Способ получения бората кальция

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПо ДЕЛАМ ИЗОБ ЧТЕНИЙ И ОТЩ Ыткй(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 167838, кл. С 01 В 35/12, 26.10.62.2. Сборник трудов УНИХИИ. Под редакцией Ю.С.Плышевского. Вып. 13. Свердловск, 1969, с. 187-191. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОРАТА КАЛЬЦИЯ, включающий прокалку борЯО 144978 содержащего сырья, мокрый помол, углекислотное выщелачиваниее, отделение нерастворимого остатка, обработку раствора известковым молоком, отделение продукта, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше ния степени извлечения бора из сырья, содержащего магниевые бораты, прокалку сырья ведут в присутствии хлорида натрия.2. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что хлорид натрия берут в количестве 1-5% от массы сырья.Известен способ разложения борсодержащего сырья Индерского месторождения углекислотой при степени разложения 84,0-98,67 При обработке борной кислоты извесковым молоком получают борат кальция 2 .Магниевые бораты (гидроборацит и ашарит) разлагаются лишь на 64,7 и 14,27 соответственно. Однако если эти два минерала предварительно прокалить при 600-680 С, тс степень их углекислотного разложения повы 50 55 1 11449Изобретение относится к области получения борных соединений, в частности бората кальция, из элювиального борсодержащегд сырья, представленного боркальциевыми и магниевыми минералами.Известен способ переработки борного сырья, содержащего борсиликат кальция - датолит 2 СаО В, 0,2 5 О. Н, О и в качестве примесей железистые, 10 и кремниевые минералы, а также кальцит, Руду подвергают термической обработке при 1000-1050 С, помолу в среде оборотных растворов,а затем разлагают 307-ной углекислотой. По 15 окончанию разложения пульпу отфильтровывают и полученный раствор борной кислоты, содержащий до 1,57. борного ангидрида, обрабатывают извесковым молоком с получением товар ного продукта - бората кальция СаО В,О,6 Н,О 1.1 1,Недостатки способа заключаются в значительных энергетических затратах на прокалку сырья, причем низ- р 5 кие концентрации В О в растворезобуславливают необходимость работы с большим количеством растворов, а степень извлечения борного ангидрида в товарный продукт не превышает 66-727. Кроме того, месторождение даталитовых руд расположено на Дальнем Востоке, поэтому траспортировка как сырья, так и производимой из него продукции, в центральные потребляющие районы страны сопряжена ео значительными затратами и потерями в результате многочисленных перегрузок. Поэтому встает вопрос о говлечении в переработку других видов борсодержащего сырья, расположенных40 в Западном Казахстане и представляющих собой смесь различных кальциевых, кальциймагниевых и магниевых боратов, которые очень плохо разлагаются угольной кислотой.45 1 78шается соответственно до 93-94 и 23-26,87.Однако высокая степень разложения достигается при обработке углекислотой практически чистых образцов, в которых содержание основного минерала составляет 83,9-1007., а борного ангидрида - 44,79-63,087 Реальное (элювиальное) сырье состоит из смеси боратов, значительно "разубоженных" примесями пустой породы и содержащих 9-12% В, О, Следовательно, полученные результаты по разложению не могут быть механически перенесены на фактически существующее сырье, В процессе переработки минералов расход углекислоты составляет 20-ти кратный избыток от стехиометрии, в то время как в действующем производстве на боросиликатном (датолитовом) сырье эта величина составляет 4-6. Кроме того, при степени разложения в прокаленном состоянии (23-277) и содержании в злювиальном сырье (7-117) ашарита (на его долю может приходиться до 507. борного ангидрида от имеющегося в руде) углекислотная переработка такого видасырья нецелесообразна. Цель изобретения - повышение степени извлечения бора из сырья, содержащего магниевые бораты.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения бората кальция, включающему прокалку борсодержащего сырья, мокрый помол, углекислотное выщелачивание, отделение нерастворимого остатка, обработку раствора известковым молоком, отделение продукта, прокалку сырья ведутв присутствии хлорида натрия.Хлорид натрия берут в количестве 1-57 от массы сырья;Определение "пороговых" концентра" ций содержания вводимого в сырье хлористого натрия показало, что при количестве МаС 1 менее 1,07 увеличение степени извлечения борного ангидрида настолько мало, что не имеет практической значимости при содержании йаС 1 больше 57 степень извлечения борного ангидрида выходит за равновесную величину и Не повышается, т,е. увеличение содержания МаСВ в сырье не имеет смысла.П р и м е р 1. 100 г элювиальной боратовой руды, содержащей, в 7: гидроборацита 2, улексита 18, ашарита 7 и хлористого натрия 1 (концент20 4 4,6 0 17,5 17,е укт 31144рация В, О в руде 11,64%), прокалл 2 3вают 1 ч при 600 С, затем перемешивают в 630 мл маточного растворабората кальция (концентрация В 2 Озравна О, 17% и размалывают в шаровой мельнице до крупности твердойфазы - 0,08 мм,Полученную пульпу нагревают(при перемешивании) до 85 С и пропускают через нее (в течение двух 10часов) 30%-ный углекислый газ,(11,85 л СО ).После разложения пульпу отфильтровывают, влажный шлам сушат при60 С и получают 84,9 г сухого шлама. Содержание кислоторастворимогоВ 0 в шламе составляет 3,63%, чтосоответствует степени разложения,равной 73,5%. В параллельном опыте,но с,шихтой, не содержащей МаС,получено 86,7 г сухого шлама с содержанием кислоторастворимого .В Оравным 4,377., что соответствует степени разложения, равной 67,4%,К фильтрату объемом 584 мл (концентрация В,О, равна 1,537) при комнатной температуре добавляют 63 гизвесткового молока с концентрациейСаО равной 10%, и перемешивают 1 ч,1после чего суспензию расфильтровывают. Маточный раствор в количестве 630 мл О, 177. В,О, направляют настадию мокрого помола новой порцииисходной руды, а влажный борат кальция сушат при комнатной температуре. По окончанию сушки получают26,6 г бората кальция СаО В,О 6 Н 20,содержащего 29,5% В О и 24,4% СаО(теоретически 29,87 В 202, 23,9% СаО).П р и м е р 2. По условиях при40мера 1 разлагают боратовую руду,содержащую 37. МаС. После фильтрации пульпы получают 586 мл основного раствора с содержанием 1,68% В 2 О,К нему добавляют 73 г извескового45молока и в результате синтеза отде-,ляют фильтрацией 29,9 г бората кальция (по сухому веществу) с содержанием, в %", В 20 29,3 и СаО 23,7. Маточный раствор бората кальция в ко-,личестве 624 мл О, 177 ВВОЗ доводятводой до 630 мл и направляют на мокРый помол оч редной порции боратовойруды.Выход сухого шлама равен 82,2 гпри 2,55% В, О что соответствует сте,55пени извлечения борного ангидрида,равной 82,0%. 978 , , 4П р и м е р 3, По условиям примердв 1 и 2 разлагают боратовую руду, содержащую 57. МаС 3. В результате процесса получают 79,6 г сухого шлама с содержанием кислоторастворимого В, 0 , равным 2,20%, что соответствует степени извлечения борного ангидрида, равной 85,0%.Количество продукционного Фильтрата 587 мл с концентрацией 1,747.В 2 ОПутем добавления к раствору 78 г известкового молока после синтеза и фильтрации получают 31,4 г бората кальция (в пересчете на сухой) с содержанием 29, 1% В О и 24,27 СаО.К фильтрату маточника бората кальция объемом 621 мл (О, 177. В, О ) добавляют 9 мл воды и направляют на мокрый помол очередной порции боратовой руды.В таблице приводятся данные по сте пени извлечения В, О от величины содержания хлорида натрия в борсодержащем сырье. Данные таблицы показывают, что если добавка 1 и 3% МаСГ увеличивает степень извлечения В О соответ 2 3 ственно на 6,1 и 14,6%, то с увеличением содержания МаС 1 в сырье прирост существенно уменьшается и для 5-77. ЙаС 2 составляет лишь 0,1%, т,е. эффект выходит на "насыщение".Внедрение предлагаемого способа позволит вовлечь в переработку боратовые руды со сравнительно с низ, ким содержанием В 20 (технология разложения которых по сернокислотному способу на сегодняшний день отсутствует, обеспечивая при этом высокую степень извлечения В 205 в про-.