Способ разложения бормагниевых руд

Изобретение относится к.химической технологии, преимущественно кспособам получения борной кислотыили ее солей.Изнестен способ получения борнойкислоты и семинодного сульфата маг.ния, включающий термическую обработку руды при 450-550 С в течение45-60 мин с последующим сернокислотным разложением спека, фильтрацией.и кристаллизациейиз насыщенногораствора борной кислоты"и семиводного сульфата магния.Недостатком укаэанного способаявляется низкое содержание водорастноримой формы бора в продукте, чтоприводит к необходимости кислотноговыщелачивания.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и дости-,гаемому результату является способразложения бормагниевых руд, нключающий их терйообработку топочнымигазами с температурой 1100-1300 С,подаваемых со скоростью 30-150 м/сн течение 0,1-2,0 мин, н присутствииизвести до плавления. Термчески обработанный материал подвергают либо кислотному, либо щелочному .воздействию с последующим выделениемборной кислоты или ее солей иэ насыщенного раствора. Степень извлечения бора составляет 92-98.Недостатком известного способаявляется также низкое содержаниеводорастноримой Формы бора в продукте40-60 ),Цель изобретения - повьпаение содержания нодорастворимой формы борав продукте до 95-98 что дает воэможность проводить ныщелачиваниеводой,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу разложения бормагниевых руд, заключающемуся в ихтермообработке с последующим выщелачиванием продукта, термообработкуЙедут н плазме при 2000-ЗООООС втечение 0,005-0,1 с. Сущность способа заключается в следующем.Термообработке подвергают преобра: женскит ЗМ 905,5 В 03: 4,5 НО, кали, борит К 20 4 МОО11 В 2018 НО и бормагниевую руду, содержащую в качестве основных боратов преображенскит ,и калиборит. При термообработке этих ,материалов содержание водорастнори мой формы бора с повышением температуры (у преображенскита до 600 фС, а у калиборита до 380 дС )сначала возрастает, а затем падает иэ-эа кристаллизации водонерастворимых продуктов термолиза для преобра женскита продуктами крнсталлизации являются МОВ 40) и МуВО , для ка" либорита МОВ 407, МОВб и КВ 08. Минимальное время контакта, кото.рое дает плазменный метод обработки,позволяет резко увеличить скоростьпроцесса дегидратации при незначительном увеличении скорости кристал 5 лизации продуктов термолиэа В результате увеличивается процент водорастноримого бора,П р и м е р 1. 100 г преображенскита подают,в проточный реактор со10 скоростью 10 г/мин, где смешиваютс высокотемпературной газовой струей,нагретойн плазматроне до 3000 С. Вкачестве газа-носителя служит аргон,имеющий низкий потенциал ионизации.Аргон нагревают до заданной температуры в плазменном реакторе, например, высокочастотной, беээлектродном при атмосферном давлении, рабочейчастоте 1,76 МГц, пОтребляемой мощности 30 кВт. Скорость. подачи газовой струи 150 м/с, время контакта0,005 с. Поток газа выносит материал в каплеру закалки для охлаждения.Затем егс обрабатывают водой притемпературе кипения в течение 60 минпри соотношении Ж:Т 8:1. Степень извлечения бора в раствор состанляет95, концентрация бора (ВО)врастворе достигает 11,1. Получаемый раствор перерабатывают на борную кислоту или ее соли.К получаемому раствору в количестве 522 г добавляют 243 г концентрированной кислоты, и при постоянномперемешинании и охлаждении раствора35 до 15 ОС из него выпадают кристаллыборной кислоты в количестве 93 г.К получаемому раствору в количестве 522 г добавляют 88 г соды(Ма С 03 ) . Раствор пере.мешивают в49 течение 1 ч и при охлаждении до15 ОС кристаллиэуют буру йа 2 В, 0х 10 Н 20) н количестве 387 г.П р и м е р 2. 100 г калибрритаподают, в проточный реактор со скоростью 10 г/мин, где смешивают свысокотемпературной газовой струей,нагретой н .плазматроне до 2000 фС.Скорость подачи газовой струи 100 м/свремя контакта 0,01 с.Состав газа и условия разрядааналогичны примеру 1. Поток газа вы-:носит материал в камеру закалки для,охлаждения, откуда он поступает на,выщелачивание. Выщелачивание проводят водой,при температуре кипенияЪ течение 60 мин при соотношенииЖ;Т 8:1,Степень извлечения бора 98.В дальнейшем раствор перерабатываютна борную кислоту или ее соли инвестными способами.60 П р и м е р 3. 100 г бормагниевой руды, содержащей в составебораты-калиборит и:преображенскит;подают в проточный реактор со скоростью 10 г/мин, где он смешивае 1ся с высокотемпературной газовой1057421 Условия термообработки Содержание водо,растворимой формыбора в продукте,Скорость подачи газовойструи, м/с Время, с Температура,С 92 100 0,01 1900 100 98 0,01 2000 90,5 60 0,015 0,005 0,004 2000 150 95 3000 90 150 3100 Составитель Л. Ситнова Редактор А. Огар Техред,Т.фанта КорректорО. БилакЗакаэ 9499/25 Тираж 471 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д . 4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород,.ул. Проектная, 4 струей, нагретой в плаэмотроне до2500 ОС. Скорость подачи газовойструи 130 м/с, время контакта0,008 с. Поток газа выносит обрабо-танный материал в камеру закалки дляохлаждения, затем он поступает навыщелачивание. Вьщелачивание прово(дят водой при температуре кипения втечение 60 мин при соотношении Ж:Т Нижний температурный предел 2000 С гарантирует полную аморфи;эацию образца, что увеличивает процент водорастворимого бора в образцеПри снижении температуры менее 2000 С происходит снижение содержа" ния водорастворимой .формыбора в продукте, При увеличении температуры-свыше 3000 С образец плавится и содержание водорастворимой форьи бора в продукте падает. Малое время контакта (0,005-0,01 с )способствует хорошей сыпучести материала, а увеличение его свыше 0,01 с выэы-8:1. Степень извлечения бора 96.Далее раствор перерабатывают на борную кислоту или ее соли известнымиспособами,В таблице приведена зависимость содержания водорастворимой форьы бора в продукте от температуры и времени термообработки. вает плавление и снижение содержания водорастворимой форьи бора впродукте Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить содержаниеводорастворимой форьи бора в продукте с 40-60 до 95-98, что, в свою 40 очередь, приводит к воэможности водного выцелачивания в исключенияагрессивных реагентов кислоты и шелочи из сферы производства. Этоулучшает условия труда и исключаетвредные газовые выбросы в атмосферу.