專利名稱：聯合法制取硼酸、碳酸鎂及硫酸鈉工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種硼礦加工技術領域。
背景技術：
目前國內硼鎂礦生產硼酸的方法，主要是采用硫酸分解硼鎂礦，制取硼酸后，母液中硼酸與硫酸鎂達成共飽和點。母液處理有兩種方式，一是排放，嚴重污染環境；二是回收硫酸鎂，但硫酸鎂帶有硼酸，產品質量達不到產品標準，效益較差。本工藝尋求一種硼鎂礦的加工方法，既能解決工藝中母液的處理問題，又能使硼鎂礦中有效成分得到綜合利用。本發明的最終產品得到硼酸、碳酸鎂及硫酸鈉。硼酸用于玻璃工業、搪瓷及陶瓷工業、無堿玻璃纖維工業，冶金工業、電工工業、電鍍、電解工業，制藥工業、橡膠工業、木材防腐、制皂工業、皮革工業，照相、耐火織物、人造寶石、染料、香料制造，有機合成、電器制造、農業等，以及用于各種硼化合物生產的原料。碳酸鎂主要用于橡膠工業、染料工業、塑料工業，電子工業、耐火材料等，以及用于各種鎂化合物及鎂的生產原料。無水硫酸鈉主要用于維綸、染料、合成洗滌劑、玻璃、造紙、無機鹽等工業的原料。
發明內容
本發明所涉及到的聯合法制硼酸分兩步，第一步硼鎂礦石與硫酸反應后，分離硼酸；第二步反應分離硼酸后母液加入碳酸鈉繼續反應，生產水合碳酸鎂，過濾水合碳酸鎂后母液經蒸發分離無水硫酸鈉后，濾液重復使用。
第一步反應第二步反應流程為第一步反應硼鎂礦石(細粉)與85％的硫酸按比例加入反應池中，其中硼鎂礦石與85％的硫酸的重量比為1-3∶0.5-2加入水，在80-115℃下不斷攪拌反應。反應完全時趁熱過濾，濾液進入冷卻結晶器中，在攪拌下冷卻結晶。用離心分離機分離得濕硼酸，經洗滌、干燥為成品。濾液進入第二步反應池中。第二步反應第一步反應過程后得來的濾液中加入已溶解好的碳酸鈉溶液，其中硼鎂礦石與碳酸鈉的重量比為1-3∶0.5-1，控制溫度在40-70℃，在不斷攪拌下進行反應。反應完全后過濾，得碳酸鎂，經洗滌、干燥為成品。濾液進入直燃式蒸發器進行濃縮，并趁熱過濾得無水硫酸鈉產品，經洗滌、干燥為成品。濾液去第一步反應過程配料。
本工藝與傳統一步法制取硼酸工藝比較，具有如下優點1、突破傳統工藝收率低得問題，提高了產品的收率，節約了礦產資源；2、在常溫、常壓下進行，有利于投資、生產、管理，降低了運行成本；3、本工藝采用直接燃氣蒸發技術，提高了蒸發效率，節約了能源；4、本工藝無廢氣、廢水排放，有利于環保要求；5、廢渣中含有硼肥，可以與磷肥混合加工為復合肥料；6、對硼鎂礦石的加工范圍擴大，可滿足鎂含量較高的礦產品的加工；7、燃氣來源為自主開發煤氣發生爐，能適應較廣范圍燃料需要。
具體實施例方式第一步反應2.00噸的細粉硼鎂礦石與0.75噸的85％的硫酸加入反應池中，加入水，在95℃下不斷攪拌反應。反應完全時趁熱過濾，濾液進入冷卻結晶器中，在攪拌下冷卻結晶。用離心分離機分離得濕硼酸，經洗滌、干燥為成品。濾液進入第二步反應池中。第二步反應第一步反應過程后得來的濾液中加入已溶解好的碳酸鈉溶液，所加入的碳酸鈉的量為0.83噸，控制溫度在55℃左右，在不斷攪拌下進行反應。反應完全后過濾，得碳酸鎂，經洗滌、干燥為成品。過濾碳酸鎂后的濾液進入直燃式蒸發器進行濃縮，并趁熱過濾得無水硫酸鈉產品，經洗滌、干燥為成品。濾液去第一步反應過程配料。所得到的產品滿足以下規格產品規格硼酸GB538-82，水合堿式碳酸鎂HG/T2959-2000無水硫酸鈉HG1-520-80。
權利要求
1.一種制取硼酸、碳酸鎂和硫酸鈉的方法，其特征在于第一步反應中，將細粉硼鎂礦石與85％的硫酸按比例加入反應池中，加入水，在80-115℃下不斷攪拌反應，反應完全時趁熱過濾，濾液進入冷卻結晶器中，在攪拌下冷卻結晶，用離心分離機分離得濕硼酸，經洗滌、干燥為成品；離心分離后的濾液進入第二步反應池中，在第二步反應中，第一步反應過程后得來的濾液中加入已溶解好的碳酸鈉溶液，控制溫度在40-70℃，在不斷攪拌下進行反應，反應完全后過濾，得碳酸鎂，經洗滌、干燥為成品，過濾碳酸鎂后得到的濾液進入直燃式蒸發器進行濃縮，并趁熱過濾得無水硫酸鈉產品，經洗滌、干燥為成品。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于硼鎂礦石與85％的硫酸的重量比為1-3∶0.5-2，硼鎂礦石與碳酸鈉的重量比為1-3∶0.5-1。
全文摘要
一種聯合法制取硼酸、碳酸鎂及硫酸鈉的工藝。在第一步反應中，由硼鎂礦石與85％的硫酸反應，得到濕硼酸，隨后濾液進入第二步反應池中，在第二步反應中，第一步反應過程后得來的濾液中加入已溶解好的碳酸鈉溶液，反應完全后過濾，得碳酸鎂，過濾碳酸鎂后得到的濾液進入直燃式蒸發器進行濃縮，并趁熱過濾得無水硫酸鈉產品。
文檔編號C01F5/24GK1911801SQ20061012733
公開日2007年2月14日 申請日期2006年9月14日 優先權日2006年9月14日
發明者沙文斌 申請人:沙文斌