料及消耗指标
5.1. 原材料及价格
主要原材料有两种：菱苦土东北大石桥产含运费550元。

氯碱酸和稀酸200元。

5.2. 消耗指标
每吨硫酸镁消耗菱苦土230公斤，每年需原料1200吨
每吨硫酸镁消耗硫酸(80%)500公斤，每年需原料2500吨
5.3. 费用
每吨费用(水电煤制作费等)50元
6. 预计效益
每吨产品需原料成本226+费用50元=276元，销售价格380元，利润约在104元，每月产500吨计算(每年按11个月计算)，年利润约在57万元。

7. 环境保护
生产中有少部分泥渣，水泥厂回收利用，无废水排放，反应中排放的热气用吸收塔循环吸收，热水回套利用。

8. 安全生产
企业经营的好与坏，关键在于安全，特别是化工生产，有硫酸为原料，我们采取计量罐密闭加料，保证安全，对一线工人提供有效安全的劳保护品，加强安全教育，及时消除生产中存在的安全隐患，增强安全意识，人人懂安全，人人讲安全，人人都安全，真证做到安全生产。

9. 包装运输储存
包装用一般的编织袋，每袋净重50公斤，用普通封包机封口；运输过程中避免雨林受潮。

产品储存时放在通风干燥的库房里。

10. 建设周期
由于工程土建较多，估计得40天，设备找专人制作及安装30天，从土建到投产大约需要70天。

七水硫酸镁介绍
七水硫酸镁为无色结晶或白色粉末，无臭，味苦。

相对密度1.68。

易溶于水(119.8%，20℃)和甘油，水溶液呈中性，微溶于乙醇，在干燥空气中会风化，受热会分解。

在67.5℃溶于自身结晶水，200-300℃成无水物，450℃以上分解成氧化镁。

无色结晶或白色粉末，无臭，味苦。

相对密度1.68。

易溶于水(119.8%，20℃)和甘油，水溶液呈中性，67.5℃溶于自身结晶水，微溶于乙醇。

在干燥空气中会风化，受热会分解。

200~300℃成无水物，450℃以上分解成氧化镁。

小白鼠经口LD505.0g/kg，ADI不作特殊规定(FA0/WHO，1994) 本品为白色细小的针状或斜柱形结晶。

无臭、味苦，相对密度1.68。

在空气中能失水为六水盐。

160℃失六成一水盐。

200℃则为无水盐。

易溶于水，乙醇和甘油。

水溶液呈酸性反应。

工业硫酸镁一般皆指七水物。

为无色细小的针状或斜柱状结晶。

无臭、昧苦，相对密度1.68。

易溶于水，微溶于乙醇和甘油。

在干燥空气中(常温)失去1分子结晶水。

受热分解，在150℃时失去6分子结晶水，在200℃时失去全部结晶水成无水物。

用途与作用一
作食品强化剂。

我国规定可用于乳制品，使用量为3~7g/kg；在饮液及乳饮料中使用量为1.4~2.8g/kg；在矿物质饮料中最大使用量为0.05g/kg。

用途与作用二
用于印染细薄的棉布、丝，作为棉、丝的加重剂和木棉制品的填料。

还用于瓷器、颜料和防火材料的制造。

在医药上用作泻剂。

微生物工业作培养基成分，酿造用添加剂，补充酿造用水的镁，作发酵时的营养源。

制
革行业中作填充剂增强耐热性。

农业上用作镁肥。

轻工业中用于生产鲜酵母、味精和用作牙膏生产中的磷酸氢钙的稳定剂。

水泥的助凝剂。

纸浆工业、人造丝和纺织工业等亦用。

用途与作用三
硫酸镁是饲料营养强化剂。

用途与作用四
本品用作制革填充剂。

在印染工业作细薄棉布的加重剂。

造纸上浆剂等。

合成工艺与制法一
将苦土(含氧化镁85%以上)202kg加入中和釜，再加入一定量的自来水搅拌片刻，开始滴加硫酸417kg，先快后慢，直至颜色由土白色变为红色。

滴毕后再反应0.5h。

将中和液打入叶片吸滤机中过滤，滤液打入结晶器中，用硫酸调整pH值至4，加入适当的硫酸镁晶种至30℃，离心分离，于
50~60℃下干燥得成品。

反应式如下：
合成工艺与制法二
海水晒盐苦卤法
海水晒盐得苦卤，用兑卤法蒸发后，产出高温盐，其组成为MgS＞30%、NaCI＜35%、Mg约为7%、KCl约为0.5%。

苦卤可用200g/L的Mg溶液在48℃浸溶，NaCl溶解较少，而MgS溶解较多。

分离后，浸液冷却至10℃便析出粗的MgS·7O，经二次重结晶得成品。

硫酸法
在中和罐中先将菱苦土慢慢加入水和母液中，然后用硫酸中和，颜色由土色变为红色为止，控制pH=5，相对密度1.37~1.38(39~40°Bé)。

在80℃下过滤中和液，然后用硫酸调节pH值至4，加入适量的晶种，并冷却至30℃结晶。

分离后在50~55℃下干燥得成品，母液返回中和罐。

也可用低浓度的硫酸与氧化镁含量65%的苦土中和反应，经过滤、沉淀、浓缩、结晶、离心分离、干燥，制得七水硫酸镁。

MgO+S+6O→MgS·7O
合成工艺与制法三
(1)海水晒盐得苦卤法。

海水晒盐得苦卤，用兑卤法蒸发后，产出高温盐，其组成为MgS大于30%、NaCl小于35%、Mg约为7%、KCl约为0.5%。

枯卤可用200g/L的Mg溶液在48℃浸溶，NaCl溶解较少，而MgS溶解较多。

分离后，浸液冷却至10℃便析出粗的MgS·7O，经二次重结晶得成品。

(2)硫酸法。

在中和罐中先将菱苦土慢慢加入水和母液中，然后用硫酸中和，颜色由土白色变为红色为止，控制pH=5，相对密度
1.37-1.38(39-40Bé)。

在80℃下过滤中和液，然后用硫酸调节pH至4，加入
适量的晶种，并冷却至30℃结晶。

分离后在50-55℃下干燥得成品，母液返回中和罐。

也可用低浓度的硫酸与氧化镁含量65%的菱苦土中和反应，经过滤、沉淀、浓缩、结晶、离心分离、干燥，制得七水硫酸镁。

合成工艺与制法四
硫酸法此法以白云石、蛇纹石、菱苦土为原料。

在中和反应器中加入水或母液，然后将硫酸与含氧化镁85%以上的苦土粉按一定配比慢慢加入反应器中进行中和反应，控制pH=5，浓度为39~40°Bé。

搅拌30 min，使反应充分进行。

其反应式如下：
MgO+S+6O→MgS·7O
将中和液保持在80℃，过滤后的滤液送入结晶器内，加人适量晶种，再经冷却、过滤、离心分离，于50~55℃干燥，即得硫酸镁。

母液返回作配料用。

重结晶法盐湖中得到的苦卤自然蒸发浓缩成粗镁(粗硫酸镁)。

以粗镁为原料，在80~90℃下加水溶化，然后在60~70℃温度下澄清，在20~25℃冷却结晶、经离心分离，干燥，制得工业硫酸镁成品。

将工业用硫酸镁浸入蒸馏水，用硫酸调节pH值，离心分离、干燥脱水经再结晶，制得医药用硫酸镁。