专利名称：：卤水制取硼砂的工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种无机盐生产
技术领域：
，特别是一种利用富钾硼卤水为原料制取硼砂的工艺方法。
背景技术：
：硼砂即十水四硼酸钠，分子式为Na2B407，10H2O。为无色半透明晶体或白色结晶粉末，是硼最重要的化合物。硼砂是重要的化工、冶金原料，在玻璃陶瓷工业中是制造光学玻璃、珐琅和瓷釉的原料；在冶金工业中用于生产高强硼钢、高硬耐热合金钢和耐三酸腐蚀的特种钢；在农业中即可作为微量元素肥料，又可作杀虫剂；在精细化工方面，是生产洗涤剂、黏合剂、化妆品的重要配料。我国传统的硼资源利用以固体硼矿为主，主要来源于我国东北和西藏。经过几十年的工业开采，我国固体硼矿资源已近枯竭，可开发硼矿储量仅300余万吨，已不能满足日益增长的工业需求。现有技术中，申请号85102759，发明名称《碱解法加工硼矿》，此法采用常压碱解法虽然优于加压碱解法和碳碱法，但此方法反应温度要求较高；申请号87101578，发明名称《硼砂的制取方法》，以硼镁铁矿石为原料，通过冶炼、熔态分离及富硼渣料钠化处理制得硼砂，此方法工艺歩骤较长，耗能较大；申请号89105720.X，发明名称《一种用含钙高(CaO为3238%)的硼矿生产硼砂的工艺》，此法是将硼矿粉高温焙烧后，用纯碱代替烧碱进行苛化碱解，此法是在850'C左右高温下焙烧，存在操作温度较高，反应时间较长，碱解率低等缺点。目前用卤水生产硼砂的工艺是将卤水蒸发浓縮后，加入硫酸酸化提取硼酸，然后将硼酸与碱反应生成硼砂。此法工艺复杂、硼的收率仅50-70%，原辅材料耗用量大，生产成本高。总的来说，目前硼砂生产技术存在的主要缺点是1、采用固体硼矿作为原料，成本高、能耗高，同时我国固体硼矿资源己近枯竭；2、以硼镁矿为原料时需要加压高温碱解，造成较大的能量消耗和环境污染，同时从原材料浮选、精制过程算起总收率不高于40%;3、以盐湖卤水为原料制硼砂总收率低，通过硫酸酸化获得粗硼酸，收率一般在70%，在进一步碱化过程制硼砂过程中，收率为6570%，总收率一般不高于50%。
发明内容本发明旨在解决传统硼砂生产工艺中所存在的总收率低、成本高、能耗高、环境污染严重和原料资源日趋匮乏等技术问题，以提供一种以卤水为原料、收率高、成本低、能耗小、环境污染少和原料资源丰富的卤水制取硼砂的工艺。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。本发明的卤水制取硼砂的工艺，其中包括如下步骤a)将原料卤水与混合醇萃取剂按质量比1:13混合，通过连续逆流法萃取原料卤水，得萃余相和萃取相；b)将上述萃取相与水按质量比l:0.13混合，通过连续逆流法进行反萃取，得反萃取液；c)调整上述反萃取液pH810,搅拌降温，形成硼砂沉淀物，过滤，得到固态十水硼砂。本发明的^水制取硼砂的工艺，其中所述步骤a)中的连续逆流法萃取级数为515级，萃取温度为2570°C，单级萃取时间为210分钟。本发明的卤水制取硼砂的工艺，其中所述步骤b)中的连续逆流法反萃取级数为310级，反萃取温度为2570°C，单级反萃取时间为210分钟。本发明的卣水制取硼砂的工艺，其中所述的混合醇萃取剂中混合醇为C8C12带支链脂肪醇中的任意一种或任意两种按体积比120:1混合而成。本发明的卤水制取硼砂的工艺，其中所述的混合醇萃取剂中混合醇为辛醇、异戊醇、正戊醇、正庚醇、环己醇、壬醇、正癸醇、二丁基卡苄醇中的任意一种或任意两种按体积比l20:l混合而成。本发明的卤水制取硼砂的工艺，其中所述的混合醇萃取剂由混合醇和烃类溶剂按体积比13:1混合而成。本发明的卤水制取硼砂的工艺，其中所述的烃类溶剂为航空煤油、溶剂油。本发明的卤水制取硼砂的工艺，其中所述的原料卤水中B203含量为1535克/升，Ca2+含量为3100克/升、Mg2+含量为3100克/升。本发明的卤水制取硼砂的工艺，其中所述步骤c)中在温度154(TC条件下，加入氢氧化钠，调整反萃取液pH，搅拌时间0.52.5小时，降温形成硼砂沉淀物的温度条件为10~35。C。本发明卤水制取硼砂的工艺的有益效果1、本发明以地下卤水代替传统的固体硼矿为原料，原料资源丰富，能耗小，降低生产成本；2、萃取过程中，采用混合醇作为萃取剂，具有选择性高、杂质分离彻底的优点，大幅提—高了硼砂收率；3、反萃过程中，采用水作为反萃取液，具有成本低，环境污染小的优点；4、硼砂生产过程中，采用氢氧化钠调节pH，具有用量少，不产生副产物；5、本发明填补了国内制备硼砂技术的一大空白，具有较大的经济效益和社会效益。图1为本发明卤水制取硼砂的工艺流程示意图具体实施例方式本发明应用原理、作用与功效，参照附图1通过如下实施方式予以说明。实施例1使用采自四川邛崃平落4井的卤水，蒸发35%40°/。水分后的卤水母液，卤水成份见表1。5表1蒸发卤水母液成份<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>取表1组成的蒸发卤水母液500mL,恒温在6(TC下倒入分液漏斗中，加入1000mL的混合醇作为萃取剂，混合醇为辛醇与二丁基卡必醇混合物，混合比例为辛醇卡必醇=20:1，采用连续逆流法萃取原料卤水。即将前述己混合溶液摇匀，萃取5分钟，分液，得萃余相和负载有机相。萃余相进行下一级萃取，共进行12级萃取，萃取剂循环使用。将上述负载有机相lOOOmL在6(TC下倒入分液漏斗中，加入0.3倍体积的水作为反萃液，采用连续逆流法进行反萃取。即将前述混合溶液摇匀，恒温反萃取5分钟，分液，共进行5级反萃取。反萃液在2(TC下加一定量的工业一级氢氧化钠，氢氧化钠的加入量一控制溶液pH=9为准，恒温搅拌l小时后，再降温到15。C，此时溶液中的硼以十水硼砂形式析出。过滤后，得到的硼砂经6CTC烘干后，硼砂纯度达99.7%，达到国家优等品标准，硼砂单次收率70%，循环收率961实例2使用采自四川邛崃平落4井的卤水，蒸发35%40%水分后的卤水母液，卤水成份参见表l。取表1组成的蒸发卤水母液500mL，恒温在6CTC下倒入分液漏斗中，加入1000mL的混合醇作为萃取剂，混合醇为辛醇与二丁基卡必醇混合物，混合比例为辛醇二丁基卡必醇=20:1，摇匀，萃取5分钟，分液。萃余相进行下一级萃取，共进行12级萃取，萃取剂循环使用，负载有机相进行反萃取。将上述负载有机相lOOOmL在6(TC下倒入分液漏斗中，加入0.3倍体积的水作为反萃液，摇匀，恒温反萃取2分钟，分液，共进行5级反萃取，反萃液在2CTC下加一定量的工业一级氢氧化钠，氢氧化钠的加入量一控制溶液PH=8为准，恒温搅拌0.5小时后，再降温到15。C，此时溶液中的硼以十水硼砂形式析出，过滤后，得到的硼砂经60。C烘干后，硼砂纯度达99.5%,达到国家优等品标准，硼砂单次收率72%，循环收率98%。实例3使用采自四川邛崃平落4井的卤水，蒸发35%40。/。水分后的卤水母液，卤水成份参见表l。取表1组成的蒸发卤水母液500niL，恒温在25'C下倒入分液漏斗中，加入1500mL的辛醇作为萃取剂，摇匀，萃取3分钟，分液。萃余相进行下一级萃取，共进行15级萃取，萃取剂循环使用，负载有机相进行反萃取。将上述负载有机相1000mL在25'C下倒入分液漏斗中，加入0.1倍体积的水作为反萃液，摇匀，恒温反萃取2分钟，分液，共进行3级反萃取，反萃液在15。C下加一定量的工业一级氢氧化钠，氢氧化钠的加入量一控制溶液pH=8为准，恒温搅拌l小时后，再降温到2(TC，此时溶液中的硼以十水硼砂形式析出，过滤后，得到的硼砂经50'C烘干后，硼砂纯度达99.5%，达到国家优等品标准，硼砂单次收率70%，循环收率95%。实例4使用采自四川邛崃平落4井的卤水，蒸发35%40%水分后的卤水母液，卤水成份参见表l。取表1组成的蒸发卤水母液500mL，恒温在7(TC下倒入分液漏斗中，加入1200raL的混合醇作为萃取剂，混合醇为辛醇与航空煤油混合物，'混合比例为辛醇航空煤油=1:2作为萃取剂，摇匀，萃取3分钟，分液。萃余相进行下一级萃取，共进行5级萃取，萃取剂循环使用，负载有机相进行反萃取。将上述负载有机相1000mL在7(TC下倒入分液漏斗中，加入3倍体积的水作为反萃液，摇匀，恒温反萃取10分钟，分液，共进行10级反萃取，反萃液在4(TC下加一定量的工业一级氢氧化钠，氢氧化钠的加入量一控制溶液pH=8为准，恒温搅拌2.5小时后，再降温到35"C,此时溶液中的硼以十水硼砂形式析出，过滤后，得到的硼砂经65'C烘干后，硼砂纯度达99.3%，达到国家优等品标准，硼砂单次收率71%，循环收率'96%。从上所述，本发明的卤水制取硼砂的工艺，以地下卤水代替传统的固体硼矿为原料，原料资源丰富，能耗小，降低生产成本；萃取过程中，采用混合醇作为萃取剂，具有选择性高、杂质分离彻底的优点，大幅提高了硼砂收率；反萃过程中，采用水作为反萃取液，具有成本低，环境污染小的优点；同时，本发明在硼砂生产过程中采用氢氧化钠调节pH,不仅用量少，还具有不产生副产物等诸多优点。权利要求1.一种卤水制取硼砂的工艺，其特征在于包括如下步骤a)将原料卤水与混合醇萃取剂按质量比1∶1～3混合，通过连续逆流法萃取原料卤水，得萃余相和萃取相；b)将上述萃取相与水按质量比1∶0.1～3混合，通过连续逆流法进行反萃取，得反萃取液；c)调整上述反萃取液pH8～10，搅拌降温，形成硼砂沉淀物，过滤，得到固态十水硼砂。2.如权利要求1所述的卤水制取硼砂的工艺，其特征在于所述步骤a)中的连续逆流法萃取级数为515级，萃取温度为2570'C，单级萃取时间为210分钟。3.如权利要求l所述的卤水制取硼砂的工艺，其特征在于所述步骤b)中的连续逆流法反萃取级数为310级，反萃取温度为2570'C，单级反萃取时间为210分钟。4.如权利要求l所述的卤水制取硼砂的工艺，其特征在于所述的混合醇萃取剂中混合醇为C8C12带支链脂肪醇中的任意一种或任意两种按体积比1~20:1混合而成。5.如权利要求1所述的卤水制取硼砂的工艺，其特征在于所述的混合醇萃取剂中混合醇为辛醇、异戊醇、正戊醇、正庚醇、环己醇、壬醇、正癸醇、二丁基卡苄醇中的任意一种或任意两种按体积比120:1混合而成。6.如权利要求l所述的卤水制取硼砂的工艺，其特征在于所述的混合醇萃取剂由混合醇和烃类溶剂按体积比13:l混合而成。7.如权利要求l所述的卤水制取硼砂的工艺，其特征在于所述的烃类溶剂为航空煤油、溶剂油。8.如权利要求1所述的卤水制取硼砂的工艺，其特征在于所述的原料卤水中BA含量为1535克/升,C含量为3100克/升、Mg2+含量为3100克/升。9.如权利要求1所述的卤水制取硼砂的工艺，其特征在于所述步骤c)中在温度1540°C条件下，加入氢氧化钠，调整反萃取液pH，搅拌时间0.52.5小时，降温形成硼砂沉淀物的温度条件为1Q35'C。全文摘要本发明的卤水制取硼砂的工艺，涉及无机盐生产
技术领域：
，旨在解决传统硼砂生产工艺中所存在的总收率低、成本高、能耗高、环境污染严重和原料资源日趋匮乏等技术问题。本发明包括如下步骤将原料卤水与混合醇萃取剂按质量比1∶1～3混合，通过连续逆流法萃取原料卤水，得萃余相和萃取相；将上述萃取相与水按质量比1∶0.1～3混合，通过连续逆流法进行反萃取，得反萃取液；调整上述反萃取液pH8～10，搅拌降温，形成硼砂沉淀物，过滤，得到固态十水硼砂。本发明适用于以卤水为原料制取硼砂。文档编号C01B35/12GK101565188SQ20091005949公开日2009年10月28日申请日期2009年6月3日优先权日2009年6月3日发明者李陇岗,杨建元,坤汪,秦佳政,胡永宏,黄培锦申请人:邛崃市鸿丰钾矿肥有限责任公司