[发明专利]从硼矿中制备硼酸钙的方法

说明书

本发明涉及无机盐的制备方法，更具体地说，是一种从含钠、钾、铵、镁、钙、锶、锰、铁的硼矿中制备硼酸钙的方法。

制造硼酸钙的方法有许多，如硼酸氧化法、硼酸铵氧化钙法、偏硼酸钠与氧化钙法等方法。这些方法有的成本高、有的反应周期长，还有的含有氯根离子有害物质等。而且上述这些方法都只能生产一种硼酸钙(即CaB₂O₄nH₂O)。在CN88103561中公开了一种采用硝酸钙与铵或碱金属硼酸盐或多硼酸盐反应而制备一系列以ACaO·EB₂O₃·nH₂O形式表示出来的硼酸钙(A为1～2，E为1～5，n为0～20)。该方法硝酸钙可由石灰石经煅烧并与硝酸铵反应制得，铵或碱金属的硼酸盐或多硼酸盐可用铵或碱金属的碳酸盐或酸式碳酸盐浸取硼矿而制得。该方法不仅可以生产出系列硼酸钙产品，而且周期缩短了，能耗也降低了，有些原料还可以循环使用，所以成本也降低。但该方法中有蒸氨碳化工序，所以流程仍然较长，能耗还较高，且该方法只能适用于较少的硼矿，对于硬度高、品位低的硼矿还不适用，对于除硼镁矿、遂安石、硼铁矿、铁硼矿之外的其他矿种尚未开拓。此外，钙化后的硼酸钙溶液用离心分离机分离，使硼损失大，耗水量大，能耗高。

本发明目的是提供一种工序少，能耗低，收率高的制备系列硼酸钙产品的方法。

本发明是这样来实施的。采用硝酸钙和氢氧化钙与铵或碱金属的硼酸盐或多硼酸盐溶液反应制得ACaO·EB₂O₃·nH₂O(A为1～5，E为1～11，n为0～20)的系列产品。再通过氢氧化钙Ca(OH)₂或NH₄OH、NaOH、KOH调节pH值，就可直接制得一系列硼酸钙。从而可以取消蒸氨工序，这不仅简化了工序，缩短了流程，而且大大节约了能耗。对含碱金属Na、K、NH₄⁺和碱土金属Mg、Ca、Sr的复合型硼原料(包括矿石、工业品、化学品)，由原来硼矿粉在140±5℃加压条件(0.7～2.0MPa)下矿解反应，拓展到室温～67℃、常压下矿解反应制备铵或碱金属硼酸盐溶液。下面是硼酸二氢铵与Ca(NO₃)₂和Ca(OH)₂反应并用Ca(OH)₂调节pH的范围来制备系列硼酸钙：

60NH₄H₂BO₃＋5Ca(NO₃)₂＋Ca(OH)₂→6Ca(B₅O₈)₂·nH₂O＋10NH₄NO₃＋50NH₄OH＋(36-6n)H₂O，pH＝5～6，

30NH₄H₂BO₃＋4Ca(NO₃)₂＋Ca(OH)₂→5Ca(B₆O₁₀)·nH₂O＋8NH₄NO₃＋22NH₄OH＋(20-5n)H₂O，pH＝7～8，

20NH₄H₂BO₃＋4Ca(NO₃)₂＋Ca(OH)₂→5CaB₄O₇·nH₂O＋8NH₄NO₃＋12NH₄OH＋(15-5n)H₂O，pH＝8.2～9.3，