CN101538048A

CN101538048A - 用酸化—萃取法从含硼氯化镁溶液中提取硼酸的方法

Info

Publication number: CN101538048A
Application number: CN200910138814A
Authority: CN
Inventors: 李宏灿; 吴小王; 魏新俊; 谢云荣; 赖学明; 魏廷祥; 刘必箐; 朱海丽
Original assignee: Qinghai CITIC Guoan Technology Co Ltd
Current assignee: Qinghai CITIC Guoan Technology Co Ltd
Priority date: 2009-04-29
Filing date: 2009-04-29
Publication date: 2009-09-23

Abstract

本发明属于无机盐化工技术领域，尤其涉及一种用酸化-萃取法从含硼氯化镁溶液中取硼酸的方法。此方法的特征是：(一)工艺流程为酸化、过滤、多次萃取、多次反萃，过滤工序后还设有热溶脱色、过滤去渣、冷结晶过滤、蒸发四个工序，冷结晶过滤后得硼酸产品；(二)工艺条件为酸化中在含硼氯化镁卤水里加入盐酸或硫酸，使卤水的pH值为0～3，酸化温度为常温，酸化时间为10～60分钟；热溶脱色中粗硼酸∶工业双氧水∶活性炭或粉煤灰质量百分比为100∶0.01～5∶0.5～5，热溶脱色中的加热温度为80～95℃。该方法完全适用于现有盐湖卤水提硼的工业生产需要，它大幅度地降低了生产成本和设备投资，为大规模工业化盐湖卤水提硼奠定了坚实的技术基础。

Description

用酸化-萃取法从含硼氯化镁溶液中提取硼酸的方法

一、技术领域

本发明属于无机盐化工技术领域，特别涉及一种用酸化-萃取法从含硼氯化镁溶液中取硼酸的方法。

二、技术背景

硼酸是一种重要的化工原料，广泛应用于国防、化工、电子、医药、冶金、机械等许多领域。我国的硼矿资源主要有固体硼矿和盐湖中卤水硼矿两种，固体硼矿的开采已形成相当规模，由于固体硼矿资源有限，它的开采和应用已受到极大地限制，而盐湖中的卤水硼矿资源储量较大，但由于其卤水中含量较低，提取技术不太成熟，因而盐湖卤水中硼的工业开采仍处于起步阶段。目前从卤水中提取硼酸有三种方法。一种是酸化法提取硼酸，此法只适用于B₂O₃＞20g/L的卤水，它的粗硼酸回收率为70～75％，它回收率低，对B₂O₃低于10g/L的盐湖不适用。第二种为高效硼树脂法，该法可适用于B₂O₃ 10g/L以下的卤水，硼回收率达99％，但此法有一个明显的缺点，即要求原料卤水中的B₂O₃＜500mg/L，而且卤水中的矿化度越低越好，一般适于海水提硼，不适于盐湖卤水提硼；第三种为萃取法，用带支链的醇与卤水中硼形成硼醇配合物，溶于有机溶剂而完成萃取过程，它可将卤水中的硼提到20mg/L以下，硼回收率达99％，适用于B₂O₃6～10g/L的高矿化度卤水，其缺点是支链醇有一定的水溶性，萃取过程溶解损失大，单次萃取溶解损失达1％以上。

三、发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述不足，研制一种酸化-萃取法从含硼氯化镁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优点，又有效克服了它们各自存在的不足，采用此方法完全适用于现有盐湖卤水提硼的工业生产需要，它大幅度地降低了生产成本和设备投资，为大规模工业化盐湖卤水提硼奠定了坚实的技术基础。

技术方案是：这种用酸化-萃取法从含硼氯化镁溶液中取硼酸的方法在于：(一)、工艺流程如图1所示，它为酸化、过滤、多次萃取、多次反萃，过滤工序后还设有热溶脱色、过滤去渣、冷结晶过滤、蒸发四个工序，冷结晶过滤后得硼酸产品；(二)、工艺条件为酸化中在含硼氯化镁卤水里加入盐酸或硫酸，使卤水的pH值为0～3，酸化温度为常温，酸化时间为10～60分钟；热溶脱色中粗硼酸∶工业双氧水∶活性炭或粉煤灰质量百分比为100∶0.01～5∶0.5～5，热溶脱色中的加热温度为80～95℃。酸化是将含硼的氯化镁卤水加入盐酸或硫酸，调整其卤水的酸度，使卤水的pH值为0～3，达到硼酸沉淀时的pH值，使卤水中的硼酸沉淀。过滤是把酸化后沉淀的硼酸和其酸化液进行分离的工序。多次萃取是用萃取剂将酸化液中剩余的硼酸进一步进行回收提取的过程，多次萃取工序属已有技术，它在专利号200810135852.6中也有详细叙述。多次反萃工序是对多次萃取后的含有硼酸的萃取剂进行再生解萃的过程，此过程中将硼酸反萃出来并将萃取剂再生，多次反萃也属现有技术，并在专利申请号200810135852.6中详细叙述。热溶脱色工序是本发明的一个核心，它是将处理后得到的粗硼酸加热溶解再加入适量的双氧水和活性炭或粉煤灰，将影响硼酸色度的腐殖质和铁元素除去的过程，经此工序处理后的硼酸产品其白度大于95。过滤去渣是把热溶脱色处理后的粗硼酸溶液进行过滤除去其中的固体杂质的过程，固体杂质也称废渣。冷结晶过滤是对过滤去渣后的粗硼酸饱和液进行冷却降温至常温结晶再过滤的过程，过滤后得到硼酸产品可加水洗涤除去杂质，其洗涤液可返回热溶脱色中。硼酸溶液经蒸发除水后得到部分粗硼酸，粗硼酸返回热溶脱色工序中。从如图1所示的工艺流程图中可看到，该工艺中仅有萃取余液、废渣、水汽等三种物料排出，这些排出物中硼的含量极少，因而硼的回收率很高，达95％以上，而且萃取余液是提取锂盐和镁盐的优质原料，它有效克服了现有技术存在的不足，完全适用于现有盐湖卤水提硼的工业生产需要，大幅度地降低了生产成本和设备投资，为规模化盐湖卤水提硼奠定了坚实的技术基础。

四、附图说明：

图1为本发明用酸化-萃取法从含硼氯化镁溶液中提取硼酸的方法工艺流程示意图。它的详细说明已在前面所述，这里不再重述。工艺流程示意图，它已在前面所述，这里不再重述。

五、具体实施方式

实施例一：采用某盐湖含硼氯化镁卤水，酸化中加入硫酸到卤水中，使卤水的pH值为0左右，酸化温度为常温，酸化时间为60分钟，然后将卤水进行过滤，得粗硼酸固体和酸化液液体，酸化液进入多次萃取工序，多次萃取中加入萃取剂至酸化液中，进行硼的萃取，经测试经六次萃取后酸化液中硼含量很低，即将萃取余液排掉，萃取剂的配制为仲辛醇与异辛醇按1∶5比例混合复配得主链含C_5～10带支链的一元混合醇，一元混合醇用航空煤油按1∶1比例稀释得复配萃取剂。多次反萃中的反萃液为淡水，经六次逆流多次反萃后，饱和有机相中的硼已被反萃到反萃液中，再生有机相可作为萃取剂返回多次萃取中使用。经过滤或其它工序得到的粗硼酸和反萃液，进入热溶脱色，热溶脱色中的加热温度为80℃，热溶脱色中根据粗硼酸的质量，按粗硼酸∶工业双氧水∶活性炭质量百分比为100∶0.01∶5进行配比，先加入工业双氧水反应10分钟后，再加入活性炭反应30分钟后，然后过滤去渣得粗硼酸饱和液，经冷结晶过滤后得含水的硼酸产品，硼酸溶液再经蒸发除水得粗硼酸返回至热溶脱色中。

实施例二：取某盐湖含硼氯化镁卤水，酸化中加入盐酸到卤水中，使卤水的pH值为3左右，酸化温度为常温，酸化时间为10分钟，随后将卤水进行过滤，得粗硼酸固体和酸化液液体，酸化液进入多次萃取工序，多次萃取中加入萃取剂至酸化液中，进行硼酸萃取，经测试经八次萃取后酸化液中硼含量降低到再不能萃取后，将萃取余液排掉，萃取剂的配制为仲辛醇与异戊醇按1∶20比例复配得主链含C_5～10带支链的一元混合醇，一元混合醇用璜化煤油按1∶1比例稀释得复配萃取剂。多次反萃中的反萃液为淡水，经八次逆流多次反萃后，饱和有机相中的硼已被反萃到反萃液中，再生有机相作为萃取剂返回多次萃取中使用。经过滤或其它工序得到的粗硼酸和反萃液进入热溶脱色，热溶脱色中的加热温度为95℃，热溶脱色中根据粗硼酸的质量和腐殖质的多少，按粗硼酸∶工业双氧水∶粉煤灰质量百分比为100∶5∶0.5进行配比，先加入工业双氧水反应30分钟后，再加入粉煤灰反应10分钟后，然后过滤去渣得粗硼酸饱和液，经冷结晶过滤后得含水的硼酸产品，硼酸溶液再经蒸发除水得粗硼酸返回至热溶脱色中。

Claims

1、一种用酸化-萃取法从含硼氯化镁溶液中提取硼酸的方法，其特征在于：(一)、工艺流程为酸化、过滤、多次萃取、多次反萃，过滤工序后还设有热溶脱色、过滤去渣、冷结晶过滤、蒸发四个工序，冷结晶过滤后得硼酸产品；(二)、工艺条件为酸化中在含硼氯化镁卤水里加入盐酸或硫酸，使卤水的pH值为0～3，酸化温度为常温，酸化时间为10～60分钟；热溶脱色中粗硼酸∶工业双氧水∶活性炭或粉煤灰质量百分比为100∶0.01～5∶0.5～5，热溶脱色中的加热温度为80～95℃。