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青海钠硼解石生产硼砂—得尔硼业


  青海钠硼解石生产硼砂,位于青海柴达木盆地的大柴旦盐湖是一个以硼锂为主,伴有钾、镁、石盐、芒硝等无机盐资源的较大型的固液矿床。大柴旦盐湖的固体矿床系第四纪内陆闭流盆地湖波的化学沉淀而成,包括湖底硼矿和湖滨硼矿两种。湖底矿床主要硼矿物为钠硼解石、柱硼镁石、水方硼石;共生盐类矿物有石膏、碳酸盐、石盐、钙芒硝、芒硝、白钠镁矾等。这种硼矿床含硼品位低、淤泥多,而且不同区域,这给开矿和加工带来了很大困难而未利用。湖滨硼矿床虽储量小,但品味稍高,淤泥略少。自
1958年以来青海大柴旦化工厂以湖滨硼矿床位原料生产硼砂,目前由于矿源不足限制了生产的发展。

一、基本原理

钠硼解石(NaCaB5O9·8H2O)是一种碱金属和碱土金属的硼酸盐复盐,较易加工,一般采用常压碱解法生产。当钠硼解石与纯碱反应时,即可生产硼砂,可能的反应方程为:

NaCaB5O9·8H2O+Na2CO3=Na2B4O7+NaBO2+CaCO3+8H2O

原矿中含有的渣质石膏也会生成碳酸钙,可溶性镁盐则与纯碱作用生成碳酸镁或碱式碳酸镁。这些沉淀物构成了大量泥渣沉淀,分离后的泥渣中夹带有大量的溶液,需清水多次洗涤后方可弃去。由于硼砂的溶解度受温度变化影响很大,冷却后方可析出硼砂晶体。从Na2B4O7-H2O 体系多温溶解图可知,Na2B4O7·10H2ONa2B4O7·5H2O的转变点为60.6~60.8℃,所以只有在低于这个温度才能结晶出十水合物Na2B4O7·10H2O

硼砂

硼砂产品

二、生产方法

原料矿石在大柴旦盐湖滨露天开采而得的。开采时首先筑围堤,排掉盐水,用挖掘机铲除尼层,人工采矿。采出的钠硼解石矿,先在矿场堆放,使水分蒸发,以减轻工艺流程中调节水量平衡时的困难。堆放中挑选出柱硼镁石矿,另行堆放,另行加工。将堆放风干的原矿与纯碱、水和返回的母液加至磨矿机中,混合碱解槽中进行碱解。碱解槽内家搅拌,夹套中通入蒸汽以保持所需碱解温度。碱解完成后放料至叶片过滤机的料槽中,进行过滤、洗涤、除渣操作。滤液和洗液进入冷却结晶器中结晶,析出硼砂。含有硼砂的料浆由离心机分离脱除母液,得到湿硼砂。母液返回磨矿机中与原料、纯碱和补充的水一起配料。湿硼砂经气流干燥后获得产品。

生产中,原矿中三氧化二硼含量为8%左右。操作的基本条件:配料比为10t原矿:0.6t纯碱:碳解温度80~90℃,碳解时间约为40min,结晶温度30℃左右;干燥温度约90℃,1t成品约耗10t原矿,产品可达国家标准一级品。

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