专利名称：利用硼酸厂自产硼酸联产无水五硼酸钾的方法
技术领域：
本发明涉及一种制取无水五硼酸钾的方法，特别是涉及一种利用硼酸厂自产硼酸联产无水五硼酸钾的方法。
背景技术：
硼在我国工业界被称作“工业味精”，在美国被称作“质量和效率的元素”。硼资源是一种重要的战略资源，广泛应用于各行各业。由于受到国外硼产品影响，近年硼砂价格下跌，硼砂生产出现行业性亏损。从硼化工的产品结构上讲，产品结构单一；在硼化工产品序列上，属于初级产品，产品附加值很低。仅限于“两硼”等初级产品，而美国的硼深加工产品有300多种，大部分属于高新技术产品，产品的附加值很高。硼作为我国的一个资源优势，应该尽快将资源优势转为产业优势及经济优势，从而促进地区经济的快速发展。形成以“两硼”产品为基础，以硼精、深加工产品为支柱的产业体系。发展科技含量高、产品附加值高、经济效益好的硼精深加工产品是今后产业发展的主攻方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用硼酸厂自产硼酸联产无水五硼酸钾的方法，结合硼酸生产工艺特点，其采用碳酸钾与硼酸熔融的方法制备无水五硼酸钾，同时对放出的二氧化碳进行回收处理，副产碳酸氢钠或碳酸钠，可循环用于硼砂生产。其工艺过程简单，没有污染，实现零排放。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的利用硼酸厂自产硼酸联产无水五硼酸钾的方法，该方法采用熔融硼酸与碳酸钾的方法制备无水五硼酸钾，其反应过程中放出的二氧化碳通入饱和氨水的氯化钠溶液中制得碳酸氢钠，再将碳酸氢钠焙烧得纯碱，产生的二氧化碳可循环使用。
如上所述的利用硼酸厂自产硼酸联产无水五硼酸钾的方法，其副产碳酸氢钠或碳酸钠，可循环用于硼砂生产。
如上所述的利用硼酸厂自产硼酸联产无水五硼酸钾的方法，其熔融反应过程中，加入氯化钾作为助熔剂。
本发明的优点与效果是1.本发明采用碳酸钾与硼酸熔融的方法制备无水五硼酸钾，其产品质量高，附加值高，同时副产的二氧化碳回收后可循环利用，既节约成本，又保护环境。
2.本发明的整个工艺为零排放，通过对尾气的处理实现副产碳酸氢钠或碳酸钠返回硼砂生产工艺循环利用，不会对环境造成二次污染，属无污染的化工技术。
附图为本发明的工艺流程方框图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明进行详细说明。
1.本发明的基本原理结合硼酸生产工艺特点，采用碳酸钾与硼酸熔融的方法制备无水五硼酸钾，同时对放出的二氧化碳进行回收处理，采用已经成熟的“苏尔维”法，副产碳酸氢钠或碳酸钠，可循环用于硼砂生产。工艺过程简单，没有污染，实现零排放，属于无污染工艺。
采用熔融硼酸与碳酸钾的方法制备无水五硼酸钾。其反应式(1)如下K2CO3+10H3BO3→2K2B5O8+CO2↑+15H2O (1)过程中放出的二氧化碳通入氨气饱和的氯化钠溶液中制得碳酸氢钠(2)；将碳酸氢钠焙烧得纯碱(3)，二氧化碳循环使用；析出碳酸氢钠的母液返回工艺循环使用。
NH3+NaCL+H2O+CO2→NaHCO3+NH4CL (2)NaHCO3→Na2CO3+CO2↑+H2O (3)2.本发明的基本方案第一步，碳酸钾与硼酸熔融制备无水五硼酸钾；第二步，对副产的二氧化碳进行回收生成碳酸氢钠或碳酸钠，用于硼砂工艺生产。
3.本发明的技术方法本项目采用高温熔融化学反应方法，尾气返回母液的加工工艺。反应过程零排放，为无污染反应过程。
4.本发明具体的实施方案按重量百分比(4∶1)称取硼酸与碳酸钾，加入适量(约10～50％质量比)氯化钾或氯化钠，研磨混匀后，装入瓷舟，置入管式加热炉的炉膛中央处，程序加热升温到450℃～750℃，加热时间保持2～4小时，硼酸与碳酸钾发生分解、熔融反应，生成无水五硼酸钾；对放出的二氧化碳进行回收处理，采用已经成熟的“苏尔维”法，副产碳酸氢钠或碳酸钠，可循环用于硼砂生产。
权利要求
1.利用硼酸厂自产硼酸联产无水五硼酸钾的方法，其特征在于，该方法采用熔融硼酸与碳酸钾的方法制备无水五硼酸钾，其反应过程中放出的二氧化碳通入饱和氨水的氯化钠溶液中制得碳酸氢钠，再将碳酸氢钠焙烧得纯碱，产生的二氧化碳可循环使用。
2.根据权利要求1所述的利用硼酸厂自产硼酸联产无水五硼酸钾的方法，其特征在于，副产碳酸氢钠或碳酸钠，可循环用于硼砂生产。
3.根据权利要求1所述的利用硼酸厂自产硼酸联产无水五硼酸钾的方法，其特征在于熔融反应过程中，加入氯化钾作为助熔剂。
全文摘要
利用硼酸厂自产硼酸联产无水五硼酸钾的方法，涉及一种制取无水五硼酸钾的方法，该方法采用熔融硼酸与碳酸钾的方法制备无水五硼酸钾，其反应过程中放出的二氧化碳通入饱和氨水的氯化钠溶液中制得碳酸氢钠，再将碳酸氢钠焙烧得纯碱，产生的二氧化碳可循环使用。本发明用于无水五硼酸钾的工业化生产，其副产的二氧化碳回收后可循环利用，不会对环境造成二次污染，既节约成本，又保护环境。
文档编号C01D7/00GK101054180SQ20071001090
公开日2007年10月17日 申请日期2007年4月9日 优先权日2007年4月9日
发明者王国胜, 宁志高, 张翔, 刘学贵 申请人:沈阳化工学院