Способ переработки данбуритового сырья

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОРСНОМУ СВИДЕ Н ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Ожигов Е П. и:др. Получение борной кислоты из турмалина и данбурита. Химические исследования минерального, растительного и животного сырья Дальнего Востока. Владивосток, 1966.2. Гаркунова Н.В, и др. Исследова ние процесса термической обработки данбуритовых руд. Технология борных соединений. Труды УНИХИМа, вып. 40, 976 с. 24-29 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ДАНБУРИТОВОГО СЫРЬЯ, включакщий его термическую обработку с последующим выщелачиваниемспека, о т л и ч а ю щ и й -с я тем,что,с целью повьпдения содержания ноцорастворимой форию бора в спекеи сиикения температуры процесса,сырье предварительно измельчают докрупности 0,074-0,20 мм, а термическую обработку ведут в.присутствиикарбонатов щелочках металлов, взятых в количестве 0,65-1,40 моль насумму моль окислов бора и кремнияв сырье.1 1049426 2Изобретение относится к получениюсоединений бора из данбуритового сырья, которые находят применение в химической, стекольной и других отраслях народного хозяйства.Известен способ переработки данбуритового сырья, включающий его термическую обработку в присутствии карбоната кальция при 1020 С с последуюощим выщелачиванием спека растворамиаммонийных солей и разложением обра"зовавшихся боратов аммония на аммиак и борную кислоту Г 1 3.Недостатком этого способа является низкое содержание водорастворимой Формы бора в продукте, что приводит к необходимости использования для выщелачивания дорогостоящих аммонийных солей и необходимости утилизации аммиака, образующегося 20 рабатывать сырье с повьппенцым содерпри разложении боратов аммония.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ переработки данбуритового сырья, включающп 3 его термическую обработку при960-1100 С с последующим выщелачиовациемспека серной кислотой (.2 1.Недостатками известного способа,являются низкое содержание водорастворимой Формы бора в спеке - 0,51,0%, что приводит к необходимостииспользования серной кислоты - агрессивной и дефицитной, а также высокая температура процесса.Цель изобретения - повьппение содержания водорастворимой Формы бора ределяют общее содержание оксидав спеке до 95-98% и снижение температуры процесса до 800-900 оСПоставленная цель достигается тем,что согласно способу переработкиданбуритового сырья, включающему еготермическую обработку с последующимвьпцелачиванием спека, сырье предварительно измельчают до крупности0,074-0,20 мм, а термическую обработ 45ку ведут в присутствии карбонатов ходного сырья,щелочных металлов, взятых в количестве 0,65-1,40 моль на сумму мольокислов бора и кремния в сырье.Сущность способа заключается в 5 О0,65 моль (суммы молей ВОи 510 вследующем. Размолотое до 0,074-0,2 ммданбуритовое сырье (руда, концентрат)смешивают с карбонатами щелочныхметаллов (Ма СОЭ, К СО), содержание которых в шйхте составляетс ,с о Полученную смесь подвергают термической обработке при 800-900 С. Карбонаты щелочных металлов це только взаимодействуют с борсодержащими минералами, образуя водорастворимые соединения бора (метабораты, тетрабораты) и кремнекислоты (силикаты натрия), цо и необходимы для образования определенного количества жидкой Фазы, способствующей протеканию реакции в твердой Фазе, беэ наличия котороц реакция не идет.Полученные щелочцые спеки вьпцелачиваются водой, причем в раствор избирательно извлекаются щелочцые соединения бора, примеси остаются в твердсм остатке, отпадает необходимость очистки раствора от солей железа, что дает возможность лережацием оксидов железа,В табл. 1 приведены сравнительные данные предложенного и известного способов.П р и м е р. Смесь, состоящую из50 вес. ч. данбуритовой руди иликонцентрата, размолотого до крупности -0,2+0,12 мм -0,074+0,056 мм,-0,056 мм, -0,3+0,2 мм и определенного количества карбоната натрия от8, 8 вес. ч . (0,4 моль) до 29,9 вес.ч.(1,4 моль) или карбоната калия38,2 вес. ч(1,4 моль) подвергаюттермической ооработке при 7501000 С, В полученном после термической обработки и охлаждения спеке опбора (В 20 3 общее) и его водорастворимой Формы. По отношению этих величин расчитывают степень разложения сырья.В табл, 2 приведена зависимость содержания водорастворимой Формъ 1 бора в спеке и степени разложения сырья от содержания карбонатов щелочных металлов в смеси и крупности исИз табл. 2 следует, что расходкарбонатов не должен быть меньше данбурите), так как в этом случае почти полностЬю отсутствует жидкая Фаза и содержание водорастворимой Формы бора в спеке резко падает. Увеличение расхода карбонатов больше1,4 моль нецелесообразно, так какне ведет к повьппению содержанияводорастворимой Формы бора в спеке. Я 10+В 03 1049При температуре термической обрабо.тки смеси ниже 800 С снижаетсяостепень разложения сырья (пример 15), кроме того, при низких температурах механизм разложения содой таков, что образуется большое количество водорастворимого соединения силиката натрия, который при вьшелачивании спека водой гидролизуется и в раствор переходит кремнекислота, загрязняя раствор. Вьппе 900 С образуется расплав, степень разложения снижается (пример 17).15Измельченная до класса ) 0,2 мм руда или концентрат не спекается,Показатели Содержание в сырье 10, 3-12,5 10-17,0 Содержание в сырьеГе 203 7 9-9,5 9-15,0 МазСОз, КтСОЗ В 20 ф.5 020,65-1,40 960-1100 800-900 95-97,0 95-98,0 0,074-0,2 Помол сырья, мм 0,5-1,0 95-98,0 Таблица 2 Пример,У Класс Содержание карбоната, моль/Смоль Температура тер мической обработки, С крупности, мм Степен Внешний 8203 В водорастворимойФорме, 7 щее, Е разло вид жения,Ж-0,074+ 13,55 0,71О, 056 Количество щелочных соединений,Температура термическойобработки, Со Степень разложения сырья, 7. Содержание 820 в водорастворимой Форме, 7 426 4степень разложения сырья остаетсяна низком уровне (пример 11),Измельченное до класса -0,056 ммсырье сильно оплавляется, степеньразложения резко снижается (пример12 и 14).Предлагаемый способ позволяетповысить содержание водорастворимой Формы бора в спеке с 0,5-1,0до 95-987., снизить температуру термической обработки с 960-1100 С до800-900 С при сохранении высокойостепени разложения сырья 95-983 и,кроме того, дает возможность перера-батывать трудноразлагаемые данбуритовые руды с повьппенным содержаниемпримесей.Таблица 1. Предлагаемый Известный Продукт термической обработки1049426В 20 Общее, Х8, 72 1,20 Продолжение табл, 2 Продукт термической обработки Пример В Температура термической обработки, С Содержание карбоната,моль/смоль Класс крупностимм В 203 В водорастворимойАорме, Х Степен Внешнийвид разложения,Х 3ю еа 11-Оь 2+Оь 12 6,58 -0,2+0,12 7,41 -0,2+Оь 12 7,30 3,50 3,78 95,80 Спекшийся,твердый 7,00- В качестве щелочного реагента используют карбонат калия.Составитель Л. СитноваРедактор П. Коссей Техред О,Неце Корректор Л,ЛатайЗаказ 8343/22 Тираж 471 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРаушская наб. д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4