一种在含硼的氯化钠氯化钾饱和盐卤溶液中制备硼酸的方法.pdf

一种在含硼的氯化钠氯化钾饱和盐卤溶液中制备硼酸的方法
    (一)技术领域

    本发明属于盐化工技术领域，尤其涉及一种在含硼的氯化钠氯化钾饱和盐卤溶液中制备硼酸的方法。

    (二)背景技术

    我国目前用来生产硼酸的原料有硼镁矿石和地表盐湖卤水，用这两种原料生产硼酸的方法日渐成熟。现勘探出深层海相富钾卤水这一新型液态矿产，富含钾、钠、锂、硼、溴、碘等多种元素，而且这种卤水在浓缩提取氯化钠后氯化钠氯化钾呈饱和状态。在深层海相富钾卤水中提硼是一种新的硼酸生产方法。

    (三)发明内容

    本发明的目的是针对深层海相富钾卤水这一新型深层地下卤水设计的提硼生产硼酸的方法。

    实现本发明目的的技术方案在于：

    含硼的氯化钠氯化钾饱和盐卤溶液经除钙镁、蒸发浓缩、酸化提硼、热溶冷结晶、洗涤工序制得硼酸。

    除钙镁工序是将含硼的氯化钠氯化钾饱和盐卤溶液中加入石灰乳，待溶液pH＝10～12时沉淀氢氧化镁，然后加入碳酸钠沉淀碳酸钙，固液分离，溶液中钙镁的浓度＜0.01g/L；

    蒸发浓缩工序是富集硼的过程，即在用除钙镁工序后得到的盐卤溶液加入氢氧化钠溶液，待pH＞7后，将其浓缩至B₂O₃＞20g/L后过滤，除去氯化钠氯化钾混盐，滤液温度应＞60℃；

    酸化提硼工序是生成粗硼酸的过程，即在蒸发浓缩工序得到的溶液中加入酸使溶液pH＜7，冷却，固液分离得到粗硼酸或硼酸与硼酸盐混合物；

    热溶冷结晶工序是将酸化提硼工序得到的粗硼酸或硼酸与硼酸盐混合物加水在温度＞80℃溶解至接近饱和，冷却溶液至温度＜30℃，固液分离获得重结晶粗硼酸；

    洗涤工序是用水洗涤热溶冷结晶工序得到的硼酸，除去硼酸夹带的杂质，固液分离并干燥得到硼酸产品；

    作为优选：

    在除钙镁工序中，除去氢氧化镁和碳酸钙沉淀后再用吸附钙、镁的专用螯合树脂深度除去钙镁。

    在蒸发浓缩工序中，加入氢氧化钠溶液，至溶液pH＝9.5～10.5。

    在蒸发浓缩工序中，浓缩至B₂O₃＞150g/L。

    在酸化提硼工序中，加入酸使溶液pH＝1～3。

    在热溶冷结晶工序中，将得到的重结晶粗硼酸再按照热溶冷结晶工序再操作一次得精硼酸，滤液返回作粗硼酸一次重结晶用水。

    在热溶冷结晶工序中，固液分离后的滤液返回蒸发浓缩工序继续使用。

    在洗涤工序中，洗液返回作粗硼酸二次重结晶用水。

    从含硼的氯化钠氯化钾饱和盐卤溶液中制备硼酸的方法具有产品成本低、能耗小、零排放、杂质少、回收率高、纯度高等优点，有较好的经济效益。

    (四)附图说明

    图1为本发明工艺流程方框图

    (五)具体实施方式

    实施例1

    在含硼的氯化钠氯化钾饱和盐卤溶液中加入石灰乳，待溶液pH＝10.4沉镁，然后加入碳酸钠沉钙，固液分离，除去氢氧化镁和碳酸钙沉淀后再用吸附钙、镁的专用螯合树脂深度除去钙镁，溶液中钙镁的浓度＝0.009g/L，将除钙镁后的溶液加入氢氧化钠溶液，待pH＝10后，将其浓缩至B₂O₃＝160g/L后过滤，除去氯化钠氯化钾混盐，滤液温度为70℃，在分离钾钠混盐后的溶液中入盐酸使溶液pH＝2.5，冷却，硼以硼酸形式大量析出，固液分离得到粗硼酸，所得滤液返回浓缩工序。将粗硼酸加水在温度90℃溶解至接近饱和，冷却溶液至20℃，固液分离得一次重结晶粗硼酸，将一次重结晶粗硼酸再按上述操作二次重结晶得精硼酸，一次重结晶滤液返回蒸发浓缩工序继续使用，二次重结晶滤液返回作一次重结晶用水。用纯水洗涤精硼酸，固液分离并干燥得硼酸产品，洗涤精硼酸后的洗涤水返回作粗硼酸二次重结晶用水。

    实施例2

    在含硼的氯化钠氯化钾饱和盐卤溶液中加入石灰乳，待溶液pH＝11沉镁，然后加入碳酸钠沉钙，固液分离，除去氢氧化镁和碳酸钙沉淀后再用吸附钙、镁的专用螯合树脂深度除去钙镁，溶液中钙镁的浓度＝0.007g/L，将除钙镁后的溶液加入氢氧化钠溶液，待pH＝9后，将其浓缩至B₂O₃＝80g/L后过滤，除去氯化钠氯化钾混盐，滤液温度为80℃，在分离钾钠混盐后的溶液中入硫酸使溶液pH＝4，冷却，硼以硼酸形式大量析出，固液分离得到粗硼酸，所得滤液返回浓缩工序。将粗硼酸加水在温度80℃溶解至接近饱和，冷却溶液至30℃，固液分离得一次重结晶粗硼酸，将一次重结晶粗硼酸再按上述操作二次重结晶得精硼酸，一次重结晶滤液返回蒸发浓缩工序继续使用，二次重结晶滤液返回作一次重结晶用水。用纯水洗涤精硼酸，固液分离并干燥得硼酸产品，洗涤精硼酸后的洗涤水返回作粗硼酸二次重结晶用水。