一种用含钙量高CAO为3238％的硼矿生产硼砂的工艺.pdf

本发明涉及一种生产硼砂的工艺。
    湖南省常宁硼矿地质储量丰富，工业储量以B2O3计算为61万吨，然而，由于其缺点是含钙量高，含硼量不高，使得目前生产硼砂的工艺行不通，一些试验单位，都是想办法除钙，以便提高硼的含量，但是收效甚微，使得含钙量高的硼矿开发利用，受到了很大的限制。

    本发明的目的是克服上述现有技术中的不足之处，不把钙作为有害杂质，而是利用钙，提供一种用含钙量高的硼矿生产硼砂的工艺。

    加压碱解法生产硼砂的化学反应式为：

    其工艺流程为：

    碳碱法生产硼砂的化学反应式为：

    碳解：

    本发明生产硼砂的原理是去除加压碱解法中的苛化反应，用纯碱代替烧碱，其反应式为：

    碱解：

    碳化：

    其工艺流程为：

    本发明较之碱解法生产硼砂，工艺过程简单，比碳碱法生产硼砂减少了CO2的用量，降低了石灰石的消耗，具有经济效益好的特点，对于开发利用含钙量高的硼矿，具有远大的前景。

    本发明的工艺过程是：

    硼矿粉碎（细度为150目通过90%）→投入反射炉（也可以用竖窑或迥转窑）在850±10℃焙烧2小时以上→出灰冷却（常温）→取样化验（用20%NaOH 50ml放入250ml三角瓶中，在装有回流冷却管的条件下在电炉上碱解2小时，碱解率达到89.5～90%）→按照固液比1∶13～1.6将矿粉投入配料桶→以B2O2∶Na2O＝1∶1.9～2.1加入碳酸钠→搅拌均匀后用泵打入碱解反应釜内→开蒸汽预热夹套→再开蒸气进入反应釜内升压达到5Kg/cm2→保护压力10～12小时出料→进行过滤→浓缩到28～30Be→进行碳化（压力1.5～2Kg/cm2，由烧石灰石提供CO2）→用8.2～10地精密试纸控制终点为9.3～9.4出料→冷却到28C甩干（母液返回碱解配料）→成品包装。

    下面结合实施例对本发明进一步详述：

    例1：硼矿含量（B2O3）10.33%，取矿粉5g，细度为150目过筛90%，投入高温试验炉850℃，2小时，烧失率15.5%，放27%的纯碱50ml，常压碱解2小时，碱解率30%;

    例2：硼矿粉含量（B2O3）12.63%，取矿粉10g，细度为150目过筛90%，投入高温试验炉850℃，2小时，烧失率15%，放27%的纯碱100ml，常压碱解4小时，碱解率65%;

    例3：硼矿含量（B2O3）12.63%，取矿粉100Kg，细度为150目通过90%，投入反射炉850℃，2小时，夹套蒸汽2Kg/cm2，升压蒸油5Kg/cm2，

    编号固液化硼碱比时间（小时）碱解率％111.511.91087211.511.91187.95311.511.91288.21

    出料后，用过滤器过滤，用80℃的水洗涤到渣中含可溶性的硼0.2%，碱0.45%，然后浓缩到28Be，进行碳化，碳化压力2Kg/cm2，CO2浓度20%，碳化时间半小时，控制终点9.3（用8.2～10的试纸测试），冷却至28℃甩干，即可成品包装。