專利名稱：一次結(jié)晶旋轉(zhuǎn)分離硼酸和七水硫酸鎂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用硫酸和硼礦粉生產(chǎn)硼酸的方法。
硫酸一步法生產(chǎn)工業(yè)硼酸是早已應(yīng)用的工藝技術(shù)，雖簡單、成熟，但它要求礦石品位高，生產(chǎn)時只能一次結(jié)晶得硼酸，硼的收率低，硼的浪費大，因為有30—40％的硼酸隨大量的硫酸鎂母液排放掉了。這不僅大量地浪費了資源，而且對環(huán)境造成了嚴(yán)重地污染。到了八十年代末九十年代初出現(xiàn)了母液回收-沉淀法和浮選法回收B2O3和H3BO3生產(chǎn)MgSO4·7H2O。但搞母液回收投資大，能源消耗高。因此，大部分廠家仍以一步法生產(chǎn)硼酸，以寬甸地區(qū)不完全統(tǒng)計，由母液的排放造成的經(jīng)濟損失是浪費硼礦粉(品位25％)1.72萬噸，損失硼酸2.980萬元、硫酸鎂3.647萬元、硫酸40.7元，且由于母液的排放給寬甸地區(qū)造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。
本發(fā)明的目的，是提供一種投資少、硼礦粉利用率高，特別是能使用低品位硼礦的一次結(jié)晶旋流分離硼酸和七水硫酸鎂的方法。
本發(fā)明的目的，是采用下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的，即一次結(jié)晶旋流分離硼酸和七水硫酸鎂的方法是一、將適量硼礦粉和硫酸放入酸解罐內(nèi)加溫、攪拌，進行酸解硼礦粉，硼礦粉粒度40—80目，品位(B2O3)20—40％，總鐵含量1％以下；硫酸用量為理論量的80％，需保證礦渣酸溶硼4％以下，漿料游離酸0.2—0.5％。在酸解罐中，加入生產(chǎn)過程中回收的母液和洗水，使酸解罐內(nèi)的液固比為3∶1，母液與洗水比為2∶1。母液濃度為波美(Be′)30—32度。并要不停地攪拌，攪拌速度為40—60轉(zhuǎn)/分，酸解罐內(nèi)反應(yīng)溫度80℃以上，反應(yīng)時間為60—90分鐘。
二、過濾、洗水將反應(yīng)后的漿料趁熱過濾得結(jié)晶液。過濾漿料溫度保持在95℃以上，過濾壓力4Kg/cm2以下，調(diào)濃Be′40—42度，PH＝3，并進行洗水，洗水溫度在95℃以上，濾出的礦渣水溶硼在0.4％以下。
三、凈化過濾對上述的結(jié)晶液進行凈化過濾，漿料溫度保持在95℃以上，過濾壓力為3Kg/cm2，其濾液為清潔的結(jié)晶液。
四、結(jié)晶、分離將清潔的結(jié)晶液放入結(jié)晶罐內(nèi)，冷卻、攪拌，攪拌速度20—40轉(zhuǎn)/分，結(jié)晶液波美Be′為40—42度，結(jié)晶液的PH＝3，冷卻終止溫度20℃，七水硫酸鎂晶粒要均勻。然后進入分離器進行分離。進料壓力為3—4Kg/cm2，進料流速為10—15m/秒，進料濃度15—20％G，出料濃度50—60％G，分離出粗硼酸和七水硫酸鎂。
五、脫水1、硼酸洗水溫度為20℃以上，硼酸洗止硫酸鹽含量＜0.2％；2、七水硫酸鎂洗水Be′30—33度，洗水溫度20℃以下。七水硫酸鎂洗止帶硼＜1％。然后分別在80℃溫度下干燥，制成硼酸成品和七水硫酸鎂成品。
脫水時，母液回收，再利用。
上述七水硫酸鎂分子式為MgSO4·7H2O，硼酸分子式為H3BO3。
一次結(jié)晶旋流分離硼酸和七水硫酸鎂具有以下幾個主要優(yōu)點1、工藝過程簡單，設(shè)備投資少；2、生產(chǎn)成本低，節(jié)約資源。每生產(chǎn)一噸硼酸采用一次結(jié)晶法比已有的一步法可增加效益640元/噸，每產(chǎn)出一噸硼酸同時又生產(chǎn)5噸七水硫酸鎂，價值1500元。以年產(chǎn)1000噸硼酸廠為例，采用一次結(jié)晶分離法比一步法每年增加效益164萬元。
3、由于母液和洗水回收再利用，減少了對環(huán)境的污染。
實施例一次結(jié)晶旋流分離硼酸和七水硫酸鎂的方法，是1、按配料比取40目、品位為20％的硼礦粉和硫酸放入酸解罐中，硫酸加入為理論量的80％，并要求保證礦渣酸溶硼4％以下，漿料游離酸0.2—0.5％。然后加溫，攪拌，同時加入回收的母液和洗水。母液與洗水比為2∶1，酸解罐內(nèi)液固比3∶1。攪拌器的攪拌速度為50轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度95℃，反應(yīng)時間90分鐘。
2、過濾、洗水將反應(yīng)的漿料趁熱過濾得結(jié)晶液。過濾漿料溫度保持在95℃以上，調(diào)濃Be′42度，酸堿度PH＝3，并進行洗水，洗水溫度在95℃以上，濾出的礦渣水溶硼在0.4％以下。
3、凈化過濾對上述的結(jié)晶液進行凈化過濾，過濾時，過濾結(jié)晶液保持95℃以上，過濾壓力為3Kg/cm2，其濾液為清潔的結(jié)晶液。
4、結(jié)晶、分離將清潔的結(jié)晶液放入結(jié)晶罐內(nèi)，冷卻、攪拌，攪拌速度40轉(zhuǎn)/分，結(jié)晶液波美Be′為42度，結(jié)晶液PH＝3，冷卻終止溫度為20℃，然后進入分離器進行分離。進料壓力為4Kg/cm2，進料速度為15m/秒，進料濃度為20％G，出料濃度為60％G，分離出硼酸和七水硫酸鎂。
5、脫水、干燥1、硼酸洗水溫度為20℃以上，硼酸洗止硫酸鹽含量＜0.2％；2、七水硫酸鎂洗水Be′為33度，七水硫酸鎂洗止帶硼＜1％。然后分別在80℃溫度下干燥，制成硼酸和七水硫酸鎂成品。
權(quán)利要求
一次結(jié)晶旋流分離硼酸和七水硫酸鎂的方法，其特征在于A、按配料比取硼礦粉和硫酸，放入酸解罐內(nèi)加溫、攪拌，硼礦粉粒度40—80目，品位為20—40％，總鐵含量＜1％；硫酸用量為理論量的80％；在酸解罐中，再加入回收的母液和洗水，母液Be′30—32度，母液與洗水比為2∶1，酸解罐內(nèi)液固比為3∶1；酸解罐內(nèi)反應(yīng)溫度為95℃以上，反應(yīng)時間為60—90分鐘；B、將上述反應(yīng)后的漿料趁熱過濾得結(jié)晶液，溫度保持在95℃以上，過濾壓力在4Kg/Cm2以下，Be′為40—42度，PH＝3，并對結(jié)晶液進行洗水，洗水溫度在80℃以上；C、對上述的結(jié)晶液進行凈化過濾，得清潔的結(jié)晶液；漿料溫度保持在95℃以上，過濾壓力為3Kg/cm2；D、將上述的清潔的結(jié)晶液放入結(jié)晶罐內(nèi)，冷卻、攪拌，攪拌速度20—40轉(zhuǎn)/分，結(jié)晶液Be′為40—42度，PH＝3，冷卻終止溫度為20℃；然后將結(jié)晶混合物放入分離器進行分離；進料壓力為3—4Kg/Cm2，進料流速為10—15m/秒，進料濃度為15—20％G，出料濃度為50—60％G，分離出粗硼酸和七水硫酸鎂；E、對粗硼酸洗水，洗水溫度為20℃以上，對七水硫酸鎂洗水，洗水溫度在20℃以下，然后分別在80℃干燥，即得硼酸和七水硫酸鎂成品。
全文摘要
一次結(jié)晶旋流分離硼酸和七水硫酸鎂的方法,是硼礦粉和硫酸按配比放入酸解罐內(nèi)加溫、攪拌,反應(yīng)溫度90℃。再加入母液和洗水,罐內(nèi)的液固比為3∶1,母液與洗水比為2∶1。再過濾、洗水,得結(jié)晶液,再凈化過濾,過濾溫度保持95℃,過濾壓力為4Kg/cm
文檔編號C01B35/00GK1342604SQ00122989
公開日2002年4月3日 申請日期2000年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月13日
發(fā)明者仲偉利 申請人:仲偉利