一种利用菱镁矿进行水体除硼的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水体除测的方法，具体涉及一种利用菱镇矿进行水体除测的方 法。
【背景技术】
[0002] 因水和海水中含有大量的氯化镇资源，是电解法生产金属镇及镇合金的重要原 料。然而，当因水和海水中测含量较高，制备得到的无水氯化镇测含量高，严重影响后续的 电解过程，大大降低电流效率。生产数据表明，在电解镇过程中，当烙盐电解质中测或测化 物的质量百分比达0.0 Ol~0. 002%时就会使阴极纯化，镇珠不易汇聚，电流效率下降5~ 40%。为了满足电解镇对原料的要求，必须首先对含测水体（测含量大于IOppm的水体） 进行除测净化。目前，水体除测的方法有W下几种：
[0003] (1)离子交换树脂法。测选择性树脂具有良好的除测率，水体中的测酸与测特效树 脂中的多居基络合，同时释放出的氨离子可W被胺基中和，W达到除去测的目的。张国政等 人在文献（详见文献：张国政，李永强，赵蓬，唐林生.老因的除测实验研究.盐业与化 工，2011，1:12-14)中介绍了利用除测树脂D40对老因除测的效果。研究结果表明，当因水 体积为树脂体积的4倍时，脱测率可达80% W上。该方法的缺点是树脂在反复使用、洗脱、 再生过程中容易破损，造成树脂的损耗，使生产成本偏高。
[0004] (2)活性炭吸附法。肖春燕等人（详见文献：肖春燕，伊文涛，邓小川，马培 华.活性炭对海水中测的吸附研究.无机盐工艺，2007, 39 (3) :34-36)利用活性炭吸附法 吸附溶液中的微量测。结果表明，一次除测率可达90%W上。然而，吸附饱和的活性炭需要 进行再生处理，在175~20(TC温度范围内，W氨气作为吹扫气体实现再生，增加了工艺流 程和成本。
[0005] (3)絮凝沉降法。通过静电吸引力，使测酸在水体中吸附到沉降物上，沉降除去 其中的测。李爽等人（详见文献：李爽，衣守志，周磊.碱化絮凝法海水脱测预处理的 研究.天津科技大学学报，2011，26化）：38-42)通过碱化剂调节海水的抑值，利用生成的 Mg(OH)Z胶体的吸附特性来脱除海水中的测。该方法W损失海水中大量镇离子为代价除测， 氨氧化镇生成量控制较难，不适合高氯化镇水体体系除测。
[0006] (4)加酸沉淀法。加酸沉淀法主要利用测酸在水体中溶解度较小的性质，向其 中加入盐酸或硫酸将测转化为溶解度较小的测酸，从而达到分离测的目的。杨存道等人 (详见文献：杨存道，贾优良，李君势.从盐湖因水结晶测酸的新工艺研究.化学工 程，1992,20(3) :22-27)利用反应结晶原理，在室温下酸化盐湖因水直接结晶得到测酸。然 而，用该方法仅可W脱除水体中50~60%的测，脱测效率很低，因而通常将该方法与其它 方法结合起来使用。
[0007] (5)萃取法。萃取法的原理是用含邻二居基的且与水不相溶的有机溶剂作为萃 取剂与测酸溶液混合，使其充分接触。由于测酸能与有机溶剂中的多居基官能团反应形成 络合物被萃取到有机相，从而达到与水相中的其它离子分离的目的。程温室等人（详见文 献：程温室，杨建元，晏俊义.用2-己基己已醇从东台吉乃尔湖酸化提取母液中回收 测.海湖盐与化工，1997, 27(1) :34-38)用2-己基己已醇作萃取剂，W礙化煤油作稀释 剂，在酸性条件下萃取，中性条件下用水反萃取，从而将测从因水体系中分离出来。唐明 林等人（详见文献：唐明林，邓天龙.A1416从选测后的母液中萃取测酸研究.盐湖研 究，1994,2(1) :63-66)将A1416溶解在煤油中来萃取因水中的测，萃取率和反萃取率均可 达90% W上。该方法存在的缺点是萃取剂造价比较高且部分溶于水，萃取剂毒性还会对环 境造成污染。
[0008] 因水和海水是电解法制备金属镇及镇合金的重要原料，当其中测含量过高时会严 重影响后续的电解过程，为此需要首先对水体进行除测处理。目前水体除测过程存在的问 题有；（1)使用大量的测选择性树脂、有机溶剂、活性炭等较为昂贵的原料进行除测，除测 过程中送些原料的损耗及再生费用较高；（2)除测过程造成水体中镇离子的大量损失；(3) 除测效率低，不能达到电解对原料的要求。W上送些问题制约了水体除测的发展。
【发明内容】
[0009] 针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种利用菱镇矿进行水体除 测的方法。该方法用菱镇矿和氯化倭作为原料，原料廉价、易得；W水溶液作为反应介质， 在常压、低温下即可实现除测处理；菱镇矿中的镇在低温、常压下在水溶液中转化为电解镇 原料氯化镇，不仅充分利用了菱镇矿中的镇，而且增加了水体中氯化镇的含量；除测率大于 95%，除完测后水体中测含量小于5ppm，可W满足电解镇工业对原料的要求。
[0010] 为达此目的，本发明采用W下技术方案：
[0011] 一种利用菱镇矿进行水体除测的方法，包括如下步骤：
[0012] (1)将菱镇矿般烧得到般烧产物；
[0013] (2)将步骤（1)所得般烧产物与氯化倭混合，得到般烧产物与氯化倭的混合物；
[0014] (3)将步骤（2)所得混合物加入含测水体中，并加热揽拌W除去水体中的测。
[0015] 本发明的方法中采用了氯化倭和菱镇矿，它们的作用如下：
[0016] 氯化倭的作用如下；（1) 一定温度下，在含测水体环境下与菱镇矿般烧产物中的 活性氧化镇发生反应，生成氯化镇，增加了含测水体中氯化镇的含量；（2) -定温度下，在 含测水体环境下与般烧菱镇矿中的氧化铁发生反应，生成絮状氨氧化铁，吸附并脱除水体 中的测；（3) -定温度下，在含测水体环境下与般烧产物中的氧化巧发生反应，生成对电解 镇有益的添加剂氯化巧；(4)可有效地提高含测水体的沸点，进而提高氧化镇、氧化巧、氧 化铁与氯化倭的反应速率与与反应限度。
[0017] 菱镇矿的作用如下；（1)菱镇矿般烧产物中的氧化镇在一定条件下可转化为氯化 镇，增加了水体中氯化镇的含量（氯化镇是电解制备金属镇的主要原料）；（2)菱镇矿般烧 产物中的氧化铁在一定条件下转化为絮状氨氧化铁，吸附并脱除水体中的测；（3)菱镇矿 般烧产物中的氧化巧在一定条件下可转化为氯化巧，增加了水体中氯化巧含量（氯化巧是 电解制备金属镇的有益添加剂）。
[0018] 另外，发明人还通过大量的实验进一步探索了本发明方法的反应机理，发现，当含 测水体升至一定温度并保持适当粘度时，首先般烧菱镇矿中的氧化镇和氯化倭发生反应， 生成氯化镇和氨气，增加了水体中氯化镇的含量。随后氯化倭与菱镇矿中的氧化铁及水发 生反应，生成絮状氨氧化铁。絮状氨氧化铁是一种很好的絮凝吸附剂，能够很好地吸附含测 水体中的测。另外，般烧菱镇矿中少量的氧化巧与氯化倭在水溶液中发生反应，生成氯化 巧。氯化巧可有效调节电解镇过程中电解质的物理化学性质，提高电流效率。般烧菱镇矿 中的其它杂质（例如氧化铅、氧化娃等）不与氯化倭发生反应，沉积于水体底部，通过过滤 除去，不会使水体增加新的杂质。
[0019] 上述方法中，步骤（1)所述菱镇矿中氧化镇的含量为20~48%，H氧化二铁的含 量为0. 1~9. 0%。
[0020] 上述方法中，步骤（1)所述般烧条件为650~85(TC加热0. 2~4.化；优选地，所 述般烧条件为700~80(TC加热0. 5~3.化。
[0021] 根据本发明的某些实施方案，所述般烧温度650~85(TC，例如为65(TC、67(rC、 690°C、710°C、730°C、750°C、770°C、790°C、810°C、830°C、850°C。
[0022] 所述般烧时间 0. 2 ~4. Oh,例如为 0.化、0. 7h、l.化、I. 7h、2.化、2. 7h、3.化、3. 7h、 4. Oho
[0023] 上述方法中，步骤似中，W般烧产物的加料量为I. 00重量份计，W重量份计的氯 化倭的加料量为：x(2.68x";,、峨+1.9レ/リ(.,,。+2.0レ/リ心,>l)。其中，z为校正因子，无量纲，z 值范围在0. 90至10. 50 ;niMg。为1. 00重量份的般烧产物中氧化镇的重量份；me。。为1. 00重 量份的般烧产物中氧化巧的重量份；Wfe,O，为1. 00重量份的般烧产物中H氧化二铁的重量 份。
[0024] 上