一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的方法和装置。该方法包括步骤：将盐湖卤水充填到气浮萃取柱中，从气浮萃取柱下端鼓入气泡，从气浮萃取柱侧壁U形导流管加入水溶性聚合物水溶液，聚合物水溶液在U形导流管内与溢流的盐湖卤水混合，所得混合溶液经进料环喷入气浮萃取柱中，通过刮板收集气浮萃取柱上方产生的泡沫，反萃回收泡沫中的硼。该方法利用气浮萃取柱完成，所述气浮萃取柱包括空心圆柱体、气体进口、气体分布器、进料环、位于空心圆柱体外侧壁的U形导流管、水溶性聚合物水溶液进口和泡沫刮板。本发明利用水溶性聚合物在盐湖卤水中形成聚合物分子微观聚集体捕集硼，然后气浮捕集含硼聚合物分子微观聚集体，适用各类型盐湖卤水提硼。
【专利说明】一种气浮聚合物从盐湖南水萃取提硼的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明属于盐湖卤水提硼【技术领域】，具体涉及一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的方法和装置。
【背景技术】
[0002]硼是地壳中重要的稀有元素之一，因其在材料中的绝缘耐温耐摩阻燃性能较优而被广泛地应用于国民经济的各个部门。我国硼资源比较丰富，但是其中可利用或易于加工的硼镁矿(白硼)仅占国内储量的6.7%。随着硼应用领域的不断扩大，仅仅从硼矿中提取硼远远不能满足市场的需求，因此开发其他可利用的硼资源具有重要意义。我国西部盐湖中蕴藏着丰富的硼资源。从盐湖卤水中提硼可实现盐湖资源综合利用、促进盐湖化工可持续发展。目前，从盐湖卤水中提硼的方法有:分步酸化沉淀法、吸附共沉淀法、离子交换法和溶剂萃取法等。其中溶剂萃取法提硼具有选择性好、产品纯度高、回收率高、操作简便、设备简单等优点，而且萃取工艺操作成本低、原材料能耗少、无三废，相比其他方法具有明显优势。
[0003]从盐湖卤水中萃取提硼通常采用醇类有机物为萃取剂，将硼萃入有机相使其与卤水中其他组分分离。国内外公开报道的萃取提硼方法主要有三种:①用不溶于水的一元醇为有机萃取剂，以物理溶解法萃取稀硼酸水溶液，然后用水反萃取有机相得到硼酸溶液，再进行浓缩析出硼酸；②用1，3-二元醇为有机萃取剂，与硼反应生成中性酯，然后以碱性水溶液分解有机相中的酯得到偏硼酸钠，最后经酸化处理形成硼酸；③在碱性介质中，硼与邻苯二酚和水杨醇等的衍生物反应生成络合硼酸盐，再用酸解析有机相得到硼酸。己公开的醇类萃硼体系中，一元脂肪醇(如2-乙基己醇)应用广泛。但是一元脂肪醇与硼酸形成链状酯类，不如二元脂肪醇与硼酸形成的环状酯类稳定，二元脂肪醇比一元脂肪醇具有更理想的提硼效果和更低的水溶性。目前具有8~9个碳原子的1，3 二元醇(如2-乙基-1，3-己二醇)是公认的具有较高硼分配系数的提硼萃取剂。将不同的醇类萃取剂按一定比例混合后得到的有机混合物作为提硼萃取剂也有公开报道，例如将一元醇与一元醇，一元醇与二元醇混合，可同时利用两者的优点，在提高硼萃取率的同时，降低萃取过程有机萃取剂在卤水溶液中的溶解损失。专利CN101676206报到了一种用2-乙基-1，3-己二醇分别与异辛醇、异戊醇组合的混合醇从盐湖提锂后卤水中萃取硼的方法。专利US3741731采用水杨醇衍生物与异戊醇混合后溶解在煤油中萃取提硼。
[0004]目前从盐湖卤水中萃取硼的萃取剂都为有机醇类萃取剂，该类萃取剂的不足之处在于，萃取体系适用的pH范围不宽。脂肪醇在酸性溶液中有较好的萃取效果，而芳香醇在碱性条件下有更高的分配系数，无法适应盐湖卤水在中性、弱酸或弱碱条件下萃取的要求。此外，在实际应用过程中醇类有机物易挥发，对操作人员健康造成威胁。
[0005]气浮萃取是指在油水两相体系中鼓入气泡，以气泡为载体，捕集水相中的目标物质，促进其向油相传质。专利CN102154563A报道了一种气浮萃取盐湖卤水中锂的方法，该方法油相采用磷酸三正丁酯的煤油溶液，以三氯化铁为协萃剂。专利CN102895803A报道了一种在小分子有机醇和无机盐水溶液组成的双水相体系中鼓入气泡，用气泡为载体，浮选富集和分离水溶液痕量氯霉素。冶金选矿领域也有关于泡沫浮选的公开报道。固体矿物先经破碎磨细成颗粒后分散到水溶液中，然后在水溶液中加入水溶性表面活性剂(亦称捕收剂)。由于原矿中的各种矿物表面亲疏水性不一，表面活性剂可以吸附在具有表面活性的某种矿物的矿粒表面。当矿粒和水的混合溶液中鼓入气泡时，包覆了表面活性剂的矿粒可被气泡捕集，随气泡上升，从而与其他矿物分离。专利CN101091935报道了一种由60~80%的乙黄药和20~40%的硫化氨基甲酸酯组合而成的捕收剂，它对闪锌矿的捕收能力强、选择性好，经泡沫浮选后可获得高品位锌精矿；专利CN101716559A提出一种有机化合物苯甲羟肟酸用于羟硅铍石类铍矿浮选，可显著提高含铍浮选精矿品位。但是，已有技术中的气浮萃取方法均不能有效地实现从盐湖卤水中萃取提硼。
【发明内容】
[0006]针对已有技术的问题，本发明的目的之一在于提供一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的方法，实现从盐湖卤水中提取分离硼。
[0007]为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案:
[0008]一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的方法，所述方法包括如下步骤:
[0009]将含硼盐湖卤水与水溶性聚合物水溶液在气浮萃取柱外侧壁U形导流管中混合接触，使水溶性聚合物分子在盐湖齒水中盐析脱水形成聚合物分子微观聚集体，所得混合溶液经进料环喷入气浮萃取柱中，捕集了硼的聚合物分子微观聚集体在气泡表面吸附，被上升气泡带走，在气浮萃取柱上端收集产生的泡沫，反萃回收泡沫中的硼。
[0010]本发明的原理在于:水溶性聚合物在盐湖卤水中盐析脱水形成聚合物分子微观聚集体。盐湖卤水中的硼与聚集体分子链段脱水后暴露出来的活性基团发生相互作用，被聚集体捕集。由于水溶性聚合物具有表面活性，当盐湖卤水中鼓入气泡时，捕集了硼的聚合物分子微观聚集体在气泡表面吸附，随上升气泡来到气浮萃取柱上端，在气浮萃取柱上端收集产生的泡沫，反萃回收泡沫中的硼。
[0011]优选地，所述方法包括如下步骤:
[0012](I)将含硼盐湖卤水充填到气浮萃取柱中；
[0013](2)从气浮萃取柱下端泵入气体，调整泵气流量使泵入的气体呈气泡分散相形式在盐湖卤水中均匀分散；
[0014](3)从气浮萃取柱外侧壁U形导流管泵入水溶性聚合物水溶液，聚合物水溶液在U形导流管内与溢流的盐湖卤水在室温下混合接触，使水溶性聚合物分子在盐湖卤水中盐析脱水形成聚合物分子微观聚集体，所得混合溶液经进料环喷入气浮萃取柱中，捕集了硼的聚合物分子微观聚集体在气泡表面吸附，被上升气泡带走；
[0015](4)在气浮萃取柱上端收集产生的泡沫，反萃回收泡沫中的硼。
[0016]优选地，所述含硼盐湖卤水中硼的浓度以B2O3计，其质量百分浓度为0.01~3%，例如 0.03%, 0.06%, 0.1%、0.4%、0.6%、0.8%、1%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2%、2.2%、2.4%、2.6% 或
2.8%，优选为0.3~3%ο
[0017]优选地，步骤(2)所述气体选自空气、氮气或惰性气体中的任意一种或者至少两种的组合。[0018]本发明为实现从盐湖卤水中气浮提取硼，必须控制相应操作条件使加入的水溶性聚合物预先在盐湖卤水中形成聚合物分子微观聚集体。如果聚集体无法形成，则盐湖卤水中的硼无法被气泡捕集，这是因为盐湖卤水中的硼与水化的聚合物分子链段相互作用很弱。但是，当聚合物分子在盐湖齒水中盐析脱水形成聚集体以后，聚集体表面聚合物分子链段脱水使得活性基团暴露出来，硼与聚集体分子链段的活性基团发生相互作用，从而被聚集体捕集。聚集体形成数量、形成速率，以及其被气泡吸附捕集的速率决定了盐湖卤水中硼的捕集效率。通过控制水溶性聚合物水溶液的泵入流量，可控制水溶性聚合物在盐湖卤水中盐析脱水形成微观聚集体的数量和速率，从而控制聚合物微观分子聚集体萃取捕集硼的速率；通过控制鼓气速率，可控制气泡大小和气含率，从而控制单位时间内可被气泡吸附捕集的含硼聚合物分子微观聚集体的数量。
[0019]优选地，所述泵入气体流量为0.1~100mL/min,例如为lmL/min、5mL/min、IOmL/min、15mL/min、20mL/min、25mL/min、30mL/min、35mL/min、40mL/min、45mL/min、50mL/min、55mL/min、60mL/min、65mL/min、70mL/min、75mL/min、80mL/min、85mL/min、90mL/min 或95mL/min,优选为 0.I ~20mL/mino
[0020]步骤(3)所述水溶性聚合物水溶液的泵入速度为0.01~5mL/min，0.3mL/min、
0.5mL/min、0.7mL/min、0.9mL/min、1.lmL/min、1.3mL/min、1.5mL/min、1.7mL/min、1.9mL/min、2.lmL/min、2.3mL/min、2.5mL/min、2.7mL/min、2.9mL/min、3.lmL/min、3.3mL/min、
3.5mL/min、3.7mL/min、3.QmT,/min.4.1mT,/min.4.3mL/min、4.5mL/min 或 4.7mT,/min,优选为 0.01 ~2mL/min。
[0021]优选地，所述水溶性聚合物为聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇、甲氧基聚乙二醇(MPEG)、甲氧基聚丙二醇、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物(EOPO)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物、聚丙二醇-聚乙二醇-单丁酯三嵌段共聚物、甲基纤维素或羟 乙基纤维素中的任意一种或至少两种的混合物，优选水溶性双亲嵌段共聚物，进一步优选聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物(EOPO)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物或聚丙二醇-聚乙二醇-单丁酯三嵌段共聚物中的任意一种或至少两种的混合物。
[0022]以水溶性聚合物水溶液为100重量份计算，聚合物的量为8~80重量份，例如10重量份、14重量份、18重量份、22重量份、26重量份、30重量份、34重量份、38重量份、42重量份、46重量份、50重量份、54重量份、58重量份、62重量份、66重量份、70重量份、74重量份或78重量份,优选为30~80重量份。
[0023]所述水溶性聚合物水溶液的加入量以所述含硼盐湖卤水的加入量的重量百分数计算:以含硼盐湖卤水为100重量份计，所述水溶性聚合物水溶液的加入量为0.5~80重量份，例如I重量份、3重量份、5重量份、7重量份、9重量份、10重量份、14重量份、18重量份、22重量份、26重量份、30重量份、34重量份、38重量份、42重量份、46重量份、50重量份、54重量份、58重量份、62重量份、66重量份、70重量份、74重量份或78重量份,优选为
0.5~10重量份。
[0024]采用刮泡法收集泡沫，即采用刮板刮取气浮萃取柱上端口产生的泡沫。
[0025]优选地，用盐酸作反萃剂反萃回收泡沫中的硼。[0026]本发明的目的之二在于提供一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的装置，所述装置为气浮萃取柱；所述气浮萃取柱包括空心圆柱体，其底部设有气体进口，气体进口上方设有气体分布器，其作用在于均匀分散气泡；气体分布器上方设有一个圆环形、内侧锥型开口、内部为空腔结构的进料环；空心圆柱体外侧壁上设有U型导流管，其下端口沿进料环的切线方向与进料环连通；u型导流管的上端口处的空心圆柱体上设有导流槽；所述U型导流管上设有水溶性聚合物水溶液进口，所述水溶性聚合物水溶液进口的位置与进料环的垂直距离为空心圆柱体高度的1/20~1/10 ;所述空心圆柱体的上方设有顶部封闭的扩口区，扩口区的侧壁设有泡沫出口。
[0027]本发明所述的气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的方法优选采用如上所述的气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的装置实现。
[0028]所述水溶性聚合物水溶液进口的位置与进料环的垂直距离为空心圆柱体高度的1/20 ~1/10，例如 1/1 9、1/18、1/17、1/16、1/15、1/14、1/13、1/12 或 1/11，其作用在于保证流入进料环空腔的混合液体中形成一定数量的聚合物分子微观聚集体。
[0029]优选地，所述扩口区内设有泡沫刮板，其以电机带动。
[0030]优选地，所述空心圆柱体上端靠近扩口区处，设有盐湖卤水进料口，空心圆柱体下端在进料环下方、气体分布器上方设有盐湖卤水出口。
[0031]优选地，所述空心圆柱体的高度为2~10米，高径比为10:1~100:1，优选为20:1 ~50:1。
[0032]本发明的气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的装置(即气浮萃取柱)的工作过程如下所示:
[0033]首先，将含硼盐湖卤水通过盐湖卤水进料口充填到气浮萃取柱的空心圆柱体中。然后，从气体进口泵入气体，通过气体分布器使气泡均匀分散在盐湖齒水中。将水溶性聚合物水溶液通过水溶性聚合物水溶液进口泵入U型导流管中，通过导流槽溢流进入U型导流管的盐湖卤水与水溶性聚合物水溶液在U型导流管的下半段混合接触，水溶性聚合物在盐湖卤水中盐析脱水形成聚合物分子微观聚集体。水溶性聚合物水溶液与盐湖齒水混合后得到的混合溶液通过U型导流管的下端口沿进料环的切线方向进入进料环，流入进料环空腔的混合溶液经环体空腔缓冲后，从进料环的内侧锥型开口喷出进入空心圆柱体中。捕集了硼的聚合物分子微观聚集体在气泡表面吸附，被上升气泡带走进入扩口区。在扩口区，通过电机带动的泡沫刮板收集产生的泡沫，反萃回收通过泡沫出口排出的泡沫中的硼，最后通过盐湖卤水出口排出已提硼的盐湖卤水。
[0034]与已有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0035](I)本发明利用水溶性聚合物在盐湖卤水中形成聚合物分子微观聚集体捕集硼，然后气浮捕集含硼聚合物分子微观聚集体，不需使用有机萃取剂。盐湖卤水中硼的捕集效率取决于聚集体形成数量、形成速率、以及其被气泡吸附捕集的速率，人为可控。所述方法以及装置可应用于含较低硼浓度的盐湖卤水中硼的提取。而且，气浮过程仅需添加少量的水溶性聚合物，且聚合物在萃取残液中的损失小于0.3%。
[0036](2)本发明通过气浮捕集盐湖卤水中的聚合物分子微观聚集体，完成对盐湖卤水中硼的萃取富集。与传统气浮萃取操作不同，本发明所述提硼方法不需要事先构建两相共存体系，与传统泡沫浮选矿物也不同，可以直接浮选富集分离水溶液中水溶性目标物质。[0037](3)本发明的方法硼萃取速度快，单级萃取率可达80%，添加的高分子聚合物经气浮捕集、反萃回收其中的硼后，可重复使用。而且，所述气浮萃取可在中性或弱酸性条件下进行，溶液pH适应范围宽。
[0038](4)该方法能适用于氯化物型、硫酸盐型、碳酸盐型各类盐湖卤水，且不受不同类型盐湖卤水中钾、钠、钙、镁、锂离子浓度的影响，能够实现从含盐量高的盐湖卤水中分离并富集硼，适应性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1是气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的装置示意图；
[0040]图2是进料环俯视图；
[0041]图3是进料环A-A位首I]视图。
[0042]说明书附图标记如下所示:
[0043]I为气体进口，2为气体分布器，3为盐湖卤水出口，4为进料环，5为水溶性聚合物水溶液进口，6为U形导流管，7为空心圆柱体，8为导流槽，9为扩口区，10为泡沫刮板，11为电机，12为泡沫出口，13为盐湖卤水进料口，14为内侧锥型开口，h为水溶性聚合物水溶液进口与进料环的垂直距离。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
[0045]一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的装置，所述装置为气浮萃取柱；所述气浮萃取柱包括空心圆柱体7，其底部设有气体进口 1，气体进口 1上方设有气体分布器2。气体分布器2上方设有一个圆环形、内侧锥型开口 14、内部为空腔结构的进料环4 ;空心圆柱体7外侧壁上设有U型导流管6，其下端口沿进料环4的切线方向与进料环4连通；U型导流管6的上端口处的空心圆柱体7上设有导流槽8 ;水溶性聚合物水溶液进口 5与U型导流管6连通，所述水溶性聚合物水溶液进口 5的位置与进料环4的垂直距离为空心圆柱体7高度的1/20~1/10。所述空心圆柱体7的上方设有顶部封闭的扩口区9，扩口区9的侧壁设有泡沫出口 12。所述扩口区9内设有泡沫刮板10，其以电机11带动。所述空心圆柱体7上端靠近扩口区9处，设有盐湖卤水进料口 13，空心圆柱体7下端在进料环4下方、气体分布器2上方设有盐湖卤水出口 3。所述空心圆柱体7的高度为2~10米，高径比为10:1~100:1，优选为 20:1 ~50:1。
[0046]本发明的气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的装置(即气浮萃取柱)的工作过程如下所示:
[0047]首先，将含硼盐湖卤水通过盐湖卤水进料口 13充填到气浮萃取柱的空心圆柱体7中。然后，从气体进口 I 泵入气体，通过气体分布器2使气泡均匀分散在盐湖卤水中。将水溶性聚合物水溶液通过水溶性聚合物水溶液进口 5泵入U型导流管6中，通过导流槽8溢流进入U型导流管6的盐湖卤水与水溶性聚合物水溶液在U型导流管6的下半段混合接触，水溶性聚合物在盐湖齒水中盐析脱水形成聚合物分子微观聚集体。水溶性聚合物水溶液与盐湖卤水混合后得到的混合溶液通过U型导流管6的下端口沿进料环4的切线方向进入进料环4，流入进料环4空腔的混合溶液经环体空腔缓冲后，从进料环4的内侧锥型开口 14喷出进入空心圆柱体7中。捕集了硼的聚合物分子微观聚集体在气泡表面吸附，被上升气泡带走进入扩口区9。在扩口区9，通过电机11带动的泡沫刮板10收集产生的泡沫，反萃回收通过泡沫出口 12排出的泡沫中的硼，最后通过盐湖卤水出口 3排出已提硼的盐湖卤水。
[0048]具体实施例1
[0049]取含B2O3质量分数0.1%的盐湖卤水300ml，将其充填到如图1所示气浮萃取柱中。从图中所示气体进口 I鼓入空气，鼓气速率为0.lmL/min。从图1所示水溶性聚合物水溶液进口 5以0.0 lmL/min的速度加入聚合物质量分数30%的聚合物聚乙二醇PEG (分子量为2000)水溶液1.5mL。通过泡沫刮板10收集气浮萃取柱顶端的气泡泡沫，用盐酸反萃回收泡沫中的硼，分析盐湖卤水出口 3流出盐湖卤水水样中的硼浓度，计算得到硼气浮萃取率为 85%。
[0050]具体实施例2
[0051]取含B2O3质量分数3%的盐湖卤水300ml，将其充填到如图1所示气浮萃取柱中。从图中所示气体进口 I鼓入氮气，鼓气速率为100mL/min。从图1所示水溶性聚合物水溶液进口 5以0.0 lmL/min的速度加入聚合物质量分数80%的聚合物环氧乙烷-环氧丙烷共聚物(EOPO)(分子量为2500)水溶液240mL。通过泡沫刮板10收集气浮萃取柱顶端的气泡泡沫，用盐酸反萃回收泡沫中的硼，分析盐湖卤水出口 3流出盐湖卤水水样中的硼浓度，计算得到硼气浮萃取率为82%。
[0052]具体实施例3
[0053]取含B2O3质量分数0.01%的盐湖卤水300ml，将其充填到如图1所示气浮萃取柱中。从图中所示气体进口 I鼓入空气，鼓气速率为20mL/min。从图1所示水溶性聚合物水溶液进口 5以2mL/min的速度加入高分子聚合物质量分数8%的高分子聚合物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物水溶液30mL。通过泡沫刮板10收集气浮萃取柱顶端的气泡泡沫，用盐酸反萃回收泡沫中的硼，分析盐湖卤水出口 3流出盐湖卤水水样中的硼浓度，计算得到硼气浮萃取率为80%。
[0054]对比实施例
[0055]取含B2O3质量分数为0.01%的纯硼酸水溶液300ml，将其充填到如图1所示的气浮萃取柱中。从图中所示气体进口 I鼓入空气，鼓气速率为20mL/min。在鼓气状态下从图1所示水溶性聚合物水溶液进口 5以2mL/min的速度加入高分子聚合物质量分数8%的高分子聚合物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物水溶液60mL。通过泡沫刮板10刮取收集气浮柱顶端液体，分析其中硼浓度，并与盐湖卤水出口 3流出水样中的硼浓度相比较，结果一致，说明硼没被萃取。
[0056] 申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法以及装置，但本发明并不局限于上述详细方法以及装置，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法以及装置才能实施。所属【技术领域】的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明方法以及装置中各原料以及部件的等效替换、辅助成分以及辅助部件的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【权利要求】
1.一种气浮聚合物从盐湖齒水萃取提硼的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 将含硼盐湖齒水与水溶性聚合物水溶液在气浮萃取柱外侧壁U形导流管中混合接触，使水溶性聚合物分子在盐湖齒水中盐 析脱水形成聚合物分子微观聚集体，所得混合溶液经进料环喷入气浮萃取柱中，捕集了硼的聚合物分子微观聚集体在气泡表面吸附，被上升气泡带走，在气浮萃取柱上端收集产生的泡沫，反萃回收泡沫中的硼。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (1)将含硼盐湖卤水充填到气浮萃取柱中； (2)从气浮萃取柱下端泵入气体，调整泵气流量使泵入的气体呈气泡分散相形式在盐湖卤水中均匀分散； (3 )从气浮萃取柱外侧壁U形导流管泵入水溶性聚合物水溶液，聚合物水溶液在U形导流管内与溢流的盐湖卤水在室温下混合接触，使水溶性聚合物分子在盐湖卤水中盐析脱水形成聚合物分子微观聚集体，所得混合溶液经进料环喷入气浮萃取柱中，捕集了硼的聚合物分子微观聚集体在气泡表面吸附，被上升气泡带走； (4)在气浮萃取柱上端收集产生的泡沫，反萃回收泡沫中的硼。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含硼盐湖卤水中硼的浓度以B2O3计，其质量百分浓度为0.01~3%，优选为0.3~3%。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述气体选自空气、氮气或惰性气体中的任意一种或者至少两种的组合； 优选地，步骤(2)所述泵入气体流量为0.1~100mL/min,优选为0.1~20mL/min ； 优选地，步骤(3)所述水溶性聚合物水溶液的泵入速度为0.01~5mL/min，优选为0.01 ~2mL/min。
5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述水溶性聚合物为聚乙二醇、聚丙二醇、甲氧基聚乙二醇、甲氧基聚丙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物、聚丙二醇-聚乙二醇-单丁酯三嵌段共聚物、甲基纤维素或羟乙基纤维素中的任意一种或至少两种的混合物，优选水溶性双亲嵌段共聚物，进一步优选聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物或聚丙二醇-聚乙二醇-单丁酯三嵌段共聚物中的任意一种或至少两种的混合物。
6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，以水溶性聚合物水溶液为100重量份计算，水溶性聚合物的量为8~80重量份,优选为30~80重量份； 优选地，以含硼盐湖卤水为100重量份计，所述水溶性聚合物水溶液的加入量为0.5~80重量份,优选为0.5~10重量份。
7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，采用刮泡法收集泡沫； 优选地，用盐酸作反萃剂反萃回收泡沫中的硼。
8.一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的装置，其特征在于，所述装置为气浮萃取柱；所述气浮萃取柱包括空心圆柱体，其底部设有气体进口，气体进口上方设有气体分布器；气体分布器上方设有一个圆环形、内侧锥型开口、内部为空腔结构的进料环；空心圆柱体外侧壁上设有U型导流管，其下端口沿进料环的切线方向与进料环连通；u型导流管的上端口处的空心圆柱体上设有导流槽；所述U型导流管上设有水溶性聚合物水溶液进口，所述水溶性聚合物水溶液进口的位置与进料环的垂直距离为空心圆柱体高度的1/20~1/10 ;所述空心圆柱体的上方设有顶部封闭的扩口区，扩口区的侧壁设有泡沫出口。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述扩口区内设有泡沫刮板，其以电机带动。
10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述空心圆柱体上端靠近扩口区处，设有盐湖卤水进料口，空心圆柱体下端在进料环下方、气体分布器上方设有盐湖卤水出口 ； 优选地，所述空心圆柱体的高度为2~10米，高径比为10:1~100:1，优选为20:1~50:1。
【文档编号】C01B35/02GK103896296SQ201410101295
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】黄焜, 林洁媛, 刘会洲 申请人:中国科学院过程工程研究所