CN101913618A - 一种对硼酸钠进行改性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对硼酸钠进行改性的方法，按十水四硼酸钠∶硼酸＝4∶0～1.05的质量比进行混合，升温加热至70～100℃熔融、脱水，继续反应50～80分钟完成结晶水的部份脱除，冷却、粉碎，得改性的五水四硼酸钠产品，作为枸溶性肥料使用，可让作物长期吸收硼；或者将物料升温加热至70～140℃熔融、脱水，继续反应20～30分钟，再升温至310-360℃，聚合、冷却、粉碎，即改性成水溶性好的四水八硼酸钠产品；或者将物料升温加热至70～140℃熔融、脱水，继续反应20～30分钟，再升温至410-450℃，冷却、粉碎，得改性的水溶性好的无水四硼酸钠产品，可有效防止硼被土壤中的离子固化，从根本上解决硼酸钠水溶性低，难于为作物所吸收等问题。工艺简单，在相同或不同焙烧设备上，只需控制配方及温度，即可生产出四水八硼酸钠和五水硼砂及无水硼砂，节能、环保。

Description

一种对硼酸钠进行改性的方法

技术领域

本发明涉及一种方法，尤其是一种对硼酸钠进行改性的方法，属于精细化工技术领域。

背景技术

硼化合物主要用于玻璃和搪瓷行业。在玻璃中，可增强紫外线的透射率，提高玻璃的透明度及耐热性能。在搪瓷制品中，可使瓷釉不易脱落而使其具有光泽。在特种光学玻璃、玻璃纤维、有色金属的焊接剂、珠宝的粘结剂、印染、洗涤(丝和毛织品等)、金的精制、化妆品、农药、肥料、硼砂皂、防腐剂、防冻剂和医学用消毒剂等方面也有广泛的应用。硼砂是制取含硼化合物的基本原料，几乎所有的含硼化物都可用硼砂制得。因此，含硼化合物在冶金、钢铁、机械、军工、刀具、造纸、电子管、化工及纺织等部门中都有着重要而广泛的用途。

同样现代农业对肥料的种类和形式有了更高的要求。在大量元素肥料使用的农业时代，人们依据木桶理论发现，微量元素肥料已成为当前农业中的“短板”。经几十年来的研究，人们发现中微量元素又成为农业增产、增效的重要因素。与其它的肥料不同，硼化合物的重要成分是硼砂即十水四硼酸钠，由于硼砂本身在水中的溶解度较低，容易与其它金属离子反应而产生沉淀，从而降低作物对硼的吸收率，不能满足作物的快速吸收需求，加上硼砂中的含硼量低，在冬春季节用于叶面喷施，常发生喷头堵塞。四水八硼酸钠的溶解度是硼砂的七倍多，且酸碱度呈中性，比其它硼肥更具广阔的应用，特别是能与农药混用。因此，提高硼砂的水溶性，以加强硼肥的增效作用，是目前急需解决的一项重要课题。为了解决硼容易被固化的缺点，让作物能不断吸收，也在开发相应的枸溶性肥料，以防止硼被土壤中离子固化。五水硼砂就是一种含硼较高，而呈现出枸溶性的特点，也被广泛作为作物的基肥用。

目前，国内已有一些技术取得了进展。安徽省土肥总站和新疆石河子的徐立云等用水溶解硼砂并与硼酸反应，再用专用设备进行聚合，经喷雾干燥得产品四水八硼酸钠，属于湿法合成。江西绿光生物工程有限公司又在以上湿法合成的基础上，添加表面活性剂直接合成硼肥。

发明内容

为克服现有十水四硼酸钠水溶性低，容易被固化，难于为作物所吸收等不足，本发明提供一种对硼酸钠进行改性的方法，可得到肥力持续的枸溶性产品——五水四硼酸钠，以及不同性质的水溶产品四水八硼酸钠和无水硼砂。

本发明通过下列技术方案完成：一种对硼酸钠进行改性的方法，其特征在于经过下列步骤：

A、将十水四硼酸钠与硼酸按十水四硼酸钠∶硼酸～4∶0～1.05的质量比混合后，平铺在焙烧窑台车上，平铺厚度为8-160mm，送入焙烧窑内；

B、升温加热至70～100℃，使物料熔融、脱水，并在70～100℃温度下反应50～80分钟出窑，冷却、粉碎，得改性的五水四硼酸钠产品；

或者

B1、升温加热至70～140℃，使物料熔融、脱水，并在70～140℃温度下反应20～30分钟，之后再升温至410～450℃完全脱水出窑，冷却、粉碎，即得改性的无水硼酸钠产品；

或者

B2、升温加热至70～140℃，使物料熔融、脱水，并在70～140℃温度下反应20～30分钟，之后再升温至310～360℃，并在310～360℃温度下反应20-40分钟完成聚合出窑，冷却、粉碎，即得改性的四水八硼酸钠产品。

所述A步骤的焙烧窑为常规的隧道窑或梭式窑或辊道窑。

所述B、B1、B2步骤的升温加热在不同的焙烧窑内完成，或者在同一焙烧窑的不同温度控制区域内同时完成。

本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：采用上述方案，可方便地对硼酸钠进行改性后，生产易溶于水的硼含量大于20.5％的四水八硼酸钠和20％的无水硼砂，以及硼含量大于15％的枸溶性五水四硼酸钠，作为肥料使用时，可让作物不断吸收硼，促进作物生长，能够有效防止硼被土壤中的离子固化，从根本上解决了硼酸钠水溶性低，容易被固化，难于为作物所吸收等问题。本发明方法的工艺简单，操作控制极为容易，只需对温度进行简单控制，即可完成对硼酸钠的改性，而且只需在同一焙烧设备上，通过不同温度区域的控制，既可生产出水溶性好的四水八硼酸钠产品，又可生产出无水硼砂产品，及五水四硼酸钠，且生产过程中只排出水气，不排任何污染物，具有节能、环保的特点，是一种绿色化工工艺技术。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

将十水四硼酸钠平铺在台车上，铺料厚度为10mm，将台车送入常规焙烧窑中，升温加热至100℃熔融、脱水，并在100℃温度下反应50分钟出窑，冷却、粉碎，即得改性的含硼量为14％的五水四硼酸钠产品。

实施例2

将十水四硼酸钠平铺在台车上，铺料厚度为12mm，将台车送入常规焙烧窑中，升温加热至70℃熔融、脱水，并在70℃温度下反应80分钟出窑，冷却、粉碎，即得改性的含硼量为15％的五水四硼酸钠产品。

实施例3

A、将十水四硼酸钠与硼酸均数，按十水四硼酸钠∶硼酸～4∶1.05的质量比混合后，平铺在台车上，铺料厚度为160mm，将台车送入常规焙烧窑中；

B、升温加热至140℃熔融、脱水，并在140℃温度下反应20分钟，再升温至360℃，并在360℃温度下反应20分钟完成聚合出窑，冷却、粉碎，即得改性的含硼量为21％的四水八硼酸钠产品。

实施例4

A、将十水四硼酸钠与硼酸按十水四硼酸钠∶硼酸＝4∶0.95的质量比混合后，铺放在台车上，铺料厚度为140mm，将台车送入常规焙烧窑中；

B、升温加热至100℃熔融、脱水，并在100℃温度下反应25分钟，再升温至330℃，并在330℃温度下继续反应30分钟完成聚合出窑，冷却、粉碎，即得改性的含硼量为20.5％的四水八硼酸钠产品。

实施例5

A、将十水四硼酸钠铺放在台车上，铺料厚度为150mm，将台车送入常规焙烧窑中；

B1、升温加热至70℃熔融、脱水，并在70℃温度下反应30分钟，之后再升温至410℃完成结晶水的脱除出窑，冷却、粉碎，即得改性的含硼量为20.1％的无水硼砂产品。

实施例6

A、将十水四硼酸钠铺放在台车上，铺料厚度为160mm，将台车送入常规焙烧窑中；

B1、升温加热至140℃，使物料熔融、脱水，并在140℃温度下反应20分钟，之后再升温至450℃完全脱水出窑，冷却、粉碎，即得改性的含硼量为20.3％的无水硼砂产品。

实施例7

将十水四硼酸钠按10mm的铺料厚度平铺在1^#台车上，将十水四硼酸钠与硼酸，按十水四硼酸钠∶硼酸＝4∶1.05的质量比混合后，平铺在2^#台车上，铺料厚度为160mm，将十水四硼酸钠按160mm的铺料厚度铺放在3^#台车上，送入同一焙烧窑中，升温热至100℃，并在100℃温度下继续反应3小时，推出1^#台车，得五水四硼酸钠产品；再升温加热至340℃，并在340℃温度下继续反应40分钟，推出2^#台车，得四水八硼酸钠产品；再升温加热到440℃，推出3^#台车，得无水硼砂产品。

Claims (3)

1.一种对硼酸钠进行改性的方法，其特征在于经过下列步骤：

A、将十水四硼酸钠与硼酸，按十水四硼酸钠∶硼酸＝4∶0～1.05的质量比混合后，平铺在焙烧窑台车上，平铺厚度为8-160mm，送入焙烧窑内；

B、升温加热至70～100℃，使物料熔融、脱水，并在70～100℃温度下反应50～80分钟出窑，冷却、粉碎，得改性的五水四硼酸钠产品；

或者

B1、升温加热至70～140℃，使物料熔融、脱水，并在70～140℃温度下反应20～30分钟，之后再升温至410～450℃完全脱水出窑，冷却、粉碎，即得改性的无水硼酸钠产品；

或者

B2、升温加热至70～140℃，使物料熔融、脱水，并在70～140℃温度下反应20～30分钟，之后再升温至310～360℃，并在310～360℃温度下反应20-40分钟完成聚合出窑，冷却、粉碎，即得改性的四水八硼酸钠产品。

2.根据权利要求1所述的对硼酸钠进行改性的方法，其特征在于所述B步骤或B1步骤的升温加热是在常规焙烧窑中完成的。

3.根据权利要求1所述的对硼酸钠进行改性的方法，其特征在于所述B、B1、B2步骤的升温加热在不同的焙烧窑内完成，或者在同一焙烧窑的不同温度控制区域内同时完成。