CN110980781A - 一种制备高纯硫酸镁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备高纯度硫酸镁的方法。该方法以氧化镁和硫酸为原料，以磷酸为去杂试剂，经一步反应制得高纯度硫酸镁，省去了精制环节。本发明提供的制备方法所用原料廉价易得，操作简单，反应条件温和，无苛刻反应条件，所得产品收率和纯度均很高，适合工业化生产。

Description

一种制备高纯硫酸镁的方法

技术领域

本发明属于食品药品领域，具体来讲，涉及一种制备高纯硫酸镁应用于食品药品领域。

背景技术

硫酸镁通常指七水硫酸镁，又名硫苦、苦盐、泻利盐、泻盐。它可广泛应用于食品、医药等领域。在食品领域，硫酸镁用于生产味精、酵母、盐等产品；也可作为食品添加剂作为营养增补剂。在医疗临床应用上硫酸镁可导泻、解毒、利胆、治疗胆囊炎、胆绞痛。作为体内镁离子的补充时，用于防治洋地黄中毒性心律紊乱和其他心律失常；可治疗高血脂症、充血性心理衰竭、心绞痛、心肌梗塞；可用于镇静、抗惊厥和降低血压；静注或静滴可治疗胆道蛔虫病、破伤风和妊娠先兆早产等。

工业级硫酸镁质量指标为硫酸镁大于或等于99.5％，pH(5w/v％溶液)在5-9之间，铁含量不超过0.0015％；氯含量(Cl)不超过0.015％；重金属(Pb)不超过0.0008％；砷含量(As)不超过0.0002％；钙含量(Ca)不超过0.05％；水不溶物不超过0.01％。高纯硫酸镁是指硫酸镁含量达到99.9％以上的物质，质量指标远高于工业级的硫酸镁，应用范围比工业级硫酸镁更加广泛，在食品药品领域使用的硫酸镁常常为高纯硫酸镁。制备高纯硫酸镁过程中，金属物质如铁离子，铅离子、砷离子等相对而言比较容易去除，而由于钙和镁为同族元素，化学性质十分相似，在纯化过程中，杂质钙盐很难从终成品中除去，导致产品中钙含量超标。特别是应用于医药上的硫酸镁，其钙离子含量不得超过0.02％。

文献检索发现，目前高纯硫酸镁一般是由工业氧化镁或高纯氧化镁和硫酸反应后，通过不同的方法除杂制备；或者是工业级硫酸镁经过纯化获得高纯硫酸镁。如中国专利公开CN101885498A通过高纯氧化镁和硫酸反应，经过pH调节，浓缩滤液到一定的相对密度，控制硫酸镁的纯度。中国专利公开CN107935003A提供了一种由硫酸镁废弃物制备高纯硫酸镁的方法。该方法主要通过对硫酸镁废弃物进行高温焙烧，水化后进行两次浓缩结晶制备高纯硫酸镁。中国专利公开CN103058235A以氢氟酸沉淀硫酸镁中的杂质钙离子，获取了高纯硫酸镁。另外如马军等采用多级串联设备，经多步重结晶、脱色和洗涤，制备了高纯硫酸镁；丁红霞等利用工业七水硫酸镁生产高纯硫酸镁，其通过添加碱性助剂、活性炭等进行除杂和脱色，进而获取高纯硫酸镁。

上述专利文献涉及的方法制备工艺繁琐，没有有效解决所制备的硫酸镁中钙盐杂质问题。中国专利公开CN103058235A以氢氟酸沉淀硫酸镁中的杂质钙离子，获取了高纯硫酸镁，但是氢氟酸属于一种高腐蚀性液体，生产、存储和使用过程中具有极大的危险性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种制备高纯硫酸镁的方法，该方法工艺简单、反应条件温和，能够有效降低硫酸镁产品中钙离子含量。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

将一定比例氧化镁和蒸馏水加入到反应器中，搅拌，缓慢滴加浓硫酸，得到pH值为5-6硫酸镁溶液；然后升温至70-80℃；按比例加入磷酸，加入活性炭，保持温度搅拌反应0.5-2小时；过滤；滤液放冷，析晶后，过滤得到高纯硫酸镁。

上述技术方案中，氧化镁和蒸馏水的质量比为1:4-6；氧化镁和磷酸的质量比20-30:1。与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1)磷酸钙在水中的溶液度极低，pKsp值为28.68，其溶度积Ksp为2.07×10-²⁹，本发明的技术方案中，在反应体系中加入适量磷酸，有利于将钙离子从反应体系中形成沉淀析出。本技术方案制备成品硫酸镁符合中国药典2015版中收载的硫酸镁质量标准，特别是钙离子含量低于质量标准限度。

2)本发明涉及一种制备高纯硫酸镁的方法，所使用的原料氧化镁不需要具备高纯度的级别，原料中氧化镁含量高于92.0％即可。

3)本发明涉及一种制备高纯硫酸镁的方法，反应除杂步骤简单，反应条件温和，特别适合工业化规模的生产。同时反应过程中释放无毒二氧化碳，废液为含硫酸镁母液，可以重复套用，符合节能减排的要求。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例1

将原料氧化镁2公斤加入到反应器中，加入蒸馏水10升，开启搅拌，物料分散成糊状后，慢慢滴加浓硫酸，控制加入速度，避免泡沫溢出。待反应体系pH值为5时，停止加入硫酸，并升温至80℃，加入磷酸67克，活性炭60克，搅拌反应0.5小时，趁热过滤，滤液自然冷却析晶，过滤结晶，水洗，干燥得到高纯度硫酸镁。

实施例2

将原料氧化镁2公斤加入到反应器中，加入蒸馏水12升，开启搅拌，物料分散成糊状后，慢慢滴加浓硫酸，控制加入速度，避免泡沫溢出。待反应体系pH值为5时，停止加入硫酸，并升温至70℃，加入磷酸77克，活性炭60克，搅拌反应1小时，趁热过滤，滤液自然冷却析晶，过滤结晶，水洗，干燥得到高纯度硫酸镁。

实施例3

将原料氧化镁2公斤加入到反应器中，加入蒸馏水8升，开启搅拌，物料分散成糊状后，慢慢滴加浓硫酸，控制加入速度，避免泡沫溢出。待反应体系pH值为5时，停止加入硫酸，并升温至80℃，加入磷酸87克，活性炭60克，搅拌反应1.5小时，趁热过滤，滤液自然冷却析晶，过滤结晶，水洗，干燥得到高纯度硫酸镁。

实施例4

将原料氧化镁2公斤加入到反应器中，加入蒸馏水12升，开启搅拌，物料分散成糊状后，慢慢滴加浓硫酸，控制加入速度，避免泡沫溢出。待反应体系pH值为6时，停止加入硫酸，并升温至70℃，加入磷酸100克，活性炭60克，搅拌反应2小时，趁热过滤，滤液自然冷却析晶，过滤结晶，水洗，干燥得到高纯度硫酸镁。

检测结果

按照中国药典2015版二部硫酸镁的检测方法对本发明实施例的硫酸镁成品进行检测。检测结果如下：

检测项目	中国药典2015版	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
						性状	无色结晶	合格	合格	合格	合格
含量	99.50％	99.60％	99.70％	99.80％	99.70％
						酸碱度	应符合规定	合格	合格	合格	合格
澄清度试验	应符合规定	合格	合格	合格	合格
						氯化物	0.01％	0.01％	0.01％	0.01％	0.00％
铁	0.00％	0.00％	0.00％	0.00％	0.00％
						钙	0.02％	0.01％	0.01％	0.01％	0.01％
锌	应符合规定	合格	合格	合格	合格
						重金属	0.00％	0.00％	0.00％	0.00％	0.00％
砷	0.00％	0.00％	0.00％	0.00％	0.00％
						灼烧失重	48.0-52.0％	51.10％	48.90％	49.60％	50.60％

Claims (3)

1.一种制备高纯硫酸镁的方法，其特征在于其步骤如下所述的方法以磷酸为助剂，包括如下步骤：

1)将一定比例氧化镁和蒸馏水加入到反应器中，滴加入浓硫酸，得到pH值为5-6硫酸镁溶液；

2)将步骤1)的硫酸镁溶液加热至70-80℃，按比例加入磷酸，加入活性炭；

3)将步骤2)反应温度应保持在70-80℃，搅拌反应时间为0.5-2小时；

4)将步骤3)的滤液放冷，析晶后，过滤，水洗，干燥后得到高纯硫酸镁。

2.根据权利要求1所述的一定比例氧化镁和蒸馏水，其特征在于，氧化镁和蒸馏水的质量比为1:4-6。

3.根据权利要求1所述的按比例加入磷酸，其特征在于，氧化镁和磷酸的质量比20-30:1。