CN102602953A - 利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法，其基本工序为盐湖提锂母液盐田滩晒浓缩后，进过压滤除渣，硫酸酸化，酸化液冷却降温浓密后压滤制得粗硼酸，酸化析硼母液进行萃取和三级反萃取，反萃液热溶粗硼酸后冷结晶，最后进行离心分离、洗涤干燥包装即得硼酸成品。本技术解决了盐湖提锂母液回收利用问题，为提高盐湖资源硼的综合回收率提供了一种新的方法，本技术具有工艺简单，生产成本低，产品质量好，综合效益好，易于工业化生产的特点。

Description

利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法

技术领域

本发明涉及盐化工技术领域，具体地说是涉及一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法。

背景技术

世界高硼硅酸盐玻璃产业的发展始于20世纪的美国，近一个世纪以来发展迅速，已由初期的一两个产品发展到目前的一千余个品种，成为材料工程领域的重要产业之一。上个世纪90年代以来，我国高硼硅酸盐玻璃行业也获得了快速的发展，尤其是2001年以后，我国高硼硅酸盐玻璃产业形成了以山东力诺集团为代表的行业群体。所生产的产品包括照明器材、实验室器皿、玻璃炊具、太阳能集热管、医疗器具、液晶显示屏、空心玻璃管、药用玻璃、光学仪器玻璃、太阳能电池等等。

高硼硅酸盐玻璃行业对硼酸的产品质量有着较高的要求，尤其是对产品中铁、氯化物、硫酸盐的含量要求较高，上述指标超标，不仅会影响窑炉使用寿命，还会对玻璃制品的透明度、透光率、坚牢度等造成严重影响。就现实情况看，我国高硼硅酸盐玻璃行业所采用的几乎全部为进口硼酸。据调研，我国高硼硅玻璃行业有使用国产硼酸的愿望，但可惜的是，目前国产硼酸无论在品种上，还是在质量上，还没有哪一家能满足高硼硅玻璃行业最起码的要求。品种与质量，是国产硼酸在推广应用的最大障碍。因此，能生产出自己的高硼硅酸盐玻璃行业级的硼酸是国内技术人员近年来追求的目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法，对提锂母液综合回收利用做出了探讨，对提高盐湖资源综合利用率有积极的意义，具有工艺简单，生产成本低，综合效益好，易于工业化生产的特点。

本发明的方法，具有以下步骤：

（1）提锂后的卤水，硼含量为2.8～3.1g/L,经盐田滩晒浓缩后，硼含量可以达到8.0～9.0g/L左右，过滤除渣后备用；

（2）取过滤后的浓缩卤水用硫酸进行酸化，酸的用量为控制在反应终点的pH值1.0～1.5左右，同时加入0.5～1%的硼酸晶种，酸化转化率可达到70%左右；

（3）酸化液中固液比可到达到2.0～2.5%，用箱式压滤机进行压滤RO水洗涤后，可得主含量为90%的粗硼酸；

（4）压滤后的母液硼含量为2.8g/L左右，对其进行萃取，单次萃取收率可达到85%；对饱和后的萃取剂进行三级反萃，反萃取率可达到90%90±2%；

（5）将反萃液加热至90℃±2℃，用加热后的反萃液热溶粗硼酸，控制到硼酸溶液刚好饱和。热溶后的硼酸溶液冷结晶6～8小时，离心分离、洗涤干燥后可得主含量大于等于99.8%，杂质含量符合高硼硅酸盐玻璃级行业的高纯硼酸。

本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法与现有技术相比较有以下有益效果：用反萃液作为溶解粗硼酸的溶剂，考虑反萃液中硼酸的含量,当反萃液与粗硼酸的比例为2.28:1时溶液刚好饱和,用反萃液溶解粗硼酸有两个优点，一是反萃液为纯净的硼酸溶液，避免了带入新杂质，二是也解决了反萃取硼酸含量低，单独处理成本高的问题。用热的反萃液溶解粗硼酸，控制溶解后的溶液硼酸刚好达到饱和。

本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法具有工艺简单，生产成本低，综合效益好，易于工业化生产的特点。对提高盐湖资源综合利用率有积极的意义。

附图说明

本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法有如下附图：

图1为本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法工艺流程图；

图2为本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法提锂母液盐田滩晒前后化学组成表；

图3为本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法萃取剂、相比和反萃取剂组成表；

图4为本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法成品硼酸化学组成表。

具体的实施方法

下面结合附图和实施例对本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法技术方案作进一步描述。

如图1－图4所示，本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法包括以下步骤：

（1）盐湖提锂母液盐田滩晒压滤步骤　硼含量为2.8～3.1g/L,经盐田滩晒浓缩后，硼含量可以达到8.0～9.0g/L；

（2）硫酸酸化步骤　硫酸的用量为控制在反应终点的pH值1.0～1.5，同时加入0.5～1%的硼酸晶种，酸化转化率可达到70.5%；

（3）压滤分离步骤　酸化液中固液比达到2.0～2.5%，用箱式压滤机进行压滤，用去离子水

洗涤后可得主含量为90%的粗硼酸；

（4）压滤后的酸化析硼母液pH值为2.0±0.2，符合萃取的酸度条件，对其进行常温萃取，卤水与萃取的比例为2:1，萃取时间10分钟，萃取收率可达到85%，对饱和后的萃取剂进行三级反萃，反萃也在常温下进行，负载萃取剂与反萃剂的比例为2:1，反萃时间为8分钟，反萃取率可达到90±2%；

（5）将反萃液加热至90±2℃，用加热后的反萃液热溶酸化压滤所得粗硼酸，90℃时硼酸的溶解度为30g，热溶时要将反萃液中硼酸考虑进去，反萃液与粗硼酸的比例为2.28:1硼酸溶液刚好饱和；热溶后的硼酸溶液冷结晶6～8小时，离心分离、洗涤干燥后可得主含量大于等于99.8%，杂质含量符合高硼硅酸盐玻璃级行业的高纯硼酸。

所述的盐湖提锂母液滩晒步骤是将提锂母液用泵导入盐田，在日晒下水分自然蒸发，卤水中的硼和锂不断富集，滩晒至氯化镁饱和后，硼含量可以达到8.0～9.0g/L达到进入车间要求。

所述的压滤步骤为用箱式压滤机将滩晒浓缩后卤水过滤，除去卤水中的固体悬浮杂质和泥沙，卤水的浊度由过滤前的≥5NTU，降低到过滤后的≤0.5NTU以下，备用。

所述的酸化步骤加料方式为卤水和硫酸按25：1经管道混合器混合进入反应罐，进料的时间为1小时，进料结束后继续搅拌30分钟， pH值1.0～1.5，反应开始时加入6.5kg硼酸作为晶种；酸化后由于硫酸稀释放热使卤水温度上升了5℃，卤水的温度达到了30℃，物料加完后继续搅拌反应30分钟即为反应终点，单个酸化周期为1.5个小时；10月份至次年4月份卤水的温度比较低，需要对卤水进行加热，加热温度为20～25℃，5月份后天气转暖，卤水温度上升，酸化反应在室温下进行。

所述的冷却浓密和压滤分离步骤酸化时由于硫酸稀释放热卤水温度升高3～5℃，酸化液的最终温度接近30℃，生成的硼酸部分又返溶到溶液体系当中，有必要对酸化液进行降温，用列管换热器对酸化液进行降温，将25～30℃酸化液降温至17±2℃；此时的固液比为2.4%，进过浓密设备后，固液比达到了4.5%，对浓密后的酸化液进行压滤，得主含量为75%粗硼酸41.03kg，得压滤后的析硼母液0.9 m³，测定硼含量为2.98g/L,酸化时的酸化率为70%，但在降温、浓密和压滤工序中硼的损失率为5%。

酸化液中固液比为2.0～2.5%,使用浓密设备使固液比提高到4～6%，可以增加后续压滤分离工序的处理能力。

压滤分离步骤酸化液经过浓密后，用箱式压滤机进行压滤去离子水洗涤，压滤后的析硼母液用于萃取，萃取剂组成为体积比25%异辛醇取1.25L+25%异戊醇取1.25L +50%磺化航空煤油取2.5L,配制5L萃取剂，萃取所得粗硼酸主含量可到达90%。

所述的萃取、反萃取步骤酸化析硼母液与萃取剂按2︰1比例混合后，搅拌10分钟，然静置5分钟进行分离，分离后在萃取剂加入新鲜析硼母液，直至萃取剂饱和，单次萃取收率可达到85%；对饱和后的萃取剂进行三级反萃取，反萃取总收率可达到90%。

所述的冷结晶、分离洗涤和干燥步骤热溶后的硼酸溶液导入带夹套的冷结晶罐中，冷却降温6～8小时后，用卧式刮刀离心机进行固液分离，用去离子水进行洗涤，洗涤后进入盘式干燥器进行干燥，即得符合要求的硼酸成品。

实施例1。

本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法包括以下步骤：

（1）盐湖提锂母液盐田滩晒压滤步骤　硼含量为2.8g/L,经盐田滩晒浓缩后，硼含量可以达到8.0g/L；

（2）硫酸酸化步骤　硫酸的用量为控制在反应终点的pH值1.0，同时加入0.5%的硼酸晶种，酸化转化率可达到70.5%；

（3）压滤分离步骤　酸化液中固液比达到2.0%，用箱式压滤机进行压滤，用去离子水洗涤后可得主含量为90%的粗硼酸；

（4）压滤后的酸化析硼母液pH值为1.8，符合萃取的酸度条件，对其进行常温萃取，卤水与萃取的比例为2:1，萃取时间10分钟，萃取收率可达到85%，对饱和后的萃取剂进行三级反萃，反萃也在常温下进行，负载萃取剂与反萃剂的比例为2:1，反萃时间为8分钟，反萃取率可达到88%；

（5）将反萃液加热至88℃，用加热后的反萃液热溶酸化压滤所得粗硼酸，90℃时硼酸的溶解度为30g，热溶时要将反萃液中硼酸考虑进去，反萃液与粗硼酸的比例为2.28:1硼酸溶液刚好饱和；热溶后的硼酸溶液冷结晶6小时，离心分离、洗涤干燥后可得主含量大于等于99.8%，杂质含量符合高硼硅酸盐玻璃级行业的高纯硼酸。

所述的盐湖提锂母液滩晒步骤是将提锂母液用泵导入盐田，在日晒下水分自然蒸发，卤水中的硼和锂不断富集，滩晒至氯化镁饱和后，硼含量可以达到8.0g/L达到进入车间要求。

所述的压滤步骤为用箱式压滤机将滩晒浓缩后卤水过滤，除去卤水中的固体悬浮杂质和泥沙，卤水的浊度由过滤前的≥5NTU，降低到过滤后的≤0.5NTU以下，备用。

所述的酸化步骤加料方式为卤水和硫酸按25：1经管道混合器混合进入反应罐，进料的时间为1小时，进料结束后继续搅拌30分钟， pH值1.0，反应开始时加入6.5kg硼酸作为晶种；酸化后由于硫酸稀释放热使卤水温度上升了5℃，卤水的温度达到了30℃，物料加完后继续搅拌反应30分钟即为反应终点，单个酸化周期为1.5个小时；10月份至次年4月份卤水的温度比较低，需要对卤水进行加热，加热温度为20℃，5月份后天气转暖，卤水温度上升，酸化反应在室温下进行。

所述的冷却浓密和压滤分离步骤酸化时由于硫酸稀释放热卤水温度升高3℃，酸化液的最终温度接近30℃，生成的硼酸部分又返溶到溶液体系当中，有必要对酸化液进行降温，用列管换热器对酸化液进行降温，将25℃酸化液降温至15℃；此时的固液比为2.4%，进过浓密设备后，固液比达到了4.5%，对浓密后的酸化液进行压滤，得主含量为75%粗硼酸41.03kg，得压滤后的析硼母液0.9 m³，测定硼含量为2.98g/L,酸化时的酸化率为70%，但在降温、浓密和压滤工序中硼的损失率为5%。

酸化液中固液比为2.0%,使用浓密设备使固液比提高到4%，可以增加后续压滤分离工序的处理能力。

压滤分离步骤酸化液经过浓密后，用箱式压滤机进行压滤去离子水洗涤，压滤后的析硼母液用于萃取，萃取剂组成为体积比25%异辛醇取1.25L+25%异戊醇取1.25L +50%磺化航空煤油取2.5L,配制5L萃取剂，萃取所得粗硼酸主含量可到达90%。

所述的萃取、反萃取步骤酸化析硼母液与萃取剂按2︰1比例混合后，搅拌10分钟，然静置5分钟进行分离，分离后在萃取剂加入新鲜析硼母液，直至萃取剂饱和，单次萃取收率可达到85%；对饱和后的萃取剂进行三级反萃取，反萃取总收率可达到90%。

所述的冷结晶、分离洗涤和干燥步骤热溶后的硼酸溶液导入带夹套的冷结晶罐中，冷却降温6小时后，用卧式刮刀离心机进行固液分离，用去离子水进行洗涤，洗涤后进入盘式干燥器进行干燥，即得符合要求的硼酸成品。

实施例2。

本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法包括以下步骤：

（1）盐湖提锂母液盐田滩晒压滤步骤　硼含量为3.0 g/L,经盐田滩晒浓缩后，硼含量可以达到8.5g/L；

（2）硫酸酸化步骤　硫酸的用量为控制在反应终点的pH值1.2，同时加入0.75%的硼酸晶种，酸化转化率可达到70.5%；

（3）压滤分离步骤　酸化液中固液比达到2. 25%，用箱式压滤机进行压滤，用去离子水洗涤后可得主含量为90%的粗硼酸；

（4）压滤后的酸化析硼母液pH值为2.0，符合萃取的酸度条件，对其进行常温萃取，卤水与萃取的比例为2:1，萃取时间10分钟，萃取收率可达到85%，对饱和后的萃取剂进行三级反萃，反萃也在常温下进行，负载萃取剂与反萃剂的比例为2:1，反萃时间为8分钟，反萃取率可达到90%；

（5）将反萃液加热至90℃，用加热后的反萃液热溶酸化压滤所得粗硼酸，90℃时硼酸的溶解度为30g，热溶时要将反萃液中硼酸考虑进去，反萃液与粗硼酸的比例为2.28:1硼酸溶液刚好饱和；热溶后的硼酸溶液冷结晶7小时，离心分离、洗涤干燥后可得主含量大于等于99.8%，杂质含量符合高硼硅酸盐玻璃级行业的高纯硼酸。

所述的盐湖提锂母液滩晒步骤是将提锂母液用泵导入盐田，在日晒下水分自然蒸发，卤水中的硼和锂不断富集，滩晒至氯化镁饱和后，硼含量可以达到8.5g/L达到进入车间要求。

所述的压滤步骤为用箱式压滤机将滩晒浓缩后卤水过滤，除去卤水中的固体悬浮杂质和泥沙，卤水的浊度由过滤前的≥5NTU，降低到过滤后的≤0.5NTU以下，备用。

所述的酸化步骤加料方式为卤水和硫酸按25：1经管道混合器混合进入反应罐，进料的时间为1小时，进料结束后继续搅拌30分钟， pH值1.25，反应开始时加入6.5kg硼酸作为晶种；酸化后由于硫酸稀释放热使卤水温度上升了5℃，卤水的温度达到了30℃，物料加完后继续搅拌反应30分钟即为反应终点，单个酸化周期为1.5个小时；10月份至次年4月份卤水的温度比较低，需要对卤水进行加热，加热温度为22.5℃，5月份后天气转暖，卤水温度上升，酸化反应在室温下进行。

所述的冷却浓密和压滤分离步骤酸化时由于硫酸稀释放热卤水温度升高4℃，酸化液的最终温度接近30℃，生成的硼酸部分又返溶到溶液体系当中，有必要对酸化液进行降温，用列管换热器对酸化液进行降温，将28℃酸化液降温至17℃；此时的固液比为2.4%，进过浓密设备后，固液比达到了4.5%，对浓密后的酸化液进行压滤，得主含量为75%粗硼酸41.03kg，得压滤后的析硼母液0.9 m³，测定硼含量为2.98g/L,酸化时的酸化率为70%，但在降温、浓密和压滤工序中硼的损失率为5%。

酸化液中固液比为2. 25%,使用浓密设备使固液比提高到5%，可以增加后续压滤分离工序的处理能力。

压滤分离步骤酸化液经过浓密后，用箱式压滤机进行压滤去离子水洗涤，压滤后的析硼母液用于萃取，萃取剂组成为体积比25%异辛醇取1.25L+25%异戊醇取1.25L +50%磺化航空煤油取2.5L,配制5L萃取剂，萃取所得粗硼酸主含量可到达90%。

所述的萃取、反萃取步骤酸化析硼母液与萃取剂按2︰1比例混合后，搅拌10分钟，然静置5分钟进行分离，分离后在萃取剂加入新鲜析硼母液，直至萃取剂饱和，单次萃取收率可达到85%；对饱和后的萃取剂进行三级反萃取，反萃取总收率可达到90%。

所述的冷结晶、分离洗涤和干燥步骤热溶后的硼酸溶液导入带夹套的冷结晶罐中，冷却降温7小时后，用卧式刮刀离心机进行固液分离，用去离子水进行洗涤，洗涤后进入盘式干燥器进行干燥，即得符合要求的硼酸成品。

实施例3。

本发明一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法包括以下步骤：

（1）盐湖提锂母液盐田滩晒压滤步骤　硼含量为3.1g/L,经盐田滩晒浓缩后，硼含量可以达到9.0g/L；

（2）硫酸酸化步骤　硫酸的用量为控制在反应终点的pH值1.5，同时加入1%的硼酸晶种，酸化转化率可达到70.5%；

（3）压滤分离步骤　酸化液中固液比达到2.5%，用箱式压滤机进行压滤，用去离子水

洗涤后可得主含量为90%的粗硼酸；

（4）压滤后的酸化析硼母液pH值为2.2，符合萃取的酸度条件，对其进行常温萃取，卤水与萃取的比例为2:1，萃取时间10分钟，萃取收率可达到85%，对饱和后的萃取剂进行三级反萃，反萃也在常温下进行，负载萃取剂与反萃剂的比例为2:1，反萃时间为8分钟，反萃取率可达到92%；

（5）将反萃液加热至92℃，用加热后的反萃液热溶酸化压滤所得粗硼酸，90℃时硼酸的溶解度为30g，热溶时要将反萃液中硼酸考虑进去，反萃液与粗硼酸的比例为2.28:1硼酸溶液刚好饱和；热溶后的硼酸溶液冷结晶8小时，离心分离、洗涤干燥后可得主含量大于等于99.8%，杂质含量符合高硼硅酸盐玻璃级行业的高纯硼酸。

所述的盐湖提锂母液滩晒步骤是将提锂母液用泵导入盐田，在日晒下水分自然蒸发，卤水中的硼和锂不断富集，滩晒至氯化镁饱和后，硼含量可以达到9.0g/L达到进入车间要求。

所述的压滤步骤为用箱式压滤机将滩晒浓缩后卤水过滤，除去卤水中的固体悬浮杂质和泥沙，卤水的浊度由过滤前的≥5NTU，降低到过滤后的≤0.5NTU以下，备用。

所述的酸化步骤加料方式为卤水和硫酸按25：1经管道混合器混合进入反应罐，进料的时间为1小时，进料结束后继续搅拌30分钟， pH值1.5，反应开始时加入6.5kg硼酸作为晶种；酸化后由于硫酸稀释放热使卤水温度上升了5℃，卤水的温度达到了30℃，物料加完后继续搅拌反应30分钟即为反应终点，单个酸化周期为1.5个小时；10月份至次年4月份卤水的温度比较低，需要对卤水进行加热，加热温度为25℃，5月份后天气转暖，卤水温度上升，酸化反应在室温下进行。

所述的冷却浓密和压滤分离步骤酸化时由于硫酸稀释放热卤水温度升高5℃，酸化液的最终温度接近30℃，生成的硼酸部分又返溶到溶液体系当中，有必要对酸化液进行降温，用列管换热器对酸化液进行降温，将30℃酸化液降温至19℃；此时的固液比为2.4%，进过浓密设备后，固液比达到了4.5%，对浓密后的酸化液进行压滤，得主含量为75%粗硼酸41.03kg，得压滤后的析硼母液0.9 m³，测定硼含量为2.98g/L,酸化时的酸化率为70%，但在降温、浓密和压滤工序中硼的损失率为5%。

酸化液中固液比为2.5%,使用浓密设备使固液比提高到6%，可以增加后续压滤分离工序的处理能力。

压滤分离步骤酸化液经过浓密后，用箱式压滤机进行压滤去离子水洗涤，压滤后的析硼母液用于萃取，萃取剂组成为体积比25%异辛醇取1.25L+25%异戊醇取1.25L +50%磺化航空煤油取2.5L,配制5L萃取剂，萃取所得粗硼酸主含量可到达90%。

所述的萃取、反萃取步骤酸化析硼母液与萃取剂按2︰1比例混合后，搅拌10分钟，然静置5分钟进行分离，分离后在萃取剂加入新鲜析硼母液，直至萃取剂饱和，单次萃取收率可达到85%；对饱和后的萃取剂进行三级反萃取，反萃取总收率可达到90%。

所述的冷结晶、分离洗涤和干燥步骤热溶后的硼酸溶液导入带夹套的冷结晶罐中，冷却降温8小时后，用卧式刮刀离心机进行固液分离，用去离子水进行洗涤，洗涤后进入盘式干燥器进行干燥，即得符合要求的硼酸成品。

 本发明方法：盐湖提锂母液硼含量为3.0g/L,取200m³提锂母液，用泵导入防渗漏盐田，经过为期6个月的滩晒浓缩后，硼含量可以达到了8.0g/L，共产出浓缩后富硼母液65m³，盐田收率为86.7%，13.3%的卤水在浓缩过程中渗漏损失了。

    对上述浓缩富硼卤水进行压滤，除去卤水中的泥沙和悬浮物，过滤前卤水的浊度为6.2NTU，过滤后的卤水的浊度为0.4NTU。取过滤后卤水1m³，在室温下用硫酸进行酸化，选择管道混合器混合进料方式，进料时间为1个小时，进料结束后继续搅拌30分钟，此时的pH值1.3，反应开始时加入6.5kg硼酸作为晶种。酸化后由于硫酸稀释放热使卤水温度上升了5℃，卤水的温度达到了30℃，生成的硼酸部分又返溶了，需要对酸化液进行降温，用列管换热器对酸化液进行降温，降温至17℃左右，此时的固液比为2.4%，进过浓密设备后，固液比达到了4.5%，对浓密后的酸化液进行压滤，得主含量为75%粗硼酸41.03kg，得压滤后的析硼母液0.9 m³，测定硼含量为2.98g/L,酸化时的酸化率为70%，但在降温、浓密和压滤工序中硼的损失率为5%。

取上述析硼母液10L，进行萃取和反萃取试验。

萃取剂组成为25%异辛醇+25%异戊醇+50%航空煤油（体积比）,配制5L萃取剂，取1.25L异辛醇、1.25L异戊醇和2.5L磺化煤油混匀后即为萃取剂。反萃取剂为pH值为1.5的去离子水，配制10L的反萃取剂待用。萃取相比为卤水比萃取剂2:1，取上述析硼母液10L与配制好的萃取剂混合，搅拌10分钟后，静止5分钟后溶液已明显分层，进行两相分离，分离后在萃取剂中加入新鲜析硼母液，直至萃取剂饱和，单次萃取率为85%。对饱和后的有机相进行两级反萃取，反萃相比为有机相比萃取剂2:1，萃取剂的量均为2.5L。经过三级反萃后，制得硼含量为3.03g/L（折合硼酸含量为17.33g/L）的反萃液7.5L，反萃总收率为90.25%。

    取上述所得的反萃液7.5L于带夹套的反应罐中，加热至90℃，在不断搅拌的条件下加入上述主含量为90%的粗硼酸2.67kg,硼酸溶液接近饱和，夹套中通入冷却水，调节冷却水的流量，冷却时间控制在6个小时左右，冷却温度降至17℃左右，进行分离、洗涤和干燥，得成品硼酸2.34kg。

Claims (9)

1.一种利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）盐湖提锂母液盐田滩晒压滤步骤　硼含量为2.8～3.1g/L,经盐田滩晒浓缩后，硼含量可以达到8.0～9.0g/L；

（2）硫酸酸化步骤　硫酸的用量为控制在反应终点的pH值1.0～1.5，同时加入0.5～1%的硼酸晶种，酸化转化率可达到70.5%；

（3）压滤分离步骤　酸化液中固液比达到2.0～2.5%，用箱式压滤机进行压滤，用去离子水洗涤后可得主含量为90%的粗硼酸；

（4）压滤后的酸化析硼母液pH值为2.0±0.2，符合萃取的酸度条件，对其进行常温萃取，卤水与萃取的比例为2:1，萃取时间10分钟，萃取收率可达到85%，对饱和后的萃取剂进行三级反萃，反萃也在常温下进行，负载萃取剂与反萃剂的比例为2:1，反萃时间为8分钟，反萃取率可达到90±2%；

（5）将反萃液加热至90±2℃，用加热后的反萃液热溶酸化压滤所得粗硼酸，90℃时硼酸的溶解度为30g，热溶时要将反萃液中硼酸考虑进去，反萃液与粗硼酸的比例为2.28:1硼酸溶液刚好饱和；热溶后的硼酸溶液冷结晶6～8小时，离心分离、洗涤干燥后可得主含量大于等于99.8%，杂质含量符合高硼硅酸盐玻璃级行业的高纯硼酸。

2.根据权利要求1所述的利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法，其特征在于：所述的盐湖提锂母液滩晒步骤是将提锂母液用泵导入盐田，在日晒下水分自然蒸发，卤水中的硼和锂不断富集，滩晒至氯化镁饱和后，硼含量可以达到8.0～9.0g/L达到进入车间要求。

3.根据权利要求1所述的利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法，其特征在于：所述的压滤步骤为用箱式压滤机将滩晒浓缩后卤水过滤，除去卤水中的固体悬浮杂质和泥沙，卤水的浊度由过滤前的≥5NTU，降低到过滤后的≤0.5NTU以下，备用。

4.根据权利要求1所述的利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法，其特征在于：所述的酸化步骤加料方式为卤水和硫酸按25：1经管道混合器混合进入反应罐，进料的时间为1小时，进料结束后继续搅拌30分钟， pH值1.0～1.5，反应开始时加入6.5kg硼酸作为晶种；酸化后由于硫酸稀释放热使卤水温度上升了5℃，卤水的温度达到了30℃，物料加完后继续搅拌反应30分钟即为反应终点，单个酸化周期为1.5个小时；10月份至次年4月份卤水的温度比较低，需要对卤水进行加热，加热温度为20～25℃，5月份后天气转暖，卤水温度上升，酸化反应在室温下进行。

5.根据权利要求1所述的利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法，其特征在于，所述的冷却浓密和压滤分离步骤酸化时由于硫酸稀释放热卤水温度升高3～5℃，酸化液的最终温度接近30℃，生成的硼酸部分又返溶到溶液体系当中，有必要对酸化液进行降温，用列管换热器对酸化液进行降温，将25～30℃酸化液降温至17±2℃；此时的固液比为2.4%，进过浓密设备后，固液比达到了4.5%，对浓密后的酸化液进行压滤，得主含量为75%粗硼酸41.03kg，得压滤后的析硼母液0.9 m³，测定硼含量为2.98g/L,酸化时的酸化率为70%，但在降温、浓密和压滤工序中硼的损失率为5%。

6.根据权利要求1所述的利用盐湖提锂母液制取高硼硅酸盐玻璃行业级硼酸的方法，其特征在于，酸化液中固液比为2.0～2.5%,使用浓密设备使固液比提高到4～6%，可以增加后续压滤分离工序的处理能力。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，压滤分离步骤酸化液经过浓密后，用箱式压滤机进行压滤去离子水洗涤，压滤后的析硼母液用于萃取，萃取剂组成为体积比25%异辛醇取1.25L+25%异戊醇取1.25L +50%磺化航空煤油取2.5L,配制5L萃取剂，萃取所得粗硼酸主含量可到达90%。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的萃取、反萃取步骤酸化析硼母液与萃取剂按2︰1比例混合后，搅拌10分钟，然静置5分钟进行分离，分离后在萃取剂加入新鲜析硼母液，直至萃取剂饱和，单次萃取收率可达到85%；对饱和后的萃取剂进行三级反萃取，反萃取总收率可达到90%。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的冷结晶、分离洗涤和干燥步骤热溶后的硼酸溶液导入带夹套的冷结晶罐中，冷却降温6～8小时后，用卧式刮刀离心机进行固液分离，用去离子水进行洗涤，洗涤后进入盘式干燥器进行干燥，即得符合要求的硼酸成品。

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