专利名称：非乳化法制备过氧化镁的方法
技术领域：
本发明属于无机化工技术领域，涉及一种过氧化镁的制备方法，尤其涉及一 种采用非乳化法制备过氧化镁的方法。
背景技术：
过氧化镁是一种重要的无机过氧化物，白色粉末，分子式为Mg02，其工业 品由过氧化镁、氧化镁、氢氧化镁等组成。过氧化镁可用于土壤改良和地下水处 理；也可用作牙齿漂白剂、头发染色剂等；还常被用作解酸剂和抗发酵剂，用于 治疗消化不良、胃酸过多、腹胀、肠内异常发酵等疾病。
目前过氧化镁的生产方法主要有两种 一种为轻质氧化镁法，即将轻质氧化 镁与浓度50%以上的过氧化氢溶液直接反应，所得湿品经烘干即可得到过氧化镁 成品。轻质氧化镁法，由于使用了高浓度的过氧化氢，虽然能得到含量在50%以 上的过氧化镁，但高浓度的过氧化氢价格较高，整个工艺对设备的自动化程度也 要求较高。中国专利01142362.5公开了一种过氧化镁的制备方法的专利，该专利 对轻质氧化镁法做了改进，采用浓度为20~30%的稀过氧化氢溶液代替50%以上 的浓过氧化氢溶液，同时加入有机膦酸及其盐作为稳定剂。该方法使原料成本有 所降低，且所得过氧化镁成品稳定性较好。但所用原料氧化镁价格较高，所得产 品中过氧化镁含量仅在36%左右。
另一种为可溶性镁盐乳化法，即用硫酸镁或氯化镁等可溶性镁盐与氧化镁配 成镁盐乳状物，然后把该乳状物与过氧化氢按一定配比混合，使之反应。所得湿 品经干燥制得过氧化镁成品。该方法亦存在产品中过氧化镁含量低、成本较高等 问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效提高过氧化镁含量和稳定性，降低原料成本 的非乳化法制备过氧化镁的方法。本发明制备过氧化镁的方法，是以可溶性镁盐、过氧化氢溶液和碱为原料， 以有机膦酸及其盐或无机磷酸及其盐作为稳定剂，在水溶液体系中，控制体系温
度在10 3(TC下反应2~10小时；反应产物经过滤、洗涤、干燥得到白色的过氧 化镁粉末。
在制备过程中，首先将稳定剂溶解于质量浓度20~35%的过氧化氢水溶液中， 再向其中加入浓度为1.0 3.8 mol/L的可溶性镁盐溶液混合均匀，然后在搅拌下加 入质量浓度为10~30%的碱溶液，控制反应体系温度在10 30'C，反应2 10小时； 反应后抽滤得到湿品过氧化镁；湿品过氧化镁经洗涤后，干燥，即得过氧化镁粉 末产品。
稳定剂的用量以五氧化二磷计，为可溶解性镁盐重量的0.01~1.5%;过氧化 氢溶液的用量为过氧化氢和镁的摩尔比为0.5:1 ~2.5:1;碱的用量为碱与镁的摩尔 比为0.2:1 ~5:1。
上述干燥工艺可采用在温度10 250。C，压力80~700 mmHg下进行真空干燥， 也可采用在常温、常压下自然干燥。
本发明作为稳定剂的有机膦酸主要有羟基乙叉二膦酸，氨基三甲叉膦酸，乙 二胺四甲叉膦酸；有机膦酸盐主要有羟基乙叉二膦酸钠，氨基三甲叉膦酸钠，乙 二胺四甲叉膦酸钠；无机磷酸主要是磷酸；无机磷酸盐主要有磷酸氢二钠、磷酸 二氢钠、焦磷酸、焦磷酸钠等。
本发明使用的可溶性镁盐为氯化镁、硫酸镁或硝酸镁。
本发明使用的碱为氨水、碳酸钠、氢氧化钠或氢氧化钾。
本发明与现有技术相比具有以下优点
1、 本发明采用可溶性镁盐为原料，以有机膦酸及其盐或无机磷酸及其盐作 为稳定剂，在水溶液体系中反应制得过氧化镁，避免了采用氧化镁为原料所带来 的成本高、过氧化氢利用率低等不利因素，大大降低了原料成本。
2、 本发明制备的过氧化镁产品中过氧化镁的含量高(一般大于40%)，在 缺氧环境下可用于抑制硫酸盐还原菌对地下、水下管道钢铁部件的腐蚀，同时对 环境没有污染。
3、 本发明生产工艺简单，操作方便，能耗低，降低了生产成本，有利于大 规模工业化生产。
具体实施例方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明制备过氧化镁的方法。
实施例l:在500 mL烧杯内加入质量浓度30c/。的过氧化氢36 mL;称取0.5 g 羟基乙叉二膦酸加入烧杯中，搅拌使之溶解；然后向烧杯中加入浓度为l.lmol/L 的氯化镁溶液150mL，混合均匀后，在搅拌条件下逐滴滴加质量浓度25%的氨水 溶液110mL;控制反应体系温度在15士5'C，搅拌反应4小时。反应后通过抽滤得 到湿品过氧化镁，湿品过氧化镁经洗涤后，在温度为7(TC、压力为80mmHg下真 空干燥，得10g过氧化镁含量为47.6。/。的粉末产品。
实施例2:在500 mL烧杯内加入质量浓度20y。的过氧化氢54 mL;称取0.5 g 羟基乙叉二膦酸钠加入其中，搅拌使之溶解；然后向烧杯中加入浓度为l.lmol/L 的氯化镁溶液150mL，混合均匀后，在搅拌下逐滴滴加质量浓度25%的氨水溶液 llOmL;控制反应体系温度在15士5'C，搅拌反应4小时。反应后通过抽滤得到湿 品过氧化镁，湿品过氧化镁经洗涤后，在温度为70。C、压力为80mmHg下真空干 燥，得10.5g过氧化镁含量为47.3W的粉末产品。
实施例3:在500 mL烧杯内加入质量浓度30c/。的过氧化氢36 mL，称取0.5 g 氨基三甲叉膦酸加入其中，搅拌使之溶解；然后向烧杯中加入浓度为l.lmol/L的 硫酸镁溶液150mL，混合均匀后，在搅拌下逐滴滴加质量浓度为28%的氢氧化钠 溶液100mL;控制反应体系温度在15土5'C，搅拌反应4小时。反应后通过抽滤得 到湿品过氧化镁，湿品过氧化镁经洗涤后，在温度为7(TC、压力为80mmHg下真 空干燥，得10.5g过氧化镁含量为47.5。/。的粉末产品。
实施例4:在500 mL烧杯内加入质量浓度30c/。的过氧化氢36 mL;称取0.5 g 磷酸氢二钠加入烧杯中，搅拌使之溶解；然后向烧杯中加入浓度为l.lmol/L的氯 化镁溶液150mL，混合均匀后，在搅拌条件下逐滴滴加质量浓度25%的氨水溶液 110mL;控制反应体系温度在15土5。C，搅拌反应2小时。反应后通过抽滤得到湿 品过氧化镁，湿品过氧化镁经洗涤后，在70。C、常压下干燥，得9.8g过氧化镁含 量为37.6%的粉末产品。
实施例5:在500 mL烧杯内加入质量浓度20n/。的过氧化氢54 mL;称取0.5 g 乙二胺四甲叉膦酸钠加入其中，搅拌使之溶解；然后向烧杯中加入浓度为3.7 mol/L的硝酸镁溶液45 mL，混合均匀后，在搅拌下逐滴滴加质量浓度25%的氨水 溶液110mL;控制反应体系温度在15士5'C，搅拌反应6小时。反应后通过抽滤得到湿品过氧化镁，湿品过氧化镁经洗涤后，在温度为7(TC、压力为80mmHg下真 空干燥，得10.38过氧化镁含量为50.3%的粉末产品。
实施例6:在500mL烧杯内加入质量浓度30M的过氧化氢36 mL，称取0.5 g 焦磷酸钠加入其中，搅拌使之溶解；然后向烧杯中加入浓度为l.lmoI/L的氯化镁 溶液150 mL,混合均匀后，在搅拌下逐滴滴加质量浓度为13%的碳酸钠溶液50 mL;控制反应体系温度在15土5'C，搅拌反应8小时。反应后通过抽滤得到湿品 过氧化镁，湿品过氧化镁经洗涤后，在7(TC、常压下干燥，得11.5 g过氧化镁含 量为43.5%的粉末产品。
权利要求
1、非乳化法制备过氧化镁的方法，是以可溶性镁盐、过氧化氢溶液和碱为原料，以有机膦酸及其盐或无机磷酸及其盐作为稳定剂，在水溶液体系中，控制体系温度在10～30℃下反应2～10小时；反应产物经过滤、洗涤、干燥得到白色的过氧化镁粉末。
2、 如权利要求1所述非乳化法制备过氧化镁的方法，其特征在于首先将 稳定剂溶解于质量浓度20~35%的过氧化氢水溶液中；再向其中加入浓度为 1.0-3.8 mol/L的可溶性镁盐溶液，混合均匀；然后在搅拌下加入质量浓度为 10 30%的碱溶液，控制反应体系温度在10~30°C，反应2 10小时；反应后抽滤 得到湿品过氧化镁；湿品过氧化镁经洗涤后，干燥，即得过氧化镁粉末产品；所述稳定剂的用量以五氧化二磷计，为可溶解性镁盐重量的0.01-1.5%;过 氧化氢溶液的用量为过氧化氢和镁的摩尔比为0.5:1-2.5:1;碱的用量为碱与镁的 摩尔比为0.2:1-5:1。
3、 如权利要求1或2所述非乳化法制备过氧化镁的方法，其特征在于所述 有机膦酸为羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸或乙二胺四甲叉膦酸。
4、 如权利要求1或2所述非乳化法制备过氧化镁的方法，其特征在于所述 有机膦酸盐为羟基乙叉二膦酸钠、氨基三甲叉膦酸钠或乙二胺四甲叉膦酸钠。
5、 如权利 要求1或2所述非乳化法制备过氧化镁的方法，其特征在于所述 无机磷酸盐为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、焦磷酸或焦磷酸钠。
6、 如权利要求1或2所述非乳化法制备过氧化镁的方法，其特征在于所述可溶性镁盐为氯化镁、硫酸镁或硝酸镁。
7、 如权利要求1或2所述非乳化法制备过氧化镁的方法，其特征在于所述碱为氨水、碳酸钠、氢氧化钠或氢氧化钾。
8、 如权利要求1或2所述非乳化法制备过氧化镁的方法，其特征在于所述干燥是在 度10-250°C，压力80-700 mmHg下进行真空干燥。
全文摘要
本发明提供了一种非乳化法制备过氧化镁的方法，是以有机膦酸及其盐或无机磷酸及其盐作为稳定剂，以可溶性镁盐、过氧化氢溶液、碱为原料，在水溶液体系中，控制体系温度在10～30℃下反应2～10小时；反应产物经过滤、洗涤、干燥得到白色的过氧化镁粉末。本发明采用可溶性镁盐为原料制备过氧化镁，避免了采用氧化镁为原料所带来的成本高、过氧化氢利用率低等不利因素，所得产品中过氧化镁含量大于40％，生产工艺简单，能耗低，适合大规模工业化生产。
文档编号C01B15/043GK101613088SQ20091011740
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者刘海宁, 吴志坚, 权 李, 飞 葛 申请人:中国科学院青海盐湖研究所