Способ получения борной кислоты

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОРНОЙ КИСЛОТЫ, включающий смешение боросиликатного сырья с серной кислотой и оборотными растворами в смесителе, разложение смеси, ее выщелачивание, фильтрацию пульпы с последующей кристаллизацией из раствора продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения продолжительности непрерывной работы смесителя за счет снижения его коррозионно-механического износа, смешение осуществляют в статическом смесителе форсуночного типа в течение 0,1 - 2,9 с и скорость потока смеси в смесителе поддерживают равной 0,2 - 2,5 м/с.

Изобретение относится к получению соединений бора, в частности к способу получения борной кислоты, используемой в химической технологии.
Целью изобретения является увеличение продолжительности непрерывной работы смесителя за счет снижения его коррозионно-механического износа.
П р и м е р 1. 14 т/ч датолитового концентрата крупностью +0,15 мм с содержанием окиси бора 17,5 мас.% смешивают с 8,4 т/ч cерной кислоты и 11,9 т/ч маточного раствора, содержащего 2,7 мас.% окиси бора, в гидравлическом статическом смесителе форсуночного типа. Количество смешиваемой сырьевой массы составляет 9,3 кг/с. Продолжительность смешения составляет 0,1 с, скорость потока смеси 2,5 м/с. Затем пульпа поступает на разложение в непрерывно действующую камеру. Полученные 29,7 т/ч предкамерного полупродукта смешивают с 74,5 т/ч оборотного раствора (48 т/ч промывного раствора, содержащего 2,12 мас. % B₂O₃ и 26,5 т/ч маточного раствора, содержащего 2,7 мас.% окиси бора.
Образующуюся пульпу нейтрализуют 707 кг/ч прокаленной датолитовой руды и отфильтровывают на патронном фильтре-сгустителе с получением основного раствора и шламов. Шламы отмывают 49 т/ч воды и направляют в хвостохранилище, а промывные воды возвращают в голову процесса. Фильтрат в количестве 70 т/ч с содержанием В₂O₃ 6,0 мас.% подвергают контрольной фильтрации в две стадии на рамном фильтре-прессе и патронном фильтре-сгустителе при 60^оС. Шлам рамных фильтр-прессов и патронного фильтра-сгустителя направляется в хвостохранилище, а очищенный фильтрат в количестве 68,6 т/ч с температурой 45^оС поступает на кристаллизацию.
После охлаждения раствора и выпадения кристаллов борной кислоты выходящая из вакуум-кристаллизационной системы суспензия в количестве 65,1 т/ч с температурой 22^оС поступает на центрифуги, где разделяют 60,5 т/ч маточного раствора с концентрацией В₂O₃ 3 мас.% и кристаллы борной кислоты в количестве 4,6 т/ч влажностью до 10%, которые высушивают воздухом с температурой 160^оС в сушильном барабане. В результате получают 4197 кг/ч борной кислоты, выход бора из сырья в продукцию составляет 93,2%. Время непрерывной работы узла смешивания 121 ч.
В таблице приведена зависимость продолжительности непрерывной работы смесителя, степени перехода бора в водорастворимую форму и выхода продукта от времени смешения и скорости потока смеси в смесителе.
Из таблицы следует, что при снижении продолжительности смешения ниже 0,1 с (0,06 с) снижается степень перехода бора в водорастворимую форму и соответственно и выход продукта. Увеличение продолжительности смешения более 2,9 с приводит к увеличению скорости инкрустации узлов смесителя продуктами реакции, в результате чего продолжительность непрерывной работы смесителя снижается до уровня прототипа (4 ч).
При скорости потока смеси менее 0,2 м/с и увеличении более 2,5 м/с происходит снижение степени перехода бора в водорастворимую форму и выхода борной кислоты.
Смешение можно осуществлять в различных смесителях форсуночного типа: гидравлических, механических, пневматических и других.
Изобретение позволяет увеличить продолжительность непрерывной работы смесителя за счет снижения его коррозионно-механического износа с 3-5 ч до 97-132 ч.
Изобретение относится к способам получения борной кислоты. Борсодержащее сырье смешивают с серной кислотой и маточным раствором в статическом смесителе форсуночного типа в течение 0,1 - 2,9 с, скорость потока смеси в смесителе поддерживают равной 0,2 - 2,5 м/с. Пульпу подают на разложение, затем вышелачивают полупродукт оборотными растворами. Полученную пульпу нейтрализуют прокаленной датолитовой рудой и отфильтровывают. Шлам отмывают водой и промывные воды возвращают в голову процесса, из раствора кристаллизуют борную кислоту. Степень перехода бора в водорастворимую форму 96,8 - 97,0. Выход продукта 93,1 - 93,3%. Изобретение позволяет увеличить продолжительность непрерывной работы смесителя за счет снижения его коррозионно-механического износа с 3 - 5 ч до 97 - 132 ч.