[其他]堿解法加工硼礦

在審

• 申請號: 101985000002759
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102759B
• 公開（公告）日: 1988-05-25
• 發明（設計）人: 熊尚彬;李國忠
• 申請（專利權）人: 化學工業部天津化工研究院
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于硼礦的加工工藝。目前采用的加工硼礦的堿解方法，例如加工硼鎂礦所用的加壓堿解法和碳堿法，分解反應時間長達１０小時以上。本發明采用一種常壓堿解的方法，控制一定的料漿配比，充分利用化學熱，在不加外熱或少加外熱的情況下，使分解反應時間縮短為幾分鐘至幾十分鐘，例如加工品位為１０～２５％的硼鎂礦，分解反應時間最長也僅為５０分鐘。分解率可達４０～９５％。

本發明屬于硼礦加工。更進一步說是硼鎂礦的加工工藝。

由品位較低的硼礦制取硼砂，例如由硼鎂礦制取硼砂，多年來采用加壓堿解法和碳堿法。六十年代初采用的是加壓堿解法。近幾年碳堿法被廣泛地用于生產，并在加工低品位硼礦，特別是低品位硼鎂礦中顯示出一定的優越性。但是碳堿法的分解反應時間長達20～24小時，限制了進一步提高生產強度。與碳堿法相比，加壓堿解法的分解反應時間能夠縮短一半左右，但仍長達10小時，而且加工過程能耗大，同樣也不利于大幅度提高生產強度。因此，加快分解反應，縮短反應時間，成為當前硼礦加工研究中的重點。

本發明提供一種加工硼礦的堿解方法，它既能極其顯著地縮短反應時間，又能充分利用加工過程中礦粉的消化熱、燒堿的溶解熱和分解反應的反應熱，同時又不用耐壓設備，使分解反應在常壓下快速進行。

本發明對堿法加工硼礦，特別是對堿法加工硼鎂礦影響分解反應時間長短，即反應快慢的各個影響因素進行了綜合分析，發現在堿濃度一定的條件下，液固比起了首要作用，反應速度隨著液固比的下降而加快，即液固比越小反應時間越短。其次是加熱方式的影響，當堿濃度和液固比一定時，升溫速度越快反應時間越短。以上的分析亦就為加快分解反應，縮短反應時間指明了方向。

本發明在分析了硼礦的化學組成后發現，一般低品位的硼礦，其熟礦粉中均含有一定量的游離氧化鎂和氧化鈣，特別是低品位的硼鎂礦，其熟礦粉中游離氧化鎂和氧化鈣含量一般都較高，它們在配料時能夠產生大量的消化熱，如能充分利用這一熱量，再加上配料時燒堿的溶解熱，可將料漿迅速升溫至較高甚至達到或超過反應所需溫度。

本發明注意到料漿中有電解質存在，因此本發明充分利用這一因素，使用電流直接加熱料漿收到良好效果。使用電流直接加熱料漿的方法，是使含有電解質的料漿既成為電導體，又是加熱體，同時還是被加熱體。電流直接加熱料漿與前述的利用化學熱自加熱料漿的方法結合起來，徹底解決了料漿傳熱性能差所導致的升溫慢問題。

本發明提供的方法是首先利用配料時熟礦粉的消化熱和燒堿的溶解熱以及其它反應熱，使料漿自升溫至分解反應溫度，以完成分解反應。在上述的自升溫熱量達不到要求時，再用電流或高壓蒸汽或煙道氣直接加熱料漿的方法補充熱量，以完成分解反應。

本發明的要點是，將硼鎂礦熟礦粉與燒堿及水按一定液固比在一有保溫裝置的反應器內配成料漿，礦粉的消化熱和燒堿的溶解熱使料漿迅速升溫至較高溫度，當料漿溫度達到了反應溫度時，反應放出的熱量可維持反應溫度5～25分鐘，使分解率達到40～90%。當礦粉的消化熱和燒堿的溶解熱不夠以及因熱損失大或其它原因使料漿溫度達不到反應溫度時，再利用電流或高壓蒸汽或煙道氣直接加熱料漿，使之迅速達到反應溫度，并維持反應溫度5～45分鐘，使分解率達到40～95%。

例如，將品位為10～25%的硼鎂礦熟礦粉與過量為0～140%的燒堿及可使堿濃度達到25～80%。液固比達到0.2～1.2的水在一裝有金屬電極并帶有保溫裝置的絕緣反應器內配成料漿，熟礦粉的消化熱和燒堿的溶解熱可直接將所配料漿加熱至40～140℃。當料漿溫度超過120℃時，不需提供任何外熱，反應熱即可維持料漿溫度在120℃以上5～25分鐘，其分解率可達到40～90%，甚至更高。當熟礦粉的消化熱和燒堿的溶解熱不能使料漿溫度達到120℃以上時，通過金屬電極，用10～100V交流電直接加熱料漿，使料漿溫度迅速升至120℃以上，維持5～45分鐘，其分解率達到40～95%。

本發明對于加工品位為10～25%的硼鎂礦，最佳過量堿為60～100%，最佳液固比為0.4～0.8，最佳堿濃度為40～70%，使用不銹鋼電極，最佳使用電壓10～35V，最佳反應溫度120～150℃，反應時間5～25分鐘，分解率達到60～95%。