Способ получения борной кислоты

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОРНОЙ КИСЛОТЫ, включающий разложение датолитового сырья серной кислотой, выщелачивание продукта и многоступенчатую отмывку шлама с рециркуляцией промывных вод, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь продукта и сокращения числа ступеней отмывки, отмывку шлама ведут при соотношении Ж : Т в пульпе на каждой ступени, равном (4,01 - 4,50) : 1,0.

Изобретение относится к области получения борных соединений, в частности, получения борной кислоты из датолитового сырья.
Известен способ получения борной кислоты, включающий разложение борсодержащего сырья серной кислотой, выпекание смеси при 400-450^оС с последующим ее охлаждением, выщелачиванием горячей водой, многоступенчатой отмывкой нерастворимого остатка, упариванием промывных вод и отделением кристаллов борной кислоты от маточного раствора.
Недостатком известного способа является сложность процесса, связанная с применением высоких температур.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения борной кислоты, включающий разложение датолитового сырья серной кислотой, выщелачивание продукта и многоступенчатую отмывку шлама с рециркуляцией промывных вод. Отмывку шлама ведут при соотношении Ж: Т в пульпе на каждой ступени, равном 4,0:1, при этом соотношение Ж:Т в шламе, после отделения раствора борной кислоты на вакуум-фильтрах, составляет 2,1:1.
Недостатком этого способа является значительные потери продукта - до 7% и большое число ступеней отмывки - 6-9.
Целью изобретения является снижение потерь продукта до 2,8-3,5% и сокращение числа ступеней отмывки до 3-5.
Поставленная цель достигается описываемым способом получения борной кислоты, заключающимся в разложении датолитового сырья серной кислотой, выщелачивании продукта и многоступенчатой отмывке шлама с рециркуляцией промывных вод, причем отмывку шлама ведут при соотношении Ж:Т в пульпе на каждой ступени, равном (4,01-4,50):1.
Отличительным признаком способа является соотношение Ж:Т в пульпе на каждой ступени отмывки шлама.
П р и м е р 1. Пульпу продукта разложения датолитового концентрата серной кислотой после выщелачивания разделяют в патронном вакуум-фильтре на основной раствор борной кислоты и шлам плотностью Ж:ТТ=1,07:1,0, содержащий 42,0 т твердого и 45 м³ раствора борной кислоты концентрацией 6,0% В₂О₃, который отмывают от В₂О₃ на пятиступенчатой промышленной установке.
Перед подачей на 1-ю ступень отмывки шлам разбавляют промывным раствором концентрацией 1,93% В₂О₃ в количестве 84,0 м³ и промывным раствором концентрацией 3,35% В₂О₃ в количестве 46 м³ с получением пульпы плотностью Ж: Т= 4,17: 1,0, которую отфильтровывают на вакуум-фильтре 1-й ступени до получения шлама плотностью Ж: Т=1,07:1,0. Определяют концентрацию В₂О₃ в pастворе шлама 3,35%.
Полученный шлам после 1-й ступени разбавляют промывным раствором концентрацией 1,12% В₂О₃ в количестве 84,0 м³ и промывным раствором концентрацией 1,93% В₂О₃ в количестве 46 м³ с получением пульпы плотностью Ж:Т=4,17: 1,0, которую отфильтровывают на вакуум-фильтре 2-й ступени до плотности шлама Ж:Т=1,07:1,0. Определяют концентрацию В₂О₃ в растворе шлама 1,93%.
Полученный шлам после 2-й ступени, а также после 3-й и 4-ой ступеней отмывки с той же плотностью соответственно разбавляют промывным раствором в количестве 84,0 м³ с концентрацией соответственно в % В₂О₃ для II-й 0,62, для III-й 0,31 и водой для 4-й ступени и промывным раствором в количестве 46,0 м³ с концентрацией соответственно в % В₂О₃ для 2-й ступени 1,12, для 3-й ступени 0,62 и 4-й ступени 0,31.
Полученная пульпа после 2-й, 3-й и 4-й ступеней отмывки шлама плотностью Ж: Т=4,17:1,0 соответственно отфильтровывается на последующих ступенях до плотности шлама Ж:Т=1,07:1,0 с концентрацией В₂О₃ в растворе в % соответственно после 3-й, 4-й и 5-й ступеней 1,12, 0,62 и 0,31.
Количество В₂О₃, сбрасываемого со шламом после 5 ступени отмывки, составляет 3,05%.
П р и м е р 2. Пульпу продукта разложения датолитового концентрата серной кислотой после выщелачивания плотностью Ж:Т=4,01;1,0 разделяют в патронном вакуум-фильтре на основной раствор борной кислоты и шлам, который направляют на трехступенчатую отмывку от борной кислоты. Перед каждой ступенью отмывки шлам репульпируют противоточным промывным раствором с получением пульпы плотностью Ж:Т=(4,01-4,5):1,0, при этом плотность шлама на выгрузке из фильтр-сгустителя составляет Ж:Т=(1,0-1,13):1,0.
Зависимость потерь продукта от соотношения Ж:Т в пульпе на каждой ступени отмывки шлама приведена в таблице.
Из таблицы следует, что снижение соотношения Ж:Т в пульпе на каждой ступени отмывки ниже 4,01:1 приводит к резкому повышению потерь продукта с 2,8 до 7%. При увеличении соотношения Ж:Т в пульпе выше 4,5 также происходит увеличение потерь продукта.
Данный способ позволяет снизить потери продукта с 7% до 2,8-3,5% и сократить число ступеней отмывки с 6-9 до 3-5, что в свою очередь приведет к сокращению капитальных, материальных и энергетических затрат на 30-40% и трудозатрат - на 20-25%.