[发明专利]用硫酸镁分离硼酸生产母液中硼酸与硫酸镁的方法

说明书

技术领域

本发明属于硼酸盐的技术领域，同时也涉及其生产中的废水的处理技术。

背景技术

一步法生产硼酸的方法是以硫酸为分解剂处理硼矿制得硼酸，其具有流程短、投资少、操作简单等优势。该项工艺技术中生产母液含有约3％的硼酸，由于其中还含有大量的硫酸镁，致使硼酸生产的母液量很大，生产一吨硼酸约有6～40M³。早期生产母液全部排放掉，既污染了环境，又损失了资源，约有25％的硼酸随废水排走。近些年来，随着硼矿资源的逐渐枯竭和保护环境的要求，不少的科研单位、生产企业和高等院校为提高硼的收率为目的，进行了“盐析法”、“萃取法”、“沉淀分离法”、“淘洗法”、“浓缩浮选法”等工艺研究，在硼、镁分离上取得了一些进展。如CN 1097810A；CN 1039112C；许宁等，硼酸生产母液中硫酸镁的分离研究(J)，化工科技，2003，11(6)：30～33；CN 1251968C等均是用不同的盐对硼酸生产的母液进行分离研究，尽管盐析法能明显降低被分离混合物中的一种成分的溶解度降低而容易析出，但盐析剂的大量溶解而母液中的溶质并没有减少，带入的其它离子使得母液无法再回到生产流程中循环利用；而对设备的腐蚀也存在较大的问题。如用硫酸盐作盐析剂，虽然不会带入其它杂质，其设备的防腐也是难以解决的。另外，通过母液蒸发浓缩来达到回收硼、镁的目的，其能耗很高，生产企业难以接受。

对硼矿生产母液的处理和利用的课题至今尚无十分理想的成熟方法，而这也是影响硼酸生产成本的最大难题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷，提供一种既能使硼酸生产母液中的硼、镁得以分离，又能对生产设备不遭腐蚀，且无环境污染的有效的工艺方法。

本发明的技术依据的原理是：硼酸母液中硫酸镁在不同的温度下溶解度不同和在不同的温度下生成硫酸镁结晶带有不同个数的结晶水，利用硫酸镁在不同温度下存在形态上的差异的特性，将硼、镁分离开来。硫酸镁在不同温度下的溶解度和结晶水状态如下表：

表1硫酸镁在不通温度下的溶解度和结晶水状态

 

温度℃  溶解度重量％固相硫酸镁含结晶水的状态—2.517.0MgSO₄·7H₂O016.0″1022.0″2025.2″2526.7″3028.0″3529.3″4030.8″