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，Na2B4O7·10H2O→Na2B4O7·5H2O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。

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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