专利名称：工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法
技术领域：
本发明涉及化工技术领域，具体地说是涉及专利号为ZL200510020274.8名称为"盐湖型硼矿生产硼酸的结晶控制及增白控制方法"更进一步能降低成本的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法。
背景技术：
盐湖型硼矿包括固体硼矿和液体硼矿。固体硼矿如柱硼镁石、钠硼解石、水方硼矿、库水硼镁石、多水硼镁石等。生产硼酸采用最多的是硫酸分解工艺。其主要工艺流程是硼镁矿、水加硫酸酸化，过滤去除滤渣，并使滤液PH控制在2.5以下(这样才能使结晶完全)，冷却结晶，离心分离排除母液，加水洗涤，离心分离排除洗水，干燥后制得硼酸产品。母液经蒸发浓縮、结晶、浮选、分离、干燥后制得硫酸镁副产品。液体硼矿，如含硼湖水、含硼卤水、浓縮含硼卣水，以及油井含硼卤水等生产硼酸，采用的主要工艺是酸化析硼法。液体硼矿加盐酸或硫酸酸化，过滤得到粗硼酸，加水加温将粗硼酸溶解过滤去除滤渣，冷却结晶，离心排除母液，加水洗涤，离心排除洗水，干燥后制得硼酸产品。但是盐湖型硼矿，无论是固体矿还是液体矿均含有有机色素、三价铁、藻类等粘性物，使工艺中的硼酸及硫酸镁溶液呈红黄色或红褐色，暴露在空气中颜色加深，并有絮状粘性红褐色沉淀生成，它不但影响硼酸及硫酸镁产品的颜色还会对硼酸及硫酸镁结晶有很大的阻碍。它阻碍硼酸晶核的形成，使结晶温度点下降，溶液的过饱合度增加，经常造成硼酸结晶细小，多呈细的片状，过滤困难，滤饼夹带滤液多，洗涤难度大，洗水用量大，使得产品收率损失大，结晶状态不受控并且颜色发黄，这是盐湖型硼矿生产硼酸工艺一直普遍存在的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服专利号为ZL200510020274.8名称为"盐
湖型硼矿生产硼酸的结晶控制及增白控制方法"中吸附剂成本偏高的不足，提供一种在原"利用盐湖型固体硼矿及液体硼矿生产硼酸工艺的方法"中增加用成本更低的保温吸附工艺，使盐湖型固体硼矿及液体硼矿生产硼酸及硫酸镁的结晶和增白得到控制并且做到受控的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法。
本发明工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法工艺流程
为硼镁矿、硫酸加水酸化，过滤，冷却结晶，离心分离，洗涤，离心分离，干
燥得硼酸产品，所述的结晶控制及增白控制方法是在酸化工序中增加了用工业
废料吸附剂的保温吸附工序。
本发明与专利号为ZL200510020274.8，名称为"盐湖型硼矿生产硼酸的
结晶控制及增白控制方法"屮专利技术吸附剂及专利申请号200810044542.3，
名称为"盐湖型固体硼矿液体硼矿生产硼酸及硫酸镁的结晶控制及增白控制方
法"中的工艺结合使用，成本降低，效果更佳。
本发明一种工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法与现
有技术相比较有如下有益效果本发明在酸化液过滤之前在保温的情况下或在
吸附反应过程中，利用具有吸附作用的煤、煤灰、焦炭、木炭等低价值工业原
料或锅炉炉渣、煤渣、焦炭渣、木炭渣等工业废弃物作为吸附剂来代替活性炭
吸附掉滤液中的有色三价铁、藻类等有机物，除掉了这些易生成红褐色胶状沉
淀的物质，从而改善结晶状态，得到粒粗、色白的硼酸晶体，过滤性能、洗涤
性能、收率也随之提高，不仅使原来只能作为道路建材如作为路基、屋顶保温
材料的炉渣变废为宝有了新用途，而且使硼酸生产成本大幅度降低。活性炭每吨8000元，而炉渣每吨只有60—80元，因此使用工业废料作为吸附剂生产硼酸的成本是活性炭作为吸附剂生产硼酸成本的百分之、本发明方法可广泛应用于盐湖型硼矿生产硼酸的结晶控制及增白控制方法中，也可用于液体硼矿提出的粗硼酸后精制时，溶解与过滤之间的工序中。
本发明工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法有如下附
图
图1为本发明用工业废料吸附剂用于固体硼矿进行硼酸生产及硫酸镁反应
料浆中的脱色工艺流程示意图2为本发明工业废料吸附剂和氧化剂类型或还原剂类型脱色剂用于固体
硼矿生产硼酸及硫酸镁滤液中的脱色工艺流程示意图3为本发明工业废料吸附剂用于硼镁矿生产硼酸和硫酸镁反应料浆中的
脱色工艺流程示意图4为本发明工业废料吸附剂用于粗硼酸精制中的脱色工艺流程示意图；图5为本发明工业废料吸附剂用于粗硼酸精制脱色工艺流程示意图；图6为本发明工业废料吸附剂用于液体硼矿生产硼酸脱色工艺流程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法技术方案作进一步描述。
如图l一图6所示，本发明一种工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，工艺流程为固体硼矿或液体硼矿加酸加水酸化，过滤，冷却结晶，离心分离，洗涤，离心分离，干燥得硼酸产品，所述的结晶控制及增白控制方法是在硼矿酸化工序中或之后增加了用工业废料吸附剂进行硼酸物料脱色的吸附工序。
所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法中硼酸物
料脱色的吸附工序与专利申请号200810044542.3，名称为"盐湖型固体硼矿液体硼矿生产硼酸及硫酸镁的结晶控制及增白控制方法"技术方案中的还原剂类型脱色剂S02、 Na2S、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠结合使用。
所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法及与专利申请号200810044542.3，名称为"盐湖型固体硼矿液体硼矿生产硼酸及硫酸镁的结晶控制及增白控制方法"技术方案中的还原剂类型脱色剂或氧化剂类型脱色剂配合使用的脱色方法均在PH《6条件下使用。
所述的工业废料吸附剂的添加量为根据不同矿含杂质的量每1吨被脱色溶液或酸化料浆需加入0.0001 1.5吨工业废料吸附剂。
所述的工业废料吸附剂是锅炉烟尘、炉渣、煤渣、焦炭烟尘、焦炭渣、粉煤灰、木炭渣中的任一种或几种混合使用；首选锅炉烟尘、炉渣。
所述的用工业废料吸附剂的吸附工序设置在酸化过滤工序之后与冷却结晶之间。
所述的用工业废料吸附剂的吸附工序设置在硼矿生产硼酸的酸化工序中。
所述的用工业废料吸附剂的吸附工序设置在硼矿生产硼酸及硫酸镁的结晶
控制及增白控制方法的酸化工序中。
所述的用工业废料吸附剂的吸附工序设置在液体硼矿生产硼酸的酸化工序中。
所述的用工业废料吸附剂的吸附工序设置在硼矿或液体硼矿制得的粗硼酸生产硼酸的粗硼酸加水，加含硼母液，加含硼洗水加温溶解工序中在所述的过滤和冷却结晶工序之间设置工业废料吸附剂吸附工序。本发明工业废料吸附剂用于生产硼酸的结晶控制及增白控制方法中工业废
料吸附剂与氧化剂类型脱色剂或S02， Na2S，亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等还原剂类型脱色剂配合使用。
本发明工业废料吸附剂用于生产硼酸的结晶控制及增白控制方法所述的工业废料吸附剂可单独使用，也可与专利申请号200810044542.3，名称为"盐湖型固体硼矿液体硼矿生产硼酸及硫酸镁的结晶控制及增白控制方法"中的氧化剂类型或还原剂类型脱色剂结合使用效果明显，可达到进口高端产品白度。
实施例1。
如图1所示，硼镁矿与硫酸加水酸化的溶液15立方中加入500kg炉渣搅拌脱色，经过滤去除滤渣，滤液呈现淡黄色，冷却，结晶析出时的温度80°C，终止温度2(TC，结晶色白、粒粗，过滤和洗涤容易，干燥后提硼酸产品12.8kg作
样口
叫<
产品分析结果硼酸(H3B03)含量％
水不溶物含量 ％
硫酸盐(以SO/—计)含量％氯化物(以CL计)含量％铁(Fe)含量％色泽白。
99.500.0240.130.070观4
实施例2。
如图2所示，硼镁矿与硫酸加水酸化的溶液15立方中加入500kg炉渣搅拌脱色，经过滤去除滤渣，在保温下，将酸化过滤液(红棕色H3B0318%;MgS0426%;;)与活性炭按100 : 3的质量比例混合搅拌20分钟后，用板框压滤机分去活性炭，滤液基本无色，冷却，结晶析出时的温度82"C，终止温度2(TC， 结晶色白、粒粗，过滤和洗涤容易，干燥后提硼酸产品12.8kg作样品。
产品分析结果硼酸(H3B03)含量％ 99.6
水不溶物含量 ％ 0.021
硫酸盐(以SO/一计)含量％ 0.10
氯化物(以CL计)含量％ 0.071
铁(Fe)含量％ 0.0022 色泽白。
本实施例还可按图2中虚线所示，在酸化工序中加入工业废料吸附剂脱色 的同时加入氧化剂类型脱色剂或还原剂类型脱色剂配合使用增白效果明显，硼 酸产品可达到进口高端产品白度。 实施例3。
如图3所示，硼镁矿与硫酸加水酸化的溶液15立方中加入500kg炉渣搅 拌脱色，经过滤去除滤渣，在保温下，将将酸化过滤液(红棕色H3B0318%; MgS0426%;)与活性炭按100 : 3的质量比例混合搅拌20分钟后，用板框压滤 机分去活性炭，滤液呈现淡淡黄色，冷却，结晶析出时的温度82°C，终止温度 2CTC，结晶色白、粒粗，过滤和洗涤容易，干燥后提硼酸产品12.8kg作样品。 产品分析结果硼酸(H3B03)含量％ 99.56 水不溶物含量 °/。 0.019
硫酸盐(以S(V—计)含量％ 0.12 氧化物(以CL计)含量％ 0.069 铁(Fe)含量％ 0.0020
色泽白。实施例4。
如图4所示，保温下15立方酸化过的滤液(红棕色，H3B0318.7% MgS0427.6%)与600 kg的炉渣混合，保温搅拌30分钟后，用泵泵入0>150 mm、 H1500mm内装细活性碳20kg，夹套通蒸汽保温的吸附柱。过滤后滤液无色。冷 却结晶时，溶液在35"C以前PH通过反复调酸，PH值控制在2.8 4.1之间，当 温度达到35。C时，加酸使PH值达到2.5以下，晶体较实施例1 3更白、粒粗， 过滤、洗涤容易，干燥后得硼酸产品2.2吨。
产品分析结果硼酸(H3B03)含量 ％ 99.60
水不溶物含量 ％ 0.023
硫酸盐(以SO^计)含量％ 0.13 氯化物(以Cr计)含量 ％ 0.060 铁(Fe)含量 ％ 0.0018
色泽 白。 本实施例还可按图4中虚线所示，在溶解工序中加入工业废料吸附剂脱色 的同时加入氧化剂类型脱色剂或还原剂类型脱色剂配合使用增白效果明显，硼 酸产品可达到进口高端产品白度。
实施例5。
如图5所示，粗硼酸加水配成硼酸(H3B03) 19%的溶液15立方，溶液 呈棕(修改稿上看不清是否为"棕"字)黄色，加入500kg炉渣，保温搅拌40 分钟后，用板框压滤机分去滤渣，滤液呈浅黄色。结晶终点温度20。C，晶体色 白、粒粗，过滤、洗涤容易，干燥后取硼酸产品lkg样品。
产品分析结果硼酸(H3B03)含量 ％ 99.51
水不溶物含量 ％ 0.014硫酸盐(以SO/'计)含量％ 0.175
氯化物(以cr计)含量°/。 0.06i
铁(Fe)含量 ％ 0.0018
色泽 白 实施例6。 ' 如图6所示，将液体硼矿加入硫酸配成15立方的滤液(红棕色，H3B0318% MgS0427%)，加入5000kg炉渣，过滤去除滤渣，制成粗硼酸，加水溶解，保温 搅拌40分钟后，用泵泵入(D150咖、H1500mm内装细活性碳20kg，夹套通蒸汽 保温的吸附柱，或采用氧化剂类型脱色剂或还原剂类型脱色剂进行脱色，增白 效果更佳。过滤后滤液无色。冷却结晶时，溶液在35。C以前PH通过反复调酸， PH值控制在2.8 4.1之间，当温度达到35'C时，加酸使PH值达到2. 5以下， 晶体较实施例1 5更白、粒粗，过滤、洗涤容易，干燥后得硼酸产品2.24吨。 产品分析结果硼酸(H3B03)含量 ％ 99.61
水不溶物含量 ％ 0.023
硫酸盐(以S(V-计)含量％ 0.17 氯化物(以Cl—计)含量 ％ 0.059 铁(Fe)含量 ％ 0.0017
色泽 白。
对照例。
15立方酸化过的滤液(红棕色，H3B0318°/。MgS0427%) PH<2.5，经冷却
至室温结晶，结晶为细小片状。溶液中有明显絮状悬浮物，过滤、洗涤困难，
洗水用量大。干燥后得硼酸产品2.0吨。 产品分析结果硼酸(H3B03)含:
%
99.40水不溶物含量 ％ 0.024 硫酸盐(以SO^计)含量％ 0.19
氯化物(以Cl—计)含量 ％ 0.060
铁(Fe)含量 ％ 0.0032
外观色泽 黄色片状。
权利要求
1、一种工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，工艺流程为固体硼矿或液体硼矿加酸加水酸化，过滤，冷却结晶，离心分离，洗涤，离心分离，干燥得硼酸产品，其特征在于所述的结晶控制及增白控制方法是在硼矿酸化工序中或之后增加了用工业废料吸附剂进行硼酸物料脱色的吸附工序。
2、 根据权利要求1所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，其特征在于所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法中硼酸物料脱色的吸附工序与专利申请号200810044542.3，名称为"盐湖型固体硼矿液体硼矿生产硼酸及硫酸镁的结晶控制及增白控制方法"技术方案中的还原剂类型脱色剂S02、 Na2S、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠结合使用。
3、 根据权利要求1所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，其特征在于所述的工业废料吸附剂进行硼酸生产的结晶控制及增白控制方法及与专利申请号200810044542.3，名称为"盐湖型固体硼矿液体硼矿生产硼酸及硫酸镁的结晶控制及增白控制方法"技术方案中的还原剂类型脱色剂或氧化剂类型脱色剂配合使用的脱色方法均在PH《6条件下使用。
4、 根据权利要求1所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，其特征在于所述的工业废料吸附剂的添加量为根据不同矿含杂质的量每1吨被脱色溶液或酸化料浆需加入0.0001 1.5吨工业废料吸附剂。
5、 根据权利要求1所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，其特征在于所述的工业废料吸附剂是锅炉烟尘、炉渣、煤渣、焦炭烟尘、焦炭渣、粉煤灰、木炭渣中的任一种或几种混合使用；首选锅炉烟尘、炉渣。
6、 根据权利要求1所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，其特征在于所述的用工业废料吸附剂的吸附工序设置在酸化过滤工序之后与冷却结晶之间。
7、 根据权利要求1所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，其特征在于所述的用工业废料吸附剂的吸附工序设置在硼矿生产硼酸的酸化工序中。
8、 根据权利要求1所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，其特征在于所述的用工业废料吸附剂的吸附工序设置在硼矿生产硼酸及硫酸镁的结晶控制及增白控制方法的酸化工序中。
9、 根据权利要求1所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，其特征在于所述的用工业废料吸附剂的吸附工序设置在液体硼矿生产硼酸的酸化工序中。
10、 根据权利要求1所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，其特征在于所述的用工业废料吸附剂的吸附工序设置在硼矿或液体硼矿制得的粗硼酸生产硼酸的粗硼酸加水，加含硼母液，加含硼洗水加温溶解工序中。
11、 根据权利要求1所述的工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法，其特征在于在所述的过滤和冷却结晶工序之间设置工业废料吸附剂吸附工序。
全文摘要
本发明涉及化工技术领域，具体地说是涉及专利号为ZL200510020274.8专利技术的基础上用工业废料吸附剂进行硼酸生产的结晶控制及增白控制方法。本发明工业废料吸附剂用于硼酸生产的结晶控制及增白控制方法是在酸化工序中增加了用工业废料吸附剂的保温吸附工序。本发明特征是利用工业废弃物如锅炉炉渣等具有吸附作用的吸附剂来代替活性炭吸附掉滤液中易生成红褐色胶状沉淀的物质，从而改善结晶状态，得到粒粗、色白的硼酸晶体，炉渣变废为宝，生产成本大幅度降低。本发明方法可广泛应用于盐湖型硼矿生产硼酸的结晶控制及增白控制方法中，也可用于液体硼矿提出的粗硼酸后精制时，溶解与过滤之间的工序中。
文档编号C01B35/10GK101525138SQ200910058548
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者刘海云, 曹闽生, 李洪岭 申请人:李洪岭