RU1601938C - Method of boric acid producing - Google Patents

Method of boric acid producing Download PDF

Info

Publication number
RU1601938C
RU1601938C SU4648133A RU1601938C RU 1601938 C RU1601938 C RU 1601938C SU 4648133 A SU4648133 A SU 4648133A RU 1601938 C RU1601938 C RU 1601938C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
decomposition
boric acid
sulfuric acid
solution
degree
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.С. Бобошко
О.А. Павлова
А.М. Алехин
В.П. Алексеев
Н.П. Карначева
С.А. Костина
Original Assignee
Производственное объединение "Бор"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Производственное объединение "Бор" filed Critical Производственное объединение "Бор"
Priority to SU4648133 priority Critical patent/RU1601938C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1601938C publication Critical patent/RU1601938C/en

Links

Images

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

FIELD: chemical technology. SUBSTANCE: boric acid is prepared by decomposition of boronsilicate raw with sulfuric acid where 75-95% sulfuric acid is fed for decomposition and its residual portion up to stoichiometric quantity is used for additional decomposition of separated insoluble residue. Additional decomposition is carried out for 50-70 min at the ratio liquid: solid = (2-5):1 following by reprocessing by known schema up to preparing of crystalline boric acid. Invention ensures to increase decomposition degree of raw from 93.1-97.6% to 98.0-99.6%. EFFECT: increased decomposition degree of raw. 3 tbl

Description

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения борной кислоты, которая находит широкое применение в химической, строительной и других областях народного хозяйства. The invention relates to chemical technology, in particular to methods for producing boric acid, which is widely used in chemical, construction and other fields of national economy.

Целью изобретения является повышение степени разложения сырья. The aim of the invention is to increase the degree of decomposition of raw materials.

Сущность способа заключается в следующем. При сокращении расхода серной кислоты на разложение до 75-95% от стехиометрического количества степень разложения датолитового концентрата падает незначительно и составляет 83,7-95,8% , при этом кремниевая кислота не успевает перейти в гелеобразное состояние и пульпа сохраняет удовлетворительные фильтрационные свойства. При отделении раствора кремниевая кислотa отделяется от нерастворимого остатка и не препятствует его дальнейшему разложению. Нерастворимый остаток доразлагается 5-25% серной кислоты от стехиометрического количества, при этом в раствор переходят оставшиеся количества борной и кремниевой кислот, но концентрация кремниевой кислоты не достигает критической величины и полученная пульпа сохраняет удовлетворительные фильтрационные свойства. The essence of the method is as follows. When reducing the consumption of sulfuric acid for decomposition to 75-95% of the stoichiometric amount, the degree of decomposition of the datolite concentrate decreases slightly and amounts to 83.7-95.8%, while silicic acid does not have time to go into a gel state and the pulp retains satisfactory filtration properties. When the solution is separated, silicic acid is separated from the insoluble residue and does not prevent its further decomposition. An insoluble residue is further decomposed by 5-25% sulfuric acid of the stoichiometric amount, while the remaining amounts of boric and silicic acids pass into the solution, but the concentration of silicic acid does not reach a critical value and the resulting pulp retains satisfactory filtration properties.

П р и м е р. 54 г серной кислоты (моногидрата), составляющие 85% от стехиометрического количества, разбавляют 546 г оборотного раствора с содержанием 0,94 мас.% B2O3, в полученный раствор загружают 100 г датолитового концентрата состава, мас.%: В2О3 кислоторастворимый (к.р.) 17,5; SiO2 35,04; CaO 35,8; MgO 0,1; Fe2O3 2,8; прочие примеси (п.п.= 8,76. Разложение ведут в течение 30 мин при 95оС, начальном соотношении Ж:Т = 6:1 и турбулентном режиме перемешивания. Полученную пульпу разделяют на лабораторном нутч-фильтре.PRI me R. 54 g of sulfuric acid (monohydrate), constituting 85% of the stoichiometric amount, is diluted with 546 g of a circulating solution with a content of 0.94 wt.% B 2 O 3 , 100 g of a datolite concentrate of the composition, wt.%: B 2 O 3 acid-soluble (cr) 17.5; SiO 2 35.04; CaO 35.8; MgO 0.1; Fe 2 O 3 2.8; . other impurities (pp = 8.76 decomposition was conducted for 30 min at 95 ° C, the initial ratio of W: T = 6: 1, and a turbulent mixing regime resulting pulp is separated on a laboratory suction filter..

Кек стадии разложения разбавляют 370 г промывного раствора с содержанием 0,78 мас.% В2О3 и 9 г H2SO4. (15% от стехиометрического количества) и при соотношении Ж:Т = 4:1 репульпируют в течение 60 мин при 95оС, а затем пульпу разделяют на лабораторном нутч-фильтре. Фильтрат направляют на разбавление серной кислоты, а шлам подвергают четырехступенчатой противоточной промывке технической водой в количестве 420 г и получают 112 г сухого шлама состава, мас.%: В2О3 к.р. 0,06; В2О3 водорастворимый (в.р.) 0,05; SO2 10,57; 370 г промывного раствора, который направляют на стадию доразложения.The cake of the decomposition step is diluted with 370 g of a wash solution containing 0.78 wt.% B 2 O 3 and 9 g H 2 SO 4 . (15% of stoichiometric amount) and at a ratio of W: T = 4: 1 repulped for 60 minutes at 95 ° C, and then the pulp is separated on a laboratory suction filter. The filtrate is sent to dilute sulfuric acid, and the sludge is subjected to a four-stage countercurrent washing with technical water in an amount of 420 g to obtain 112 g of dry sludge composition, wt.%: In 2 About 3 K. 0.06; B 2 O 3 water-soluble (vp) 0.05; SO 2 10.57; 370 g of washing solution, which is sent to the stage of additional decomposition.

Продукционный раствор высушивают при 300оС в муфельной печи и получают 79,51 г полупродукта в виде сухого рассыпчатого порошка состава, мас.%: H3BO3 39,62; SiO2 31,69; H2SO4 2,12; Fe2O3 1,02; CaO 1,13; п.п. 0,4; Н2О 24,02.Produktcionnyj solution was dried at 300 ° C in a muffle furnace to give 79.51 g of crude product as a dry crumbly powder composition, wt%: H 3 BO 3 39.62;. SiO 2 31.69; H 2 SO 4 2.12; Fe 2 O 3 1.02; CaO 1.13; p.p. 0.4; H 2 O, 24.02.

Полученный полупродукт разбавляют 500 г маточного раствора с содержанием 2,8 мас.% В2О3, выщелачивают борную кислоту в течение 60 мин при 80оС и отделяют нерастворимый остаток в виде двуокиси кремния. Двуокись кремния подвергают трехступенчатой противоточной промывке технической водой в количестве 100 г при 80оС, промывные воды направляют на разбавление серной кислоты, двуокись кремния сушат в муфельной печи при 300оС и получают 22,3 г продукта состава, мас.%: SiO2 98,6; Fe2O3 0,02; Al2O3 0,002; B2O3 0,4; H2O 0.5; п.п. 0,4. Полученный продукт соответствует ГОСТ 22551-77.The resulting intermediate was diluted with 500 g of a mother liquor with a content of 2.8 wt.% In 2 About 3 , boric acid was leached for 60 minutes at 80 about C and insoluble residue was separated in the form of silicon dioxide. The silica was subjected three-stage countercurrent washing process water in an amount of 100 g at 80 ° C, the washings are fed to the dilution of the sulfuric acid, the silica was dried in a muffle furnace at 300 ° C to give 22.3 g of product composition, by weight%:. SiO 2 98.6; Fe 2 O 3 0.02; Al 2 O 3 0.002; B 2 O 3 0.4; H 2 O 0.5; p.p. 0.4. The resulting product complies with GOST 22551-77.

Продукционный раствор после отделения двуокиси кремния нейтрализуют СаСО3 до рН 4,9, отфильтровывают твердый остаток, проводят контрольную фильтрацию, подкисляют раствор до рН 2,6 и кристаллизуют борную кислоту, отделяют кристаллы, маточные растворы направляют на выщелачивание промежуточного продукта, кристаллы борной кислоты промывают, сушат и получают 29,9 г борной кислоты. Качество получаемой борной кислоты соответствует требованиям ГОСТ 18704-78 марка Б.After separation of the silica, the production solution is neutralized with CaCO 3 to pH 4.9, the solid residue is filtered off, control filtration is carried out, the solution is acidified to pH 2.6 and boric acid is crystallized, crystals are separated, mother liquors are sent to leach the intermediate product, the boric acid crystals are washed , dried, and 29.9 g of boric acid are obtained. The quality of the boric acid obtained meets the requirements of GOST 18704-78 grade B.

Зависимость степени разложения сырья от количества серной кислоты, подаваемой на разложение и на доразложение, приведена в табл.1. The dependence of the degree of decomposition of raw materials on the amount of sulfuric acid supplied for decomposition and additional decomposition is shown in Table 1.

Из табл.1 следует, что при проведении доразложения с использованием 2% стехиометрического количества серной кислоты суммарная степень разложения по В2О3 составляет 97,1, а при использовании 5 % составляет 98%, т.е. степень разложения увеличивается на 0,9%, поэтому верхним пределом расхода серной кислоты на разложение принят расход серной кислоты 95% от стехиометрического количества. При проведении процесса доразложения 30% от стехиометрического количества серной кислоты суммарная степень разложения по В2О3 падает до 92,4%, к тому же при таких режимах работы ухудшаются фильтрационные свойства пульпы (скорость фильтрации падает до 1,0-1,3 м32˙ ч), поэтому нижним пределом нормы расхода серной кислоты на разложение выбран расход 75% от стехиометрического количества.It follows from Table 1 that during dorazlozheniya using 2% of the stoichiometric amount of sulfuric acid, the total degree of decomposition of B 2 O 3 is 97.1, but using 5% is 98%, i.e., the degree of decomposition increases by 0.9%, therefore, the consumption of sulfuric acid 95% of the stoichiometric amount is accepted as the upper limit for the consumption of sulfuric acid for decomposition. During the process of additional decomposition of 30% of the stoichiometric amount of sulfuric acid, the total degree of decomposition of В 2 О 3 drops to 92.4%, moreover, under such operating conditions, the filtration properties of the pulp deteriorate (the filtration rate drops to 1.0-1.3 m 3 / m 2 ˙ h); therefore, the consumption of 75% of the stoichiometric amount is selected as the lower limit of the rate of consumption of sulfuric acid for decomposition.

Зависимость степени разложения от соотношения твердой и жидкой фаз и продолжительности разложения на стадии доразложения приведена в табл.2. The dependence of the degree of decomposition on the ratio of solid and liquid phases and the duration of decomposition at the stage of additional decomposition are given in Table 2.

Из табл.2 следует, что при времени доразложения 40 мин и соотношении Ж: Т = 2-6:1 суммарная степень разложения составляет не более 97,6%, увеличение времени доразложения до 50 мин приводит к увеличению степени разложения на 0,6-1,8%, поэтому нижним пределом времени доразложения принято время 50 мин. При проведении доразложения при соотношении Ж:Т = 1:1 резко ухудшаются фильтрационные свойства пульпы (скорость фильтрации составляет меньше 0,1 м32 ˙ ч), поэтому нижним пределом соотношения Ж:Т выбрано 2:1. В то же время при разбавлении твердого до соотношения Ж:Т = 6:1 процесс доразложения протекает медленно и степень разложения достигает 98,2 % за 80 мин, к тому же увеличение количества промывных вод отрицательно cказывается на водном балансе схемы и способствует увеличению потерь В2О3, поэтому верхним пределом отношения жидкого к твердому выбран предел 5:1, а время разложения ограничено 70 мин.From table 2 it follows that at a time of additional decomposition of 40 minutes and the ratio W: T = 2-6: 1, the total degree of decomposition is not more than 97.6%, an increase in the time of additional decomposition to 50 minutes leads to an increase in the degree of decomposition by 0.6- 1.8%, therefore, the time limit of 50 minutes was taken as the lower limit of the time of additional decomposition. When carrying out additional decomposition with the ratio W: T = 1: 1, the filtration properties of the pulp sharply deteriorate (the filtration rate is less than 0.1 m 3 / m 2 ˙ h), therefore, the lower limit of the W: T ratio is 2: 1. At the same time, when the solid is diluted to the ratio W: T = 6: 1, the process of additional decomposition proceeds slowly and the degree of decomposition reaches 98.2% in 80 minutes, moreover, an increase in the amount of washings negatively affects the water balance of the circuit and contributes to an increase in losses 2 O 3 , so the upper limit of the liquid to solid ratio is 5: 1, and the decomposition time is limited to 70 minutes.

В табл. 3 приведены сравнительные данные по степени разложения, выходу борной кислоты и двуокиси кремния по данному способу и прототипу. In the table. 3 shows comparative data on the degree of decomposition, the yield of boric acid and silicon dioxide by this method and prototype.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить степень разложения с 93,1- 97,6% до 98,0 - 99,6%, при этом выход борной кислоты увеличивается на 0,3-3,1%, а выход двуокиси кремния - на 7,0-10,9%. Thus, the proposed method allows to increase the degree of decomposition from 93.1 - 97.6% to 98.0 - 99.6%, while the yield of boric acid increases by 0.3-3.1%, and the yield of silicon dioxide by 7.0-10.9%.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОРНОЙ КИСЛОТЫ, включающий разложение боросиликатного сырья серной кислотой, разбавленной оборотными растворами, отделение нерастворимого остатка, его промывку, сушку раствора, выщелачивание борной кислоты из высушенной смеси, отделение раствора от двуокиси кремния, ее промывку и сушку, нейтрализацию раствора, вакуум-кристаллизацию борной кислоты, отделение кристаллов и их сушку, возврат маточных растворов в процесс, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разложения сырья, серную кислоту на разложение подают в количестве 75 - 95% от стехиометрически необходимого, а оставшуюся ее часть направляют на доразложение отделенного нерастворимого остатка, которое осуществляют в течение 50 - 70 мин при соотношении жидкой и твердой фаз, равном 2 - 5 : 1. METHOD FOR PRODUCING BORIC ACID, including decomposition of borosilicate raw materials with sulfuric acid diluted with working solutions, separating the insoluble residue, washing it, drying the solution, leaching boric acid from the dried mixture, separating the solution from silicon dioxide, washing and drying it, neutralizing the solution, vacuum crystallization boric acid, the separation of crystals and their drying, the return of the mother liquor to a process, characterized in that, in order to increase the degree of decomposition of the raw material, sulfuric acid is supplied for decomposition in the amount of 75 - 95% of the stoichiometrically necessary, and the rest of it is directed to the further decomposition of the separated insoluble residue, which is carried out for 50 - 70 minutes with a ratio of liquid and solid phases equal to 2 - 5: 1.
SU4648133 1988-12-06 1988-12-06 Method of boric acid producing RU1601938C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4648133 RU1601938C (en) 1988-12-06 1988-12-06 Method of boric acid producing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4648133 RU1601938C (en) 1988-12-06 1988-12-06 Method of boric acid producing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1601938C true RU1601938C (en) 1994-10-30

Family

ID=30441236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4648133 RU1601938C (en) 1988-12-06 1988-12-06 Method of boric acid producing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1601938C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1480309, кл. C 01B 35/10, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4299804A (en) Removal of magnesium and aluminum impurities from wet process phosphoric acid
DE2307897C3 (en) Process for the production of synthetic fluorspar
DE60208207T2 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF MILKY ACID AND CALCIUM SULPHATE DIHYDRATE
DE2840459C2 (en) Process for the production of high-purity silica and its use
DE2612440B2 (en) Environmentally friendly process for the production of neutral calcium hypochlorite with a high content of active chlorine
RU1601938C (en) Method of boric acid producing
DE3148423A1 (en) METHOD FOR PRODUCING PURE MONOAMMONIUM PHOSPHATE
US3427125A (en) Process for preparing highly pure calcium hydrogen phosphate dihydrate
DE3427119A1 (en) METHOD FOR PRODUCING POTASSIUM PERMONOSULFATE TRIPLE SALT
DE1467090B2 (en) Process for the preparation of mixtures containing lithium hypochlorite in dry form
SU1321678A1 (en) Method of producing calcium hexaborate
EP0100870A1 (en) Process for producing calcium monohydrogen orthophosphate dihydrate
DE2043346C3 (en) Process for making cryolite
DE3247837A1 (en) METHOD FOR CLEANING A RAW MATERIAL CONTAINING MAGNESIUM
DE3206355C2 (en)
DE2931776C2 (en) Process for the separation of citric acid from a mixture with oxalic acid
DE2153725C3 (en) Process for the production of dicalcium phosphate
JP3503115B2 (en) Method for producing free hydroxylamine aqueous solution
SU1315383A1 (en) Method for extracting fluorine from solutions of nitric-acid decomposition of phosphate raw material
SU1057427A1 (en) Method for producing vanadium pentoxide from technical vanadium pentoxide
DE2758397A1 (en) 1,4-Di:hydroxy-anthraquinone prepn. - from phthalic anhydride and para-chlorophenol in oleum, used as dye intermediate
AT282069B (en) Process for the preparation of physiologically active compositions containing calcium sugar phosphates and inorganic calcium phosphate
DE10230592A1 (en) Pure calcium nitrate suitable for fertilizer use is obtained by reaction of diluted nitric acid with an excess of calcium carbonate
EP0582247B1 (en) Method for the preparation of alkali metal salts of 3-sulphobenzoic acid
SU1033441A1 (en) Method for recovering pentavalent vanadium from solutions