用酸化—萃取法從含硼氯化鎂溶液中提取硼酸的方法
2023-07-18 13:16:11
專利名稱：用酸化—萃取法從含硼氯化鎂溶液中提取硼酸的方法
技術領域：
本發明屬於無機鹽化工技術領域，特別涉及一種用酸化一萃取法從含硼氯化鎂溶液中取硼酸的方法。
二背景技術：
硼酸是一種重要的化工原料，廣泛應用於國防、化工、電子、醫藥、冶金、機械等許多領域。我國的硼礦資源主要有固體硼礦和鹽湖中滷水硼礦兩種，固體硼礦的開採己形成相當規模，由於固體硼礦資源有限，它的開採和應用己受到極大地限制，而鹽湖中的滷水硼礦資源儲量較大，但由於其滷水中含量較低，提取技術不太成熟，因而鹽湖滷水中硼的工業開採仍處於起步階段。目前從滷水中提取硼酸有三種方法。 一種是酸化法提取硼酸，此法只適用於B2O3>20g/L的滷水，它的粗硼酸回收率為70 75%,它回收率低，對8203低於10g/L的鹽湖不適用。第二種為高效硼樹脂法，該法可適用於B2(D3 10g/L以下的滷水，硼回收率達99%，但此法有一個明顯的缺點，即要求原料滷水中的B2O3〈500mg/L，而且滷水中的礦化度越低越好， 一般適於海水提硼，不適於鹽湖滷水提硼；第三種為萃取法，用帶支鏈的醇與滷水中硼形成硼醇配合物，溶於有機溶劑而完成萃取過程，它可將滷水中的硼提到20mg/L以下，硼回收率達99%，適用於B2O3 6 10g/L的高礦化度滷水，其缺點是支鏈醇有一定的水瑜性，萃取過程溶解損失大，單次萃取溶解損失達1%以上。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的上述不足，研製一種酸化一萃取法從含硼氯化鎂溶
液中提取硼酸的方法。此方法既保留了酸化法和萃取法的優點，又有效克服了它們各自存在的不足，採用此方法完全適用於現有鹽湖滷水提硼的工業生產需要，它大幅度地降低了生產成本和設備投資，為大規模工業化鹽湖滷水提硼奠定了堅實的技術基礎。
技術方案是這種用酸化一萃取法從含硼氯化鎂溶液中取硼酸的方法在於(一)、工藝流程如圖1所示，它為酸化、過濾、多次萃取、多次反萃，過濾工序後還設有熱溶脫色、過濾去渣、冷結晶過濾、蒸發四個工序，冷結晶過濾後得硼酸產品；(二)、工藝條件為酸化中在含硼氯化鎂滷水裡加入鹽酸或硫酸，使滷水的pH值為0-3，酸化溫度為常溫，酸化時間為
10 60分鐘；熱溶脫色中粗硼酸工業雙氧水活性炭或粉煤灰質量百分比為ioo : o.oi 5:
0.5 5，熱溶脫色中的加熱溫度為80 95°C。酸化是將含硼的氯化鎂滷水加入鹽酸或硫酸，調整其滷水的酸度，使滷水的pH值為0-3，達到硼酸沉澱時的pH值，使滷水中的硼酸沉澱。過濾是把酸化後沉澱的硼酸和其酸化液進行分離的工序。多次萃取是用萃取劑將酸化液中剩餘的硼酸進一步進行回收提取的過程，多次萃取工序屬已有技術，它在專利號200810135852.6中也有詳細敘述。多次反萃工序是對多次萃取後的含有硼酸的萃取劑進行再生解萃的過程，此過程中將硼酸反萃出來並將萃取劑再生，多次反萃也屬現有技術，並在專利申請號200810135852.6中詳細敘述。熱溶脫色工序是本發明的一個核心，它是將處理後得到的粗硼酸加熱溶解再加入適量的雙氧水和活性炭或粉煤灰，將影響硼酸色度的腐殖質和鐵元素除去的過程，經此工序處理後的硼酸產品其白度大於95。過濾去渣是把熱溶脫色處理後的粗硼酸溶液進行過濾除去其中的固體雜質的過程，固體雜質也稱廢渣。冷結晶過濾是對過濾去渣後的粗硼酸飽和液進行冷卻降溫至常溫結晶再過濾的過程，過濾後得到硼酸產品可加水洗滌除去雜質，其洗滌液可返回熱溶脫色中。硼酸溶液經蒸發除水後得到部分粗硼酸，粗硼酸返回熱溶脫色工序中。從如圖1所示的工藝流程圖中可看到，該工藝中僅有萃取餘液、虔渣、水汽等三種物料排出，這些排出物中硼的含量極少，因而硼的回收率很高，達95%以上，而且萃取餘液是提取鋰鹽和鎂鹽的優質原料，它有效克服了現有技術存在的不足，完全適用於現有鹽湖滷水提硼的工業生產需要，大幅度地降低了生產成本和設備投資，為規模化鹽湖卣水提硼奠定了堅實的技術基礎。
四
圖i為本發明用酸化一萃取法從含硼氯化鎂溶液中提取硼酸的方法工藝流程示意圖。;s
的詳細說明已在前面所述，這裡不再重述。工藝流程示意圖，它已在前面所述，這裡不再重述。五具體實施例方式
實施例一採用某鹽湖含硼氯化鎂滷水，酸化中加入硫酸到滷水中，使滷水的pH值為0左右，酸化溫度為常溫，酸化時間為60分鐘，然後將滷水進行過濾，得粗硼酸固體和酸化液液體，酸化液進入多次萃取工序，多次萃取中加入萃取劑至酸化液中，進行硼的萃取，經測試經六次萃取後酸化液中硼含量很低，即將萃取餘液排掉，萃取劑的配製為仲辛醇與異辛
醇按i : 5比例混合復配得主鏈含<:5~1帶支鏈的一元混合醇， 一元混合醇用航空煤油按i : i
比例稀釋得復配萃取劑。多次反萃中的反萃液為淡水，經六次逆流多次反萃後，飽和有機相中的硼已被反萃到反萃液中，再生有機相可作為萃取劑返回多次萃取中使用。經過濾或其它
工序得到的粗硼酸和反萃液，進入熱溶脫色，熱溶脫色中的加熱溫度為8(TC，熱溶脫色中根
據粗硼酸的質量，按粗硼酸工業雙氧水活性炭質量百分比為ioo : o.oi : 5進行配比，先加入工業雙氧水反應io分鐘後，再加入活性炭反應30分鐘後，然後過濾去渣得粗硼酸飽和液，經冷結晶過濾後得含水的硼酸產品，硼酸溶液再經蒸發除水得粗硼酸返回至熱溶脫色中。
實施例二取某鹽湖含硼氯化鎂滷水，酸化中加入鹽酸到滷水中，使滷水的pH值為3
左右，酸化溫度為常溫，酸化時間為10分鐘，隨後將滷水進行過濾，得粗硼酸固體和酸化液
液體，酸化液進入多次萃取工序，多次萃取中加入萃取劑至酸化液中，進行硼酸萃取，經測試經八次萃取後酸化液中硼含量降低到再不能萃取後，將萃取餘液排掉，萃取劑的配製為仲
辛醇與異戊醇按i: 20比例復配得主鏈含Cwo帶支鏈的一元混合醇， 一元混合醇用璜化煤油按i : i比例稀釋得復配萃取劑。多次反萃中的反萃液為淡水，經八次逆流多次反萃後，飽和有機相中的硼己被反萃到反萃液中，再生有機相作為萃取劑返回多次萃取中使用。經過濾或
其它工序得到的粗硼酸和反萃液進入熱溶脫色，熱溶脫色中的加熱溫度為95"C，熱溶脫色中
根據粗硼酸的質量和腐殖質的多少，按粗硼酸工業雙氧水粉煤灰質量百分比為ioo : 5 :0.5進行配比，先加入工業雙氧水反應30分鐘後，再加入粉煤灰反應io分鐘後，然後過濾去渣得粗硼酸飽和液，經冷結晶過濾後得含水的硼酸產品，硼酸溶液再經蒸發除水得粗硼酸返回至熱溶脫色中。
權利要求
1、一種用酸化-萃取法從含硼氯化鎂溶液中提取硼酸的方法，其特徵在於(一)、工藝流程為酸化、過濾、多次萃取、多次反萃，過濾工序後還設有熱溶脫色、過濾去渣、冷結晶過濾、蒸發四個工序，冷結晶過濾後得硼酸產品；(二)、工藝條件為酸化中在含硼氯化鎂滷水裡加入鹽酸或硫酸，使滷水的pH值為0～3，酸化溫度為常溫，酸化時間為10～60分鐘；熱溶脫色中粗硼酸∶工業雙氧水∶活性炭或粉煤灰質量百分比為100∶0.01～5∶0.5～5，熱溶脫色中的加熱溫度為80～95℃。
全文摘要
本發明屬於無機鹽化工技術領域，尤其涉及一種用酸化—萃取法從含硼氯化鎂溶液中取硼酸的方法。此方法的特徵是(一)工藝流程為酸化、過濾、多次萃取、多次反萃，過濾工序後還設有熱溶脫色、過濾去渣、冷結晶過濾、蒸發四個工序，冷結晶過濾後得硼酸產品；(二)工藝條件為酸化中在含硼氯化鎂滷水裡加入鹽酸或硫酸，使滷水的pH值為0～3，酸化溫度為常溫，酸化時間為10～60分鐘；熱溶脫色中粗硼酸∶工業雙氧水∶活性炭或粉煤灰質量百分比為100∶0.01～5∶0.5～5，熱溶脫色中的加熱溫度為80～95℃。該方法完全適用於現有鹽湖滷水提硼的工業生產需要，它大幅度地降低了生產成本和設備投資，為大規模工業化鹽湖滷水提硼奠定了堅實的技術基礎。
文檔編號C01B35/00GK101538048SQ20091013881
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月29日 優先權日2009年4月29日
發明者劉必箐, 吳小王, 朱海麗, 李宏燦, 謝雲榮, 賴學明, 魏廷祥, 魏新俊 申請人:青海中信國安科技發展有限公司