[发明专利]一种一水硫酸镁的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种一水硫酸镁的制备方法，具体涉及一种合理利用有效资源由七水硫酸镁制取一水硫酸镁的方法。

背景技术

在钢铁企业内，烧结/球团是铁矿进入高炉炼铁之前重要的处理工序，烧结/球团可充分利用粉状原料，扩大矿源，产品具有较均粒度、高气孔率和足够强度，良好的还原和造渣性能，使物料的冶金性能得到改善，有利于强化高炉炼铁。

但是在烧结/球团生产过程中产生大量的工业废气，每产生一吨烧结/球团矿大约产生4000～6000m³烟气，并且随工艺操作状况的变化，烧结/球团产生的烟气温度一般在120～180℃上下，烧结/球团烟气通过静电除尘器后进入烟气脱销/脱硫系统，脱销/脱硫后达标排放。此部分烟气携带热量基本无直接利用的价值，但是在烟气脱销/脱硫工序中由于工艺需要又要消耗大量的水用于烟气降温。

烧结/球团电除尘器的工作原理是含尘气体进入高压直流电场后，气体电离形成正、负离子附着于灰尘粒子表面，使尘粒带电，接触电极相反的极板放电后沉积。粒径较大的粉尘容易捕获到正、负离子，因此电除尘的颗粒粒径随电场级数的增加呈变小趋势。通过电场而未被捕获的颗粒主要为亚微米级的粉尘颗粒，这部分颗粒比电阻较大，从而难以被电除尘器捕集，且产生过程经过了高温焙烧，表面疏水性强，表面能很低。

由于镁法烟气脱硫工艺具有脱硫效率高、脱硫产物可以资源化利用的优势而在钢铁行业烧结/球团烟气脱硫占有较大市场份额。镁法烟气脱硫工艺最终脱硫产物为硫酸镁。常见的硫酸镁主要为七水硫酸镁和一水硫酸镁两类产品，七水硫酸镁与一水硫酸镁相比具有含硫镁成分较低、产品久存易结块、与其他物料混合难度大、售价不高、市场有限等缺点，将七水硫酸镁加工制成一水硫酸镁可以进一步增加硫酸镁产品的附加值。因此，如何利用烧结/球团产生的高温烟气的热源将脱硫装置生产的七水硫酸镁制取高附加值的一水硫酸镁具有重要的意义。

现有技术一水硫酸镁的生产方法主要有：(1)硫酸法：用菱苦土(轻烧粉)与硫酸直接反应制得一水硫酸镁；(2)高温结晶法：热熔浸法则是针对盐湖或者海水的晒盐苦卤，将其蒸发过程中析出的高温盐(MgSO₄含量≥30％)用氯化镁溶液浸取，再经保温澄清，然后通过结晶干燥而得到一水硫酸镁产品；(3)干燥脱水法：主要通过升温加热七水硫酸镁固体，控制对七水硫酸镁的加热条件，使其逐渐干燥得到一水硫酸镁产品。

现有的一水硫酸镁生产方法，均需要消耗大量蒸汽干燥去掉硫酸镁的结晶水，存在能耗大、生产成本较高等缺陷。传统一水硫酸镁生产方法采用蒸汽作为干燥热源而不采用高温烟气直接干燥七水硫酸镁主要有两个原因：1)烟气中夹带的烟尘颗粒物附着在产品表面，可能存在影响一水硫酸镁品质的问题；2)烟气中的酸性气体在吸湿后，温度降至低于酸性气体的露点后，会存在腐蚀设备的问题。

发明内容

本发明为了解决七水硫酸镁含硫镁成分较低、产品久存易结块、与其他物料混合难度大、售价不高、市场有限等缺点，更为了降低能耗，节约成本，充分利用有效资源，本发明提出了一种利用钢铁厂烧结/球团工序中产生的烟气热量干燥七水硫酸镁制取一水硫酸镁的方法。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种一水硫酸镁的制备方法，是利用钢铁厂中烧结或者球团工序中产生的烟气作为干燥介质，对七水硫酸镁进行干燥后得到；具体步骤如下：

(1)将含表面水3wt％～12wt％的七水硫酸镁投入到干燥器内；

(2)将来自于烧结或者球团工序中产生的高温烟气持续通入到步骤(1)所述的干燥器内；此时，七水硫酸镁吸收高温烟气的热量后干燥生成一水硫酸镁；

(3)从干燥器的出料口收集一水硫酸镁。

还包括尾气处理步骤，具体为：

经过干燥使用后的尾气通过除尘器回收尾气中带出的细粉物料，并收集到除尘器的布袋中，以降低细粉物料的损失和粉尘污染，定期从除尘器的布袋中集取一水硫酸镁产品；然后通入净化系统，净化后达标排放。

进一步地，步骤(1)中所述的干燥器为振动流化床或旋转窑。

进一步地，步骤(2)中所述的烟气的温度为120～180℃。

进一步地，步骤(2)中所述的高温烟气持续通入干燥器内，控制干燥器内部烟气流速u≥2.5m/s。

本发明的有益效果是：

由于烧结/球团工序中产生的烟气中颗粒物粒径为亚微米级，且产生过程经过了高温焙烧，表面疏水性强、表面能很低，在干燥过程中不易积聚到被干燥的物料表面，对被干燥的物料质量基本无影响。