CN108069434A - 一种提硼的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提硼的方法，所述方法包括如下步骤：(1)将含硼矿与钙的化合物混合后在650～900℃焙烧，得到焙烧产物；(2)将焙烧产物与活性炭混合后进行碳解提硼，得到富硼液和浸渣。所述提硼的方法在降低焙烧预处理工序的耗能同时提高了硼精矿的反应活性，保证含硼组分高浸出率，可实现硼精矿中硼组分的高效提取，焙烧后熟硼矿反应活性达90％以上，碳解提硼浸出率大于90wt％，硼泥中B2O3含量小于2wt％，富硼液杂质含量低，可进一步用于生产硼砂、偏硼酸钠等硼化合物。

Description

一种提硼的方法
技术领域
本发明属于元素提纯技术领域，涉及一种提硼的方法，尤其涉及一种从硼精矿中提硼的方法。
背景技术
硼砂是制取含硼化合物的基本原料，几乎所有的含硼化合物都可经由硼砂制得，广泛应用于玻璃制造、机械加工、农业生产和精细化工等领域。硼矿是制备硼砂的主要原料。我国硼资源十分丰富，已探明储量居世界第5位，其中辽宁地区储量占全国总硼矿储量的57.32％。我国硼矿储量丰富，但矿石结构复杂，共生矿物多，品位低，贫矿多、富矿少。品位高的硼镁矿经过长期大量开发已趋于枯竭。目前国内硼矿资源主要以硼铁矿、硼钠解石和盐卤型硼矿为主，后两种主要分布在青海和西藏，地区偏远，交通运输不便。硼铁矿主要集中在辽宁地区，仅凤城地区已探明储量为2.8亿吨，是一种使用价值很高的大型矿床。随着硼产品用途的不断扩大，我国对硼的需求量持续增长，供求矛盾日趋突出。因此，开发利用硼铁矿资源迫在眉睫。
硼精矿经硼铁矿磁-重选分离得到，品质略高于硼铁矿，但仍具有硼铁矿结构复杂，反应活性低，组成连生关系密切，加工难度大等特点。直接碳解浸出，B2O3浸出率低，不仅导致大量资源被浪费，而且泥量大，污染环境。工业上对硼精矿主要采用闪速焙烧和钠化焙烧以提高其反应活性，再用碳解法制备硼砂。闪速焙烧效率高但矿粉焙烧不完全，同时对设备要求很高；钠化焙烧温度高，焙烧中呈熔融状，冷却后，矿粉需要经过球磨以后才能进行浸出提硼，在碳解浸出过程中，碳解时间长，过滤速度慢，浸出液杂质含量高，浸出渣硼含量高，造成硼资源的浪费。
何丹对富硼渣和硼精矿活化焙烧的进行了研究，并具体研究了翁泉沟硼镁铁矿-磁铁矿型硼精矿钠化磁化焙烧时，活性炭加入量对焙烧硼精矿磁性的影响；还原富硼渣钙化焙烧过程中，添加剂(碳酸钙和氧化钙)用量对富硼渣焙烧活性的影响，(《富硼渣和硼精矿活化焙烧的研究》，大连理工大学，硕士学位论文，2010年)。但是，其在翁泉沟硼镁铁矿-磁铁矿型硼精矿钠化磁化焙烧时加入活性炭，是为了利用活性炭的还原性，将氧化铁还原成磁铁矿，属于磁化焙烧；其在富硼渣钙化焙烧过程中加入添加剂(碳酸钙或氧化钙)是为了将含硼组分转化成易于碱解的硼酸钙盐。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种提硼的方法，所述方法在降低焙烧预处理工序的能耗的同时能够提高硼精矿的反应活性，保证含硼组分高浸出率，可实现含硼矿中硼组分的高效提取，焙烧后熟硼矿反应活性达90％以上，碳解提硼浸出率大于90wt％，硼泥中B2O3含量小于2wt％。
本发明提供的提硼方法尤其适用于提取硼精矿中的硼。
本发明如无特殊说明，所述wt％是指质量百分含量。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种提硼的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将含硼矿与钙的化合物的混合物在650～900℃焙烧，得到焙烧产物；
(2)将焙烧产物与活性炭混合后进行碳解提硼，得到富硼液和浸渣。
本发明的方法通过焙烧处理得到高反应活性的熟硼矿，再进行碳解提硼得到纯度比较高的富硼液，用于加工其他硼产品。通过加入焙烧助剂——钙的化合物，破坏硼矿中的玻璃态硅酸盐物质使其生成硅酸钙盐类高熔点物质，利于玻璃态中包裹的硼组分裸露出来，提高焙烧过程中硼的活化率。所述浸出过程中加入活性炭的作用一方面可以吸收CO2，增大CO2在溶液中的溶解度同时调节反应溶液的pH，提高硼在浸出过程中的反应速率；另一方面活性炭能够吸附浸出液中Mg、Si、Fe、Ca等杂质元素，从而降低浸出液的盐度，同时促进硼的浸出，提高反应速率，反应后的活性炭经分离可以循环利用。
步骤(1)和步骤(2)相互配合，使得本发明提供的提硼方法与现有焙烧工艺相比，具有如下优点：焙烧温度低(最低可达650℃)，焙烧产物反应活性(含硼组分能够被浸出的能力)达90％以上，如91％、92％、93％、94％、95％、96％或98％等；能耗小；碳解提硼浸出率大于90wt％，硼泥中B2O3含量小于2wt％。
步骤(1)所述含硼矿的粒度不大于0.1mm，如0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.06mm、0.08mm或0.09mm等。
优选地，步骤(1)所述含硼矿经粉碎筛分后得到，所述粉碎的方式优选为球磨，所述球磨的时间为0.5～3h，如0.6h、0.8h、1h、1.2h、1.5h、1.8h、2.0h、2.1h、2.3h、2.5h或2.8h等，优选为1～2h。
优选地，步骤(1)中所述含硼矿为硼精矿，所述硼精矿为含质量分数为9～20％B2O3，如10％、12％、15％、18％、19％等；25～37％MgO，如26％、28％、30％、32％、33％、35％或36％等；20～35％SiO2，如22％、23％、25％、28％、30％、32％或34％等；和10～18％Fe的硼精矿，如12％、13％、14％、15％、16％或17％等。
硼精矿主要含硼组分——硼镁石易于球磨粉碎，经过初步球磨，筛分掉矿粉中部分粒度较大的硅酸盐等难以磨细的非含硼组分，含硼组分得到进一步富集。
优选地，所述硼精矿中粒度为≤75μm的硼精矿占全部硼精矿总重量的51～90％，如55％、60％、65％、70％、75％、80％或85％等，优选为70～90％。
步骤(1)所述钙的化合物的粒度小于等于0.1mm，如0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.06mm、0.08mm或0.09mm等。
优选地，步骤(1)所述钙的化合物的加入量是含硼矿质量的5～25％，如6％、8％、9％、10％、12％、15％、16％、18％或19％等，优选为10～20％。
优选地，步骤(1)所述钙的化合物选自碱石灰、生石灰、石灰石或熟石灰中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如碱石灰与石灰石，碱石灰与生石灰，生石灰与熟石灰，碱石灰、生石灰与石灰石，生石灰、石灰石与熟石灰。
加入钙的化合物进行焙烧主要是破坏含硼矿中的玻璃态硅酸盐物质使其生成硅酸钙盐类高熔点物质，利于玻璃态中包裹的硼组分裸露出来，提高含硼矿中硼的活化率。
优选地，步骤(1)所述含硼矿与钙的化合物的混合物中还加入焦粉，所述焦粉的加入量是含硼矿质量的0.1～5％，如0.3％、0.5％、0.8％、1.0％、1.2％、1.5％、1.8％、2.1％、2.3％、2.8％、3.0％、3.5％、4.0％或4.5％等，优选为0.5～2％。加入焦粉能够在焙烧过程中生成CO2，破坏矿粉表面，出现微裂纹，增大后续浸出反应的比表面积，实现硼精矿中含硼组分的高效浸出。
步骤(1)所述焙烧的温度为650～900℃，如680℃、700℃、720℃、750℃、780℃、800℃、830℃、850℃、880℃或890℃等，优选为700～850℃。
优选地，步骤(1)所述焙烧的时间为0.5～4h，如0.8h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h或3.8h等，优选为1.5～2.5h。
优选地，步骤(1)所述焙烧在空气气氛或氧气气氛下进行，优选在氧气气氛下进行。
步骤(1)所述焙烧前还进行造粒。
优选地，所述造粒为：将混合物压制成块状和/或球状。所述造粒能够提高含硼矿与钙的化合物的接触，使得焙烧效果更好。
步骤(2)中活性炭的加入量是步骤(1)中含硼矿质量的0.1～10％，如0.3％、0.5％、0.8％、1.0％、1.5％、2％、2.5％、3％、4％、5％、6％、7％、8％或9％等，优选为0.5～5％。
优选地，步骤(2)所述碳解提硼为：将焙烧产物和活性炭的混合物与钠盐及溶剂在反应釜中混合，并向反应釜中通入二氧化碳气体，浸出提硼，所述溶剂优选为水，本领域技术人员也可根据实际需要选择其它的溶剂。
优选地，所述钠盐的质量是步骤(1)中含硼矿质量的5～35％，如8％、10％、12％、15％、18％、20％、25％、30％或32％等，优选为10～25％，更优选为15～20％。
优选地，所述钠盐选自碳酸钠和/或碳酸氢钠。
优选地，通入二氧化碳气体的分压为0.1～0.5MPa，如0.2MPa、0.3MPa或0.4MPa等，优选为0.1～0.3MPa，更优选0.15～0.25MPa。
所述浸出为多级逆流浸出(至少为1级)，如2级、3级、4级、5级、6级或10级等，优选为2～3级，进一步优选为2级。
优选地，步骤(2)所述浸出时的液固比为1:1～4:1mL/g，如1.5:1mL/g、2:1mL/g、2.5:1mL/g、3:1mL/g、3.5:1mL/g等，优选为1:1～2:1mL/g。
优选地，步骤(2)所述浸出的温度为130～160℃，如135℃、140℃、150℃、155℃等，优选为135～155℃。
优选地，步骤(2)所述浸出的时间为6～14h，如7h、8h、9h、10h、11h、12h或13h等，优选为8～10h。
步骤(2)所述富硼液经加入烧碱结晶分离后制得偏硼酸钠或步骤(2)所述富硼液脱硅后固液分离，所得液相结晶分离得到硼砂晶体。所述富硼液还可用于制备其它的硼产品，本领域技术人员可根据实际需要进行确定。
步骤(2)所述浸渣洗涤后得到硼泥。
优选地，所述的洗涤为多级逆流洗涤(至少为1级)，如2级、3级、4级、5级、6级或10级等，优选为2～5级，进一步优选为2～3级。
优选地，所述洗涤的液固比为1:1～4:1mL/g，如1.5:1mL/g、2:1mL/g、2.5:1mL/g、3:1mL/g、3.5:1mL/g等，优选为1:1～2:1mL/g。
优选地，所述洗涤的温度为20～90℃，如25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃或85℃等，优选为60～85℃。
优选地，所述洗涤后的洗涤用于步骤(2)所述的浸出。
优选地，将硼泥中的活性炭分离出，用于步骤(2)所述的浸出。
作为优选的技术方案，所述提硼的方法包括如下步骤：
(1)将含质量分数为9～20％B2O3、25～37％MgO、20～35％SiO2、10～18％Fe的硼精矿初步粉碎球磨进行筛分，过滤掉粒度大于0.1mm的颗粒，得到矿粉；
(2)将步骤(1)筛分后的矿粉加入占矿粉质量分数的5～25％的碱石灰、生石灰、石灰石、熟石灰中的任意一种或至少两种的组合，同时加入占矿粉质量0.1～1％的焦粉，放入球磨机内球磨0.5～3h过后，压片制样；
(3)将步骤(2)准备的样品置于焙烧炉中，在650～900℃条件下焙烧0.5～4h；
(4)将步骤(3)焙烧后的物料，加入溶剂以及占步骤(1)所述矿粉质量的0.5～5％的活性炭和占步骤(1)所述矿粉质量5～35％的碳酸钠和/或碳酸氢钠，并通入二氧化碳气体，进行多级逆流浸出，浸出时的液固比为1:1～4:1mL/g，浸出的温度为130～160℃，浸出的时间为6～14h，通入的二氧化碳气体的分压为0.1～0.5MPa，固液分离后得到富硼液和浸渣；
(5)将步骤(4)所得浸渣经多级逆流洗涤得到硼泥，洗涤的液固比为1:1～4:1mL/g，洗涤的温度为20～90℃，洗涤的洗涤液用于步骤(4)的浸出；分离回收硼泥中的活性炭，用于步骤(4)中的浸出；
(6)将步骤(4)得到的富硼液脱硅，固液分离得到液相，将液相冷却结晶，得到硼砂晶体和结晶母液，结晶母液用于步骤(4)中的浸出；
其中，步骤(5)和步骤(6)无先后顺序。
本发明提供的提硼的方法在降低焙烧预处理工序的耗能同时了提高硼精矿的反应活性，保证含硼组分高浸出率，可实现硼精矿中硼组分的高效提取，焙烧后熟硼矿反应活性达90％以上，碳解提硼浸出率大于90％，硼泥中B2O3含量小于2％，富硼液杂质含量低，可进一步用于生产硼砂、偏硼酸钠等硼化合物。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的提硼方法焙烧后矿粉反应活性高，焙烧后熟硼矿反应活性达大于90％；
(2)本发明提供的提硼方法碳解提硼浸出率大于90wt％，硼泥中B2O3含量小于2wt％，富硼液可进一步用于生产硼砂、偏硼酸钠等硼化合物；
(3)本发明提供的提硼方法浸出过程中加入活性炭，提高硼的浸出率(大于90wt％)，降低富硼液中杂质含量，同时活性炭能循环使用；
(4)本发明提供的提硼方法焙烧反应温度低(最低可达650℃)，矿粉无烧结现象，焙烧时间短，能耗小。
附图说明
图1为本发明一种实施方式提供的从硼精矿中提硼的方法。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图1是本发明一种实施方式提供的从硼精矿中提硼的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将硼精矿初步球磨粉碎进行筛分，过滤掉粒度大于0.1mm的颗粒，得到矿粉；
(2)将步骤(1)筛分后的矿粉加入占矿粉质量分数的5～25％的焙烧助剂，所述焙烧助剂选自碱石灰、生石灰、石灰石、熟石灰中的任意一种或至少两种的组合，同时加入占矿粉质量0.1～1％的焦粉，放入球磨机内球磨0.5～3h过后，压片制样；
(3)将步骤(2)准备的样品置于焙烧炉中，在650～900℃条件下焙烧0.5～4h；
(4)将步骤(3)焙烧后的物料，加入溶剂以及占步骤(1)所述矿粉质量的0.5～5％的活性炭和占步骤(1)所述矿粉质量5～35％的碳酸钠和/或碳酸氢钠，并通入二氧化碳气体，进行多级逆流浸出，浸出时的液固比为1:1～4:1mL/g，浸出的温度为130～160℃，浸出的时间为6～14h，通入的二氧化碳气体的分压为0.1～0.5MPa，固液分离后得到富硼液和浸渣；
(5)将步骤(4)所得浸渣经多级逆流洗涤得到硼泥，洗涤的液固比为1:1～4:1mL/g，洗涤的温度为20～90℃，洗涤的洗涤液用于步骤(4)的浸出；分离回收硼泥中的活性炭，返回用于步骤(4)中的浸出；
(6)将步骤(4)得到的浸出液脱硅，固液分离得到液相，液相经冷却结晶，得到硼砂晶体，结晶母液用于步骤(4)中的浸出。
实施例1
一种从硼精矿中提硼的方法，所述方法包括如下步骤：
本实施例使用硼精矿中含B2O3 9％、MgO 25％、SiO2 20％、Fe 10％。
(1)将100g硼精矿进行球磨，球磨矿粉粒度≤75μm的部分占全部硼精矿总质量的51％，筛分掉粒度大于0.1mm的矿粉；
(2)向矿粉中加入占矿粉的质量分数为5％的碱石灰，球磨混合0.5h后，将矿粉压制成块状；
(3)将制备好的样品放入焙烧炉内在空气气氛下焙烧，焙烧温度为650℃，焙烧4h后得到熟硼矿，反应活性为91％；
(4)熟硼矿中加入水以及占矿粉的质量分数为5％的碳酸钠和占矿粉的质量分数为0.5％的活性炭，放入高压反应釜内在155℃进行二级逆流碳解浸出反应；浸出反应液固比为1:1mL/g，碳解时间为6h；CO2分压为0.15MPa，液固分离得到富硼液和浸渣，碳解提硼B2O3浸出率为90wt％，富硼液经过蒸发冷却结晶等产品转化步骤后制得硼砂，硼砂纯度为99.2wt％；
(5)将浸渣在60℃、液固比为1:1mL/g条件下逆流洗涤2级，洗涤后的硼泥离心分离出活性炭，洗液、活性炭作为循环返回配料，硼泥中B2O3含量为0.9％。
实施例2
一种从硼精矿中提硼的方法，所述方法包括如下步骤：
本实施例使用硼精矿中含B2O3 20％、MgO 37％、SiO235％、Fe 18％。
(1)将100g硼精矿进行球磨，球磨矿粉粒度≤75μm的部分占全部硼精矿总质量的90％，筛分掉粒度大于0.1mm的矿粉；
(2)向矿粉中加入占矿粉的质量分数为25％的生石灰和2％焦粉，球磨混合3h后，将矿粉压制成块状；
(3)将制备好的样品放入焙烧炉内在氧气气氛下焙烧，焙烧温度为900℃，焙烧0.5h后得到熟硼矿，反应活性为93％；
(4)熟硼矿中加入水以及占矿粉的质量分数为35％的碳酸氢钠和占矿粉的质量分数为5％的活性炭，放入高压反应釜内在135℃进行二级逆流碳解浸出反应；浸出反应液固比为2:1mL/g，碳解时间为10h；CO2分压为0.25MPa，液固分离得到富硼液和浸渣，碳解提硼B2O3浸出率为95wt％，富硼液经过蒸发冷却结晶等产品转化步骤后制的硼砂，硼砂纯度为99.4wt％；
(5)将浸渣在90℃、液固比为1:1mL/g条件下逆流洗涤2级，洗涤后的硼泥离心分离出活性炭，洗液、活性炭作为循环返回配料，硼泥中B2O3含量为0.8wt％。
实施例3
一种从硼精矿中提硼的方法，所述方法包括如下步骤：
本实施例使用硼精矿中含B2O3 13％、MgO 30％、SiO2 25％、Fe 16％。
(1)将100g硼精矿进行球磨，球磨矿粉粒度≤75μm的部分占全部硼精矿总质量的86％，筛分掉粒度大于0.1mm的矿粉；
(2)向矿粉中加入占矿粉的质量分数为15％的石灰石和占矿粉的质量分数为1％的焦粉，球磨混合1h后，将矿粉压制成块状；
(3)将制备好的样品放入焙烧炉内在空气气氛下焙烧，焙烧温度为700℃，焙烧1.5h后得到熟硼矿，反应活性为92％；
(4)熟硼矿中加入水以及占矿粉的质量分数为10％的碳酸钠、占矿粉的质量分数为2％的活性炭，放入高压反应釜内在145℃进行二级逆流碳解浸出反应；浸出反应液固比为1:1mL/g，碳解时间为10h；CO2分压为0.3MPa，液固分离得到富硼液和浸渣，碳解提硼B2O3浸出率为91wt％，富硼液经加入烧碱结晶分离得到偏硼酸钠，偏硼酸钠纯度为99wt％；
(5)将浸渣在85℃、液固比为4:1mL/g条件下逆流洗涤3级，洗涤后的硼泥离心分离出活性炭，洗液、活性炭作为循环返回配料，硼泥中B2O3含量为1.0wt％。
实施例4
一种从硼精矿中提硼的方法，所述方法包括如下步骤：
本实施例使用硼精矿中含B2O3 15％、MgO 28％、SiO2 30％、Fe 15％。
(1)将100g硼精矿进行球磨，球磨矿粉粒度≤75μm的部分占去全部硼精矿总质量的70％，筛分掉粒度大于0.1mm的矿粉；
(2)向矿粉中加入水以及占矿粉的质量分数为20％的石灰石与碱石灰的混合物，和占矿粉的质量分数为1％的焦粉，球磨混合2h后，将矿粉压制成块状；
(3)将制备好的样品放入焙烧炉内在氧气气氛下焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧2.5h后得到熟硼矿，反应活性为91％；
(4)熟硼矿中加入占矿粉的质量分数为20％的碳酸钠和碳酸氢钠的混合钠盐、占矿粉的质量分数为10％的活性炭，放入高压反应釜内在160℃进行二级逆流碳解浸出反应；浸出反应液固比为2:1mL/g，碳解时间为13h；CO2分压为0.2MPa，液固分离得到富硼液和浸渣，碳解提硼B2O3浸出率为91wt％，富硼液经加入烧碱结晶分离得到偏硼酸钠，偏硼酸钠纯度为99.3wt％；
(5)将浸渣在20℃、液固比为3:1mL/g条件下逆流洗涤2级，洗涤后的硼泥离心分离出活性炭，洗液、活性炭作为循环返回配料，硼泥中B2O3含量为1.2wt％。
实施例5
一种从硼精矿中提硼的方法，所述方法包括如下步骤：
本实施例使用硼精矿中含B2O3 13％、MgO 25％、SiO2 32％、Fe 12％。
(1)将100g硼精矿进行球磨，球磨矿粉粒度≤75μm的部分占去全部硼精矿总质量的60％，筛分掉粒度大于0.1mm的矿粉；
(2)向矿粉中加入水以及占矿粉的质量分数为15％的石灰石与碱石灰的混合物，和占矿粉的质量分数为5％的焦粉，球磨混合2h后，将矿粉压制成块状；
(3)将制备好的样品放入焙烧炉内在氧气气氛下焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧2.5h后得到熟硼矿，反应活性为92％；
(4)熟硼矿中加入占矿粉的质量分数为15％的碳酸钠和碳酸氢钠的混合钠盐、占矿粉的质量分数为0.1％的活性炭，放入高压反应釜内在150℃进行三级逆流碳解浸出反应；浸出反应液固比为2:1mL/g，碳解时间为13h；CO2分压为0.5MPa，液固分离得到富硼液和浸渣，碳解提硼B2O3浸出率为91wt％，富硼液经加入烧碱结晶分离得到偏硼酸钠，偏硼酸钠纯度为99.3wt％；
(5)将浸渣在20℃、液固比为3:1mL/g条件下逆流洗涤2级，洗涤后的硼泥离心分离出活性炭，洗液、活性炭作为循环返回配料，硼泥中B2O3含量为1.3wt％。
实施例6
一种从硼精矿中提硼的方法，所述方法包括如下步骤：
本实施例使用硼精矿中含B2O3 12％、MgO 29％、SiO2 33％、Fe 10％。
(1)将100g硼精矿进行球磨，球磨矿粉粒度≤75μm的部分占去全部硼精矿总质量的80％，筛分掉粒度大于0.1mm的矿粉；
(2)向矿粉中加入水以及占矿粉的质量分数为15％的熟石灰与碱石灰的混合物，和占矿粉的质量分数为1％的焦粉，球磨混合2h后，将矿粉压制成块状；
(3)将制备好的样品放入焙烧炉内在氧气气氛下焙烧，焙烧温度为800℃，焙烧2.5h后得到熟硼矿，反应活性为93％；
(4)熟硼矿中加入占矿粉的质量分数为15％的碳酸钠和碳酸氢钠的混合钠盐、占矿粉的质量分数为3％的活性炭，放入高压反应釜内在140℃进行五级逆流碳解浸出反应；浸出反应液固比为2:1mL/g，碳解时间为13h；CO2分压为0.1MPa，液固分离得到富硼液和浸渣，碳解提硼B2O3浸出率为93wt％，富硼液经加入烧碱结晶分离得到偏硼酸钠，偏硼酸钠纯度为99.3wt％；
(5)将浸渣在40℃、液固比为3:1mL/g条件下逆流洗涤3级，洗涤后的硼泥离心分离出活性炭，洗液、活性炭作为循环返回配料，硼泥中B2O3含量为1.0wt％。
对比例1
一种提硼的方法，除步骤(2)不加入石灰石外，其余与实施例3相同。
步骤(3)焙烧产物的反应活性为82％；
步骤(4)碳解提硼B2O3浸出率为80wt％，富硼液经加入烧碱结晶分离得到偏硼酸钠，偏硼酸钠纯度为99.2wt％。
另外，在实施例1-2和实施例4-6的步骤(2)中不加入石灰石或生石灰，步骤(3)焙烧产物的反应活性为80-85％。
对比例2
一种提硼的方法，除步骤(4)不加入活性炭外，其余与实施例3相同。
步骤(4)碳解提硼B2O3浸出率为85wt％，富硼液经加入烧碱结晶分离得到偏硼酸钠，偏硼酸钠纯度为88.6wt％。
另外，在实施例1-2和实施例4-6的步骤(4)中不加入活性炭，步骤(4)碳解提硼B2O3浸出率为80-86wt％，富硼液经加入烧碱结晶分离得到偏硼酸钠，偏硼酸钠纯度为85.6-88.6wt％。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种提硼的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将含硼矿与钙的化合物的混合物在650～900℃焙烧，得到焙烧产物；
(2)将焙烧产物与活性炭混合后进行碳解提硼，得到富硼液和浸渣。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述含硼矿的粒度不大于0.1mm；
优选地，步骤(1)所述含硼矿经粉碎筛分后得到，所述粉粹的方式优选为球磨，所述球磨的时间为0.5～3h，优选为1～2h；
优选地，步骤(1)中所述含硼矿为硼精矿，所述硼精矿为含质量分数为9～20％B2O3、25～37％MgO、20～35％SiO2和10～18％Fe的硼精矿；
优选地，所述硼精矿中粒度为≤75μm的硼精矿占全部硼精矿总重量的51～90％，优选为70～90％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述钙的化合物的粒度小于等于0.1mm；
优选地，步骤(1)所述钙的化合物的加入量是含硼矿质量的5～25％，优选为10～20％；
优选地，步骤(1)所述钙的化合物选自碱石灰、生石灰、石灰石或熟石灰中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述含硼矿与钙的化合物的混合物中还加入焦粉，所述焦粉的加入量是含硼矿质量的0.1～5％，优选为0.5～2％。
4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述焙烧的温度为700～850℃；
优选地，步骤(1)所述焙烧的时间为0.5～4h，优选为1.5～2.5h；
优选地，步骤(1)所述焙烧在空气气氛或氧气气氛下进行，优选在氧气气氛下进行。
5.根据权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述焙烧前还进行造粒；
优选地，所述造粒为：将混合物压制成块状和/或球状。
6.根据权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，步骤(2)中活性炭的加入量是步骤(1)中含硼矿质量的0.1～10％，优选为0.5～5％；
优选地，步骤(2)所述碳解提硼为：将焙烧产物和活性炭的混合物与钠盐和溶剂在反应釜中混合，并向反应釜中通入二氧化碳气体，浸出提硼；
优选地，所述钠盐的质量是步骤(1)中含硼矿质量的5～35％，优选为10～25％，更优选为15～20％；
优选地，所述钠盐选自碳酸钠和/或碳酸氢钠；
优选地，通入二氧化碳气体的分压为0.1～0.5MPa，优选为0.1～0.3MPa，更优选0.15～0.25MPa。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述浸出为多级逆流浸出，优选为2～3级，进一步优选为2级；
优选地，步骤(2)所述浸出时的液固比为1:1～4:1mL/g，优选为1:1～2:1mL/g；
优选地，步骤(2)所述浸出的温度为130～160℃，优选为135～155℃；
优选地，步骤(2)所述浸出的时间为6～14h，优选为8～10h。
8.根据权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述富硼液经加入烧碱结晶分离制得偏硼酸钠或步骤(2)所述富硼液脱硅后固液分离，所得液相结晶分离得到硼砂晶体。
9.根据权利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述浸渣洗涤后得到硼泥；
优选地，所述的洗涤为多级逆流洗涤，优选为2～5级，进一步优选为2～3级；
优选地，所述洗涤的液固比为1:1～4:1mL/g，优选为1:1～2:1mL/g；
优选地，所述洗涤的温度为20～90℃，优选为60～85℃；
优选地，所述洗涤后的洗涤用于步骤(2)所述的浸出；
优选地，将硼泥中的活性炭分离出，用于步骤(2)所述的浸出。
10.根据权利要求1-9之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将含质量分数9～20％B2O3、25～37％MgO、20～35％SiO2、10～18％Fe的硼精矿初步球磨粉碎进行筛分，过滤掉粒度大于0.1mm的颗粒，得到矿粉；
(2)将步骤(1)筛分后的矿粉加入占矿粉质量分数的5～25％的碱石灰、生石灰、石灰石、熟石灰中的任意一种或至少两种的组合，同时加入占矿粉质量0.1～1％的焦粉，放入球磨机内球磨0.5～3h过后，压片制样；
(3)将步骤(2)准备的样品置于焙烧炉中，在650～900℃条件下焙烧0.5～4h；
(4)将步骤(3)焙烧后的物料，加入溶剂以及占步骤(1)所述矿粉质量的0.5～5％的活性炭和占步骤(1)所述矿粉质量5～35％的碳酸钠和/或碳酸氢钠，并通入二氧化碳气体，进行多级逆流浸出，浸出时的液固比为1:1～4:1mL/g，浸出的温度为130～160℃，浸出的时间为6～14h，浸出时二氧化碳气体的分压为0.1～0.5MPa，固液分离后得到富硼液和浸渣；
(5)将步骤(4)所得浸渣经多级逆流洗涤得到硼泥，洗涤的液固比为1:1～4:1mL/g，洗涤的温度为20～90℃，洗涤的洗涤液用于步骤(4)的浸出；通过分离回收硼泥中的活性炭，返回用于步骤(4)中的浸出；
(6)将步骤(4)得到的富硼液进行脱硅，固液分离，得到的液相冷却结晶，得到硼砂晶体，结晶母液用于步骤(4)中的浸出；
其中，步骤(5)和步骤(6)无先后顺序。
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