CN103351003B - 一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法 - Google Patents
一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103351003B CN103351003B CN201310309554.5A CN201310309554A CN103351003B CN 103351003 B CN103351003 B CN 103351003B CN 201310309554 A CN201310309554 A CN 201310309554A CN 103351003 B CN103351003 B CN 103351003B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- boric acid
- ulexite
- sodiumnitrate
- calcium carbonate
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 98
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 title claims abstract description 97
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 87
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 74
- 229910021539 ulexite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 title claims abstract description 41
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 26
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229940001516 sodium nitrate Drugs 0.000 claims description 37
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 31
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 11
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 9
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract description 4
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract 1
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 description 73
- 229960002645 boric acid Drugs 0.000 description 73
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 26
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 229960003563 calcium carbonate Drugs 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 3
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- -1 boric acid ester Chemical class 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- PANBYUAFMMOFOV-UHFFFAOYSA-N sodium;sulfuric acid Chemical compound [Na].OS(O)(=O)=O PANBYUAFMMOFOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- QYHKLBKLFBZGAI-UHFFFAOYSA-N boron magnesium Chemical compound [B].[Mg] QYHKLBKLFBZGAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021540 colemanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005649 metathesis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法，属于化学工程学科领域。该方法以钠硼解石矿为原料，在硝酸用量为理论量的50～110%、液固比3-8:1、反应温度50-90℃的条件下，将50-350目含重量百分数为20-42%B2O3的钠硼解石矿进行浸取反应30-120min，浸取液降温至20-40℃时结晶析出硼酸，在30-90℃下利用碳酸钠与硼酸母液中的硝酸钙沉淀反应20-50min析出粒度为0.5-50μm的球形碳酸钙粉体，分离碳酸钙的母液蒸发浓缩后，降温至20-40℃时结晶析出硝酸钠和硼酸，采用浮选法分离硝酸钠和硼酸，分离的粗硼酸和母液返回浸取工序循环。本发明的特点是可将矿中的钠、钙、硼元素综合利用，降低了硼酸的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法，属于化学工程学科领域。
背景技术
硼酸是一种用途十分广泛的基础硼化学品，主要应用在陶瓷、搪瓷、无碱玻璃纤维、高硼硅玻璃、冶金、核能等工业中（刘然等，材料导报,20(6)，2006）。此外，硼酸还可以作为其它硼化物的原料，如碳化硼、氮化硼、硼酸锌、硼酸钙、硼砂、硼酸酯等，这些硼的衍生物广泛应用于磨料、高温陶瓷、润滑油、阻燃剂、高能燃料、高分子复合工程材料、医药、航空航天等领域（NizamettinDemirkiran,Hydrometallurgy,(95)，2009）。
目前，国内外主要以天然的硼矿资源（如硬硼钙石、钠硼解石、硼镁石、天然硼砂矿）或硼砂为原料，采用硫酸法来生产硼酸（冉启培等，硼化物的制造与应用，辽宁科学技术出版社，1985）。硼酸的生产工艺可简单概括为“一步法”和“两步法”：“一步法”是利用硫酸分解高品位的硼矿来生产硼酸；两步法则是以硼矿生产的硼砂为原料与硫酸或硝酸进行复分解反应制备硼酸，但是这种工艺生产成本较高，在国内外不是生产硼酸的主要方法（孙新华等，无机盐工业,43(11),2011；于长水等，化工科技市场,32(6),2009）。
我国主要是以高品位的纤维硼镁石矿为原料，采用硫酸分解“一步法”工艺生产硼酸。但近年来，由于我国纤维硼镁石矿资源接近枯竭，高品位硼镁矿十分稀缺，造成“一步法”硼酸的产量逐年减少，进口的硼酸在国内逐渐占据了主导地位。近年我国开始从南美和土耳其进口高品位的钠硼解石矿来生产硼酸。在南美的智利和阿根廷等国家，采用硫酸分解钠硼解石矿生产硼酸的工艺，由于副产品芒硝的附加值不高，母液中的硫酸钠不回收，因此硼的收率只有75%左右（Phyllis A.Lyday,U.S.Geological Survey Minerals Yearbook,Boron-2000;仲剑初等，硼工业，3（4），2007）。这种工艺过程只利用了钠硼解石中的硼元素，其中的钙和钠元素未加利用作为废弃物排除，不仅浪费资源，也污染环境。
发明内容
为了克服上述钠硼解石矿制硼酸技术中存在的问题，本发明提供一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法，该工艺可有效利用钠硼解石矿中硼、钙、钠等有价元素，在生产硼酸的同时，副产高附加值的球形碳酸钙和硝酸钠，不仅资源获得综合利用，也避免了环境污染。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法，其特征在于：以钠硼解石矿为原料，硼酸洗水和硝酸钠母液为液相介质，在硝酸用量为理论量的50～110%、液固比为3-8:1、反应温度为50-90℃和反应时间为30-120min的条件下，将50-350目含重量百分数为20-42%的B2O3、5-20%的CaO、2-15%的Na2O和1-15%的Cl的钠硼解石矿进行硝酸浸取反应，酸浸反应过程中硼的浸取率达到98%以上，酸解液降温至20-40℃时结晶析出硼酸，洗涤硼酸的洗水返回浸取工序，在30-90℃下利用适量碳酸钠与硼酸母液中的硝酸钙沉淀反应20-50min析出粒度为0.5-50μm的球形碳酸钙粉体，分离碳酸钙的母液蒸发至30-50波美度，降温至20-40℃时结晶析出硝酸钠和硼酸，采用浮选的方法分离硝酸钠和硼酸，分离的粗硼酸和硝酸钠母液返回钠硼解石矿酸解工序进行循环。
所述钠硼解石矿，既可以是钠硼解石原矿，也可以是用水擦洗后的钠硼解石精矿。
所述硝酸，既可以是浓度为68%的浓硝酸，也可以是浓度为98%的发烟硝酸。
所述适量碳酸钠是指与母液中硝酸钙反应的理论量的80-120%。
所述硝酸钠和硼酸的浮选分离，既可以采用柱式浮选设备，也可以采用槽式浮选设备。
本发明方案中的液固比是指浸取反应过程中的反应介质硼酸洗水、硝酸钠母液和硝酸等液体的体积与固体钠硼解石矿的质量之比（液体的体积与固体质量之比为3-8:1）。液体体积以升为单位，固体质量以公斤为单位；或液体体积以立方米为单位，固体质量以吨为单位。
本发明的原理是：钠硼解石矿是一种易于被各种酸分解的硼矿，在工业实践中均采用硫酸分解钠硼解石矿，其优点是硫酸分解钠硼解石制得的母液中主要含有硼酸和少量的硫酸钠，钠硼解石中的钙元素以硫酸钙的形式存留在酸解矿渣中；因此，酸解液是一个H3BO3-Na2SO4-H2O三元盐水体系，硼酸的分离较为简单。但这种工艺的缺点是：副产品硫酸钠的附加值极低，不回收硫酸钠则降低硼酸收率，回收硫酸钠在经济上又不合适。
本发明采用硝酸分解钠硼解石，其反应式如下：
Na2O·2CaO·5B2O3·16H2O+6HNO3→10H3BO3+2Ca(NO3)2+2NaNO3+4H2O由上式可知：硝酸分解钠硼解石获得的酸解液中含有硼酸、硝酸钙和硝酸钠，因此该体系一个H3BO3-Ca(NO3)2-NaNO3-4H2O四元盐水体系。由于硝酸钙和硝酸钠的溶解度较大，通过控制适宜的工艺条件，利用硝酸盐的盐析作用可使大部分硼酸从该体系中结晶分离出来；分离出大部分硼酸后的母液中含有大量的硝酸钙、硝酸钠和少量的硼酸，母液仍为H3BO3-Ca(NO3)2-NaNO3-4H2O四元盐水体系；为减少四元盐水体系中盐类进一步分离的复杂性和难度，同时为获得高附加值的副产品，向该硼酸母液中加入适量的碳酸钠（纯碱），通过控制适宜的反应温度和在硼酸的诱导下将硝酸钙转化为球形碳酸钙微粉和硝酸钠：
Ca(NO3)2+Na2CO3→CaCO3+2NaNO3
分离球形碳酸钙粉体后的母液中主要含有大量硝酸钠和少量硼酸，体系为H3BO3-NaNO3-H2O三元盐水体系，通过蒸发将母液浓缩至一定浓度后，降温结晶析出硝酸钠和硼酸，采用气流浮选的方法分离出粗硼酸和硝酸钠产品，粗硼酸和母液返回酸解工序循环使用。
本发明的有益效果是：以钠硼解石矿为原料，在硝酸用量为理论量的50～110%、液固比为3-8:1、反应温度为50-90℃和反应时间为30-120min的条件下，将50-350目含重量百分数为20-42%的B2O3、5-20%的CaO、2-15%的Na2O、1-15%的Cl的钠硼解石矿进行硝酸浸取反应制取硼酸，分离硼酸的母液与碳酸钠反应制取球形碳酸钙微粉，分离碳酸钙的母液经蒸发浓缩后降温结晶浮选分离获得粗硼酸和硝酸钠产品。采用上述工艺过程可有效综合利用钠硼解石矿中的硼、钙和钠等有价元素，可将硼的回收率提高至90%以上。与硫酸分解钠硼解石制硼酸的工艺相比，本发明的特点是：在制取硼酸产品的同时，副产高附加值的球形碳酸钙和硝酸钠；硼收率提高15%以上，生产过程无废液排放；反应过程温度低，反应体系腐蚀性小，反应设备易于解决，易于实现工业化。
附图说明
图1是在用硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法中制得粒度为1μm球形碳酸钙的SEM照片。
图2是在用硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法中制得粒度为5μm球形碳酸钙的SEM照片。
具体实施方式
为进一步理解本方法，下面结合具体实施例，对本发明作进一步的描述。
实施例1
将250kg组成为B2O331%、CaO11.81%、Na2O6.90%和Cl4.6%的钠硼解石原矿在球磨机上研磨0.5h，经100目标准筛筛分后的矿粉置于2m3的酸解反应罐中，加入0.77m3硼酸洗水、0.40m3硝酸钠母液和0.080m368%浓硝酸，在液固比5:1和70℃下酸解反应40min后，降温至30℃结晶，分离获得硼酸82.6kg和硼酸母液1.1m3；在30℃下，向硼酸母液中加入56kg碳酸钠，沉淀反应30min，得到51.1kg球形碳酸钙；分离碳酸钙的母液蒸发至40波美度，降温至40℃结晶，浮选分离出90kg硝酸钠产品、13.7kg粗硼酸和0.40m3母液，粗硼酸和母液返回酸解配料。
实施例2
将240kg组成为B2O333%、CaO12.01%、Na2O7.50%和Cl5.60%的钠硼解石原矿在球磨机上研磨1.5h，经200目标准筛筛分后的矿粉置于2m3的酸解反应罐中，加入0.87m3硼酸洗水、0.50m3硝酸钠母液和0.072m368%浓硝酸，在液固比6:1和50℃下酸解反应50min后，降温至30℃结晶分离硼酸87.6kg和硼酸母液1.25m3；在50℃下，向硼酸母液中加入60kg碳酸钠，沉淀反应50min，得到49.7kg球形碳酸钙；分离碳酸钙的母液蒸发至45波美度，降温至35℃结晶，浮选分离出87.5kg硝酸钠产品、14.2kg粗硼酸和0.50m3母液，粗硼酸和母液返回酸解配料。
实施例3
将200kg组成为B2O339.00%、CaO13.27%、Na2O5.61%和Cl0.60%的120目钠硼解石精矿置于2m3的酸解反应罐中，加入0.36m3硼酸洗水、0.35m3硝酸钠母液和0.089m368%浓硝酸，在4:1液固比和60℃下酸解反应80min后，降温至25℃结晶分离硼酸98.6kg和硼酸母液0.69m3；在40℃下，向硼酸母液中加入55kg碳酸钠，沉淀反应40min，得到47.1kg球形碳酸钙；分离碳酸钙的母液蒸发至37波美度，降温至30℃结晶，浮选分离出102kg硝酸钠产品、12.5kg粗硼酸和0.35m3母液，粗硼酸和母液返回酸解配料。
实施例4
将240kg组成为B2O333%、CaO12.01%、Na2O7.50%和Cl5.60%的钠硼解石原矿在球磨机上研磨0.5h，经100目标准筛筛分后的矿粉置于2m3的酸解反应罐中，加入1.18m3硼酸洗水、0.52m3硝酸钠母液和0.099m368%浓硝酸，在液固比7.5：1和80℃下酸解反应25min后，降温至30℃结晶分离硼酸122.6kg和硼酸母液1.29m3；在70℃下，向硼酸母液中加入58kg碳酸钠，沉淀反应60min，得到51.0kg球形碳酸钙；分离碳酸钙的母液蒸发至40波美度，降温至35℃结晶，浮选分离出110kg硝酸钠产品、12.5kg粗硼酸和0.52m3母液，粗硼酸和母液返回酸解配料。
实施例5
将200kg组成为B2O339.00%、CaO13.27%、Na2O5.61%和Cl0.60%的120目钠硼解石精矿置于2m3的酸解反应罐中，加入0.30m3硼酸洗水、0.33m3硝酸钠母液和0.070m368%浓硝酸，在液固比3.5:1和60℃下酸解反应60min后，降温至25℃结晶分离硼酸120.1kg和硼酸母液0.55m3；在65℃下，向硼酸母液中加入50kg碳酸钠，沉淀反应45min，得到46.5kg球形碳酸钙；分离碳酸钙的母液蒸发至42波美度，降温至30℃结晶，浮选分离出107kg硝酸钠产品、12.1kg粗硼酸和0.33m3母液，粗硼酸和母液返回酸解配料。
Claims (5)
1.一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法，其特征在于：以钠硼解石矿为原料，硼酸洗水和硝酸钠母液为液相介质，在硝酸用量为理论量的50～110%、液固比为3-8:1、反应温度为50-90℃和反应时间为30-120min的条件下，将50-350目含重量百分数为20-42%的B2O3、5-20%的CaO、2-15%的Na2O和1-15%的Cl的钠硼解石矿进行硝酸浸取反应，酸浸反应过程中硼的浸取率达到98%以上，酸解液降温至20-40℃时结晶析出硼酸，洗涤硼酸的洗水返回浸取工序，在30-90℃下利用适量碳酸钠与硼酸母液中的硝酸钙沉淀反应20-50min析出粒度为0.5-50μm的球形碳酸钙粉体，分离碳酸钙的母液蒸发至30-50波美度，降温至20-40℃时结晶析出硝酸钠和硼酸，采用浮选的方法分离硝酸钠和硼酸，分离的粗硼酸和硝酸钠母液返回钠硼解石矿酸解工序进行循环。
2.根据权利要求1所述的一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法，其特征在于：所述钠硼解石矿选用钠硼解石原矿或用水擦洗后的钠硼解石精矿。
3.根据权利要求1所述的一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法，其特征在于：所述硝酸选用重量百分浓度为68%的浓硝酸或重量百分浓度为98%的发烟硝酸。
4.根据权利要求1所述的一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法，其特征在于：所述适量碳酸钠是指与母液中硝酸钙反应的理论量的80-120%。
5.根据权利要求1所述的一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法，其特征在于：所述硝酸钠和硼酸的浮选分离采用柱式浮选设备或槽式浮选设备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310309554.5A CN103351003B (zh) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | 一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310309554.5A CN103351003B (zh) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | 一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103351003A CN103351003A (zh) | 2013-10-16 |
| CN103351003B true CN103351003B (zh) | 2015-04-08 |
Family
ID=49307450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310309554.5A Expired - Fee Related CN103351003B (zh) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | 一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103351003B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104229815B (zh) * | 2014-05-16 | 2017-04-19 | 肖景波 | 一种以硝酸处理钠硼解钙石矿或硼镁矿制备硼酸和硝酸钠的方法 |
| CN104211528B (zh) * | 2014-10-11 | 2016-04-20 | 大连亚农农业科技有限公司 | 一种多效颗粒硼肥及制造方法 |
| CN106477593A (zh) * | 2016-10-12 | 2017-03-08 | 泰誉威（天津）新材料科技有限公司 | 一种以钠硼解石矿为原料制备硼酸的方法 |
| CN114349016B (zh) * | 2021-12-23 | 2023-03-03 | 大连理工大学 | 一种脱除高纯硼酸中痕量钙的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2965446A (en) * | 1958-07-16 | 1960-12-20 | United States Borax Chem | Production of boric acid and sodium nitrate |
| CN100460322C (zh) * | 2006-07-21 | 2009-02-11 | 大连市中山区鑫阳矿业化工研究所 | 用硼砂制硼酸的方法 |
-
2013
- 2013-07-23 CN CN201310309554.5A patent/CN103351003B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103351003A (zh) | 2013-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xing et al. | Rubidium extraction from mineral and brine resources: A review | |
| CN111137908B (zh) | 一种从锂云母中提取含锂卤水及制造锂盐的系统方法 | |
| CN103351003B (zh) | 一种硝酸分解钠硼解石矿制备硼酸、碳酸钙和硝酸钠的工艺方法 | |
| CN105293536A (zh) | 一种电解铝废渣提锂方法 | |
| CN102531710B (zh) | 一种综合利用钾长石生产钾肥和氧化铝的方法 | |
| CN102910652A (zh) | 高原硫酸盐型硼锂盐湖卤水的清洁生产工艺 | |
| CN104211094B (zh) | 利用钾长石矿生产碳酸钾、碳酸钠和氧化铝的新工艺 | |
| CN103991882B (zh) | 利用湿法磷酸液相中的氟制备氟化钾的方法 | |
| CN103420405A (zh) | 一种从含铝废渣中提取氧化铝的方法 | |
| CN103693666A (zh) | 一种提取氧化铝的方法 | |
| CN102936021A (zh) | 含氯化钙的水溶液用于钙芒硝资源的转化开采的用途及钙芒硝资源的转化开采方法 | |
| CN101613085A (zh) | 利用氯化钙型油田水提取溴的方法 | |
| CN104477943A (zh) | 一种制备硫酸钾的方法 | |
| CN105293554A (zh) | 一种利用锶渣制备高纯氢氧化锶的方法 | |
| CN102701253B (zh) | 高温法联产富钾溶液的co2矿化方法 | |
| CN103359744A (zh) | 一种从尾矿中提取白炭黑的方法 | |
| CN101921141B (zh) | 一种利用富钾岩石制取矿物钾肥的方法 | |
| CN103663516B (zh) | 一种利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的方法 | |
| CN103213991A (zh) | 电子级混合废酸回收及循环利用技术 | |
| CN104386705A (zh) | 一种低品位含镁硼矿石制备偏硼酸钠联产轻质碳酸镁的方法 | |
| CN109055737A (zh) | 一种硫酸浸出锂云母矿的方法 | |
| CN104030331B (zh) | 一种利用高铝粉煤灰生产氧化铝的方法 | |
| CN101613086B (zh) | 利用氯化钙型油田水提取碘的方法 | |
| CN104445298B (zh) | 一种利用碳酸镁粗矿制备高纯氧化镁的方法 | |
| CN103449481A (zh) | 制备碳酸锂的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150408 Termination date: 20180723 |