专利名称：一种从含硼氯化镁饱和液中脱硼除铁的方法
技术领域：
本发明属于无机盐化工技术领域，尤其涉及一种从含硼氯化镁饱和液中脱硼除铁的方法。
背景技术：
柴达木盆地盐湖中赋存有丰富盐类矿产资源，主要有用元素有钾、钠、镁、硼、锂等，其中硼、镁、锂富集在提钾后氯化镁饱和液中，可以从其中提取锂盐、硼酸盐和高纯镁盐，具有巨大的利用价值。但是大部分高纯镁盐产品均要求很低的硼和铁含量，所以，开发从含硼氯化镁饱和液中提取硼酸并脱除剩余的硼和铁的技术，是柴达木盆地卤水中硼、镁资源综合利用的一个关键技术。
硼酸是一种重要的无机化工原料，广泛应用于国防、化工、电子、医药、冶金、机械等工业部门，在现代工业中用途日益广泛。我国硼资源储量并不丰厚，其总量仅占世界硼资源总量的12％，经过几十年的工业开采，我国对固体硼矿(硼镁矿)的利用已形成相当的规模，技术相对成熟，而对盐湖卤水中硼的工业开采仍然处于起步阶段，目前，我国固体硼矿资源已近枯竭，可开发储量仅300余万吨，已不能满足日益增长的工业需求。
我国青藏高原盐湖卤水中赋存储量可观的液态硼资源，其中可供开采的盐湖卤水硼矿资源储量(B2O3)超过2000万吨。从卤水中提取硼酸一共有3种方法，目前主要采用酸化法提取硼酸，该法仅适用于含B2O3＞20g/l的卤水，提取硼酸后卤水中仍然有6～7g/lB2O3存在，酸化后粗硼酸回收率在70～75％，回收率相对较低，并且该法对于B2O3含量低于10g/l的盐湖卤水不适用。第二种方法为高效硼树脂法，利用这种树脂可将卤水中的硼(以B2O3计)提至10mg/l以下，硼回收率＞99％，但该法有一个明显的缺点，即要求原料卤水中的B2O3＜500mg/l，而且卤水的矿化度越低越好，一般用于海水提硼，不适用于含B2O3达6～10g/l的盐湖卤水。第三种方法为萃取法，即采用带支链的醇与卤水中的硼形成硼醇配合物，溶于有机溶剂中而完成萃取过程，该法可将卤水中的硼(以B2O3计)提至20mg/l以下，硼回收率＞99％，提硼效率高，而且适用于含B2O3达6～10g/l的高矿化度盐湖卤水，是一种较为理想的盐湖卤水提硼方法，但该法最大的缺点是支链醇有一定的水溶性，萃取过程溶解损失大，单次萃取溶解损失达到1％以上，因而极大的限制了其大规模应用。
发明内容
本发明是针对现有盐湖中含硼氯化镁饱和液脱硼除铁工艺的不足而设计的一种酸化、萃取联合工艺，本发明拟采取的技术方案是一种从含硼氯化镁饱和液中脱硼除铁的方法，其工艺过程为酸化提硼工段、过滤工段、萃取工段、反萃取工段，酸化提硼工段的工艺条件为在含硼氯化镁饱和液中加入盐酸或硫酸，调整料浆PH值为1～3，常温搅拌反应30～60分钟，过滤工段的工艺条件为把上述料浆过滤得到粗硼酸和酸化液，粗硼酸进行精制得到硼酸，酸化液转入下一工序，萃取工段的工艺条件为在酸化液中加入萃取剂进行5～10级逆流萃取，其相比为酸化液∶萃取剂＝1∶0.5～1.5，混合时间3～20分钟，分相时间1～20分钟，得到萃余液和饱和有机相，萃余液为低硼低铁氯化镁饱和液，该饱和液用于制备高纯镁盐，饱和有机相转入下一工序，反萃取工段的工艺条件为在饱和有机相中加入水进行5～8级逆流反萃取，其相比为饱和有机相∶水＝1∶0.5～1.5、混合时间3～20分钟、分相时间1～20分钟，得到反萃液和再生有机相，反萃液中含硼酸和铁，进一步精制得到硼酸，再生有机相作为萃取剂返回萃取工段。萃取剂为复配萃取剂，其配制方法为仲辛醇与异辛醇或异戊醇或2-庚醇按1∶5～20的比例混合复配得到主链含C5～10带支链的一元混合醇，混合醇用航空煤油或璜化煤油按1∶1比例稀释得到复配萃取剂； 本发明以含硼氯化镁饱和液(B2O36～10g/l)为原料，加入盐酸或硫酸，酸化沉淀硼酸，然后用混合醇萃取脱除酸化液中剩余的硼酸和铁，可将其中的B2O3和Fe2O3含量降低至25mg/l以下，硼酸回收率达到99％以上；由于采用混合醇萃取技术，不但有效解决了萃取剂溶损大的难题，而且还除去了氯化镁饱和液中的铁；具有工艺流程短，操作简单，收率高等优点。
四
图1是本发明的工艺流程图 五具体实施例方式 实施例1 一种从含硼氯化镁饱和液中脱硼除铁的方法，在含硼氯化镁饱和液中加入硫酸，调整料浆PH值为1，常温搅拌反应30分钟，过滤料浆得到粗硼酸和酸化液，粗硼酸进行精制得到硼酸，取酸化液(B2O37.5g/l、Fe2O3130mg/l)400毫升，加入萃取剂600毫升混合，混合后置于1500毫升分液漏斗中震荡20分钟，静置后分相，分相时间1分钟，进行10级逆流萃取，最终获得饱和有机相和萃余液，萃余液为低硼低铁氯化镁饱和液，萃余液中B2O3含量低于25mg/l，Fe2O322mg/l，硼回收率＞99％，该饱和液用于制备高纯镁盐，获得的饱和有机相400毫升进入反萃，反萃相比为1∶1.5，反萃液为淡水，置入1500毫升分液漏斗中震荡3分钟，静置后分相，分相时间1分钟，逆流反萃5级，反萃完成后获得含硼反萃液600毫升和再生有机相400毫升，反萃液进一步精制得到硼酸，再生有机相作为萃取剂返回萃取工段循环使用。萃取剂为复配萃取剂，其配制方法为仲辛醇与异辛醇按1∶5的比例混合复配得到主链含C5～10带支链的一元混合醇，一元混合醇用航空煤油按1∶1比例稀释得到复配萃取剂； 实施例2 一种从含硼氯化镁饱和液中脱硼除铁的方法，在含硼氯化镁饱和液中加入硫酸，调整料浆PH值为3，常温搅拌反应60分钟，过滤料浆得到粗硼酸和酸化液，粗硼酸进行精制得到硼酸，取酸化液(B2O37.5g/l、Fe2O3130mg/l)400毫升，加入萃取剂400毫升混合，混合后置于1000毫升分液漏斗中震荡3分钟，静置后分相，分相时间20分钟，进行7级逆流萃取，最终获得饱和有机相和萃余液，萃余液为低硼低铁氯化镁饱和液，萃余液中B2O3含量低于20mg/l，Fe2O320mg/l，硼回收率＞99％，该饱和液用于制备高纯镁盐，获得的饱和有机相400毫升进入反萃，反萃相比为1∶0.5，反萃液为淡水，置入1000毫升分液漏斗中震荡20分钟，静置后分相，分相时间20分钟，逆流反萃8级，反萃完成后获得含硼反萃液200毫升和再生有机相400毫升，反萃液进一步精制得到硼酸，再生有机相作为萃取剂返回萃取工段循环使用。萃取剂为复配萃取剂，其配制方法为仲辛醇与异戊醇按1∶20的比例混合复配得到主链含C5～10带支链的一元混合醇，一元混合醇用璜化煤油按1∶1比例稀释得到复配萃取剂； 实施例3 一种从含硼氯化镁饱和液中脱硼除铁的方法，在含硼氯化镁饱和液中加入硫酸，调整料浆PH值为2，常温搅拌反应45分钟，过滤料浆得到粗硼酸和酸化液，粗硼酸进行精制得到硼酸，取酸化液(B2O37.5g/l、Fe2O3130mg/l)400毫升，加入萃取剂400毫升混合，混合后置于1000毫升分液漏斗中震荡15分钟，静置后分相，分相时间15分钟，进行8级逆流萃取，最终获得饱和有机相和萃余液，萃余液为低硼低铁氯化镁饱和液，萃余液中B2O3含量低于23mg/l，Fe2O324mg/l，硼回收率＞99％，该饱和液用于制备高纯镁盐，获得的饱和有机相200毫升进入反萃，反萃相比为1∶1，反萃液为淡水，置入1000毫升分液漏斗中震荡15分钟，静置后分相，分相时间15分钟，逆流反萃7级，反萃完成后获得含硼反萃液400毫升和再生有机相400毫升，反萃液进一步精制得到硼酸，再生有机相作为萃取剂返回萃取工段循环使用。萃取剂为复配萃取剂，其配制方法为仲辛醇与2-庚醇按1∶15的比例混合复配得到主链含C5～10带支链的一元混合醇，一元混合醇用璜化煤油按1∶1比例稀释得到复配萃取剂。
权利要求
1、一种从含硼氯化镁饱和液中脱硼除铁的方法，其特征是工艺过程为酸化提硼工段、过滤工段、萃取工段、反萃取工段，酸化提硼工段的工艺条件为在含硼氯化镁饱和液中加入盐酸或硫酸，调整料浆PH值为1～3，常温搅拌反应30～60分钟，过滤工段的工艺条件为把上述料浆过滤得到粗硼酸和酸化液，粗硼酸进行精制得到硼酸，酸化液转入下一工序，萃取工段的工艺条件为在酸化液中加入萃取剂进行5～10级逆流萃取，其相比为酸化液∶萃取剂＝1∶0.5～1.5，混合时间3～20分钟，分相时间1～20分钟，得到萃余液和饱和有机相，萃余液为低硼低铁氯化镁饱和液，该饱和液用于制备高纯镁盐，饱和有机相转入下一工序，反萃取工段的工艺条件为在饱和有机相中加入水进行5～8级逆流反萃取，其相比为饱和有机相∶水＝1∶0.5～1.5、混合时间3～20分钟、分相时间1～20分钟，得到反萃液和再生有机相，反萃液中含硼酸和铁，进一步精制得到硼酸，再生有机相作为萃取剂返回萃取工段。
2、如权利要求1所述的一种从含硼氯化镁饱和液中脱硼除铁的方法，其特征在于萃取剂为复配萃取剂，其配制方法为仲辛醇与异辛醇或异戊醇或2-庚醇按1∶5～20的比例混合复配得到主链含C5～10带支链的一元混合醇，混合醇用航空煤油或璜化煤油按1∶1比例稀释得到复配萃取剂。
全文摘要
本发明属于无机盐化工技术领域，尤其涉及一种从含硼氯化镁饱和液中脱硼除铁的方法。本发明是针对现有盐湖含硼氯化镁饱和液脱硼除铁工艺的不足而设计的一种酸化、萃取联合工艺，其工艺过程为酸化提硼工段、过滤工段、萃取工段、反萃取工段，本发明以含硼氯化镁饱和液为原料，加入盐酸或硫酸酸化沉淀硼酸，然后用混合醇萃取脱除酸化液中剩余的硼酸，可将其中的B2O3和Fe2O3含量降低至25mg/l以下，硼酸回收率达到99％以上；由于采用混合醇萃取技术，不但有效解决了萃取法中萃取剂溶损大的难题，而且还除去了氯化镁饱和液中的铁，具有工艺流程短，操作简单，收率高等优点。
文档编号C01F5/30GK101318675SQ20081013585
公开日2008年12月10日 申请日期2008年7月13日 优先权日2008年7月13日
发明者杨建元, 李陇岗, 保守君, 赖学明, 魏廷祥, 顾忠苏, 马建萍, 韩咏华 申请人:青海中信国安科技发展有限公司