СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕСЯТИВОДНОЙ БУРЫ Российский патент 1998 года по МПК C01B35/12 

Изобретение относится к технологии получения десятиводной буры и может быть использовано в химической промышленности.

Известен способ получения буры путем разложения борсодержащего сырья содой, фильтрации суспензией, охлаждения раствора, отделение кристаллов буры на центрифуге и сушки их подогретым воздухом (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения десятиводной буры (2) путем взаимодействия борной кислоты и соды в водной среде при нагревании, фильтрации раствора, его охлаждения с кристаллизацией продукта с последующим его выделением и возращением маточного раствора на стадию взаимодействия. Причем, взаимодействие ведут при избытке соды 30-40 г/л, а охлаждение раствора ведут до 38-40^oC.

Недостатками известного способа являются дороговизна исходного сырья; вспенивание при разложении соды и борной кислоты, длительность процесса разложения.

Задачей изобретения является создание такого способа получения десятиводной буры, при котором происходит замена дорогостоящего сырья на более дешевое, улучшение безопасности процесса и экологической ситуации на производстве, улучшение технологического процесса (сокращение времени растворения сырья).

Поставленная задача решается тем, что в качестве исходного сырья используют борсодержащую руду на основе минерала тинкал состава: B₂O₃ - 32%; NaO - 12-14%; SiO - 0,69%; Fe₂O₃ - 0,2%; Al₂O₃ - 0,07%; CaO - 0,86%; MgO - 0,47%; As - 0,0006%; влага - 4%; разлагаемую в водной среде при нагревании до 92-94^oC; и реактирования в реакторе в течение 20-30 мин, затем происходит фильтрация раствора со скоростью 0,3 - 0,55 м³/мин, кристаллизация продукта при температуре 37 - 38^oC в течение 90 - 120 мин с последующим его выделением и промывкой водой в количестве 0,5 л на 1 кг буры, сушка со скоростью 600-800 кг/ч при температуре 200 - 240^oC на входе в барабанную сушилку и возвращение маточного раствора на стадию разложения. Скорость ввода борсодержащей руды в оборотный маточный раствор составляет 30 - 125 кг B₂O₃ в ч на 1 м³ оборотного раствора.

Водонерастворимый шлам, оставшийся после отделения буры от раствора, промывается маточным раствором, полученным после кристаллизации буры, нагретым до температуры 70 - 90^oC в количестве 0,5 листа маточного раствора в ч на 1 кг шлама в пересчете на сухое вещество. Затем маточник возвращается в процесс разложения.

Шлам после промывки в количестве 1-3% от исходного сырья, содержащий, в %:
B₂O₃ - 1,5-4
MgO - 0,3-0,47
CaO - 0,6-0,8
нерастворимые в HCl составляют 1-1,5% от веса всего шлама, в %: вода 1-4.

Пример 1. В 500 л оборотного маточного раствора, содержащего 200 г/л буры, растворяют 1450 кг руды при температуру 92^oC в течение 20 мин, со скоростью 103 кг B₂O₃ в ч на 1 м³ оборотного раствора, при температуре 92^oC раствор выдерживают 20 мин, фильтруют, кристаллизируют при температуре 37^o, кристаллы отделяют от маточного раствора, промывают водой в количестве 0,5 л на 1 кг буры, высушивают при температуре 200-240^oC на входе в барабанную сушилку со скоростью 600-800 кг в ч в расчете на буру. В результате получается 5000 л маточного раствора с содержанием 200 г/л буры, выход буры 96,9 %. Шлам промывается маточным раствором при температуре 70^oC в количестве 0,5 литра маточника на 1 кг шлама в ч в пересчете на сухое вещество. Время растворения сырья 20 мин.

Пример 2. В 5000 л оборотного маточного раствора, содержащего 200 г/л буры, растворяют 1550 кг руды при температуре 94^oC в течение 30 мин со скоростью 110 кг B₂O₃ в ч на 1 м³ оборотного раствора, при температуре 94^oC выдерживают 30 мин, фильтруют, кристаллизируют при температуре 38^oC, кристаллы буры отделяют от маточного раствора, промывают водой в количестве 0,5 л на 1 кг буры, высушивают при температуре 200-240^oC на входе в барабанную сушилку со скоростью 600-800 кг/ч в расчете на буру. В результате получают десятиводную буру, 5000 литров маточного раствора с содержанием 200 г/л буры, выход 97,1%. Шлам промывают маточным раствором при температуре 90^oC в количестве 0,5 литра маточника в ч на 1 кг шлама в пересчете на сухое вещество.

Пример 1. В 5000 л оборотного маточного раствора, содержащего 200 г/л буры, растворяют 1500 кг руды при температуре 93^oC в течение 25 мин со скоростью 106 кг B₂O₃ в ч на 1 м³ оборотного раствора при температуре 93^oC раствор выдерживают 25 мин, фильтруют, ристаллизируют при температуре 37,5^oC. Кристаллы буры отделяют от маточника, промывают водой в количестве 0,5 л на 1 кг буры, высушивают при температуре 200-240^oC на входе в барабанную сушилку со скоростью 600-800 кг/ч в расчете на буру.

В результате получают десятиводную буру, 5000 литров маточного раствора с содержанием 200 г/л буры, выход 97%.

Шлам промывают маточным раствором при температуре 80^oC в количестве 0,5 литра маточника в ч на 1 кг шлама в пересчете на сухое вещество.

Пример 4. В 100 мл оборотного маточного раствора, содержащего 200 г/л буры и 40 г/л соды, растворяют 21,1 г борной кислоты и 10,3 г Na₂CO₃ при температуре 80^oC. Раствор выдерживают 30 мин, подвергают фильтрации и охлаждают до 40^oC. Кристаллы буры отделяют от маточника, промывают холодной водой в количестве 0,5 л на 1 г буры и высушивают. В результате получают 35,6 г десятиводной буры и 100 мл оборотного раствора, содержащего 200 г/л буры и 40 г/л соды. Выход буры 99,9%.

Благодаря вышеуказанному способу улучшается экологическая ситуация на производстве, улучшается технологичность производства, происходит замена дорогостоящего сырья на более дешевое.

Использование: изобретение относится к технологии получения десятиводной буры и может найти использование в химической промышленности. Сущность: для получения десятиводной буры используют борсодержащую руду на основе минерала тинкала, которую разлагают в обратном маточном растворе со скоростью 30-125 кг B₂O₃ в ч на 1 м³ оборотного раствора. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ получения десятиводной буры, включающий разложение борсодержащего сырья в водной среде при нагревании, фильтрацию раствора, его охлаждение с кристаллизацией продукта с последующим его выделением и возвращением маточного раствора на стадию взаимодействия, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют борсодержащую руду минерал тинкал, который вводят в оборотный маточный раствор со скоростью 30 125 кг В₂О₃ в час на 1 м³ оборотного раствора. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водонерастворимый шлам, отделенный от раствора буры, промывают маточным раствором, получаемым после кристаллизации буры, нагретым до 70 80^oС в количестве 0,5 л маточника в час на 1 кг шлама в пересчете на сухое вещество.