Способ получения бората кальция

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОРАТА КАЛЬЦИЯ, включающий прокалку борсодержащего сырья, мокрый помол, углекислотное выщелачивание, отделение нерастворимого остатка, обработку раствора известковым молоком, отделение продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения бора из сырья, содержащего магниевые бораты, прокалку сырья ведут в присутствии хлорида натрия. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хлорид натрия берут в количестве 1-5% от массы сырья .

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„! 144978

4() С 01 В 35!12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

re Pe71AM ИЗСБРЕТЕНИЙ V СТНР Т и (21) 3605038/23-26 (22) 08.06.83 (46) 15.03.85. Бюл. Р 10 (72) Ю.С.Плышевский, Е.К.Каверзин, К.В.Ткачев, Ю.Г.Савиньгк и Б.А.Никольский (53) 661.659(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 167838, кл. С 01 В 35/12, 26.10.62.

2. Сборник трудов УНИХИИ. Под редакцией Ю.С.Плышевского. Вып. 13.

Свердловск, 1969. с. 187-191. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОРАТА

КАЛЬЦИЯ, включающий прокалку борсодержащего сырья, мокрый помол, углекислотное выщелачиваниее, отделение нерастворимого остатка, обработку раствора известковым молоком, отделение продукта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения степени извлечения бора из сырья, содержащего магниевые бораты, прокалку сырья ведут в присутствии хлорида натрия.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что хлорид натрия берут в количестве 1-5% от массы сырья.

Известен способ разложения борсодержащего сырья Индерского месторождения углекислотой при степени разложения 84,0-98,67.. При обработке борной кислоты извесковым молоком получают борат кальция (2 j.

Магниевые бораты (гидроборацит и ашарит) разлагаются лишь на 64,7 и

14,27 соответственно. Однако если эти два минерала предварительно прокалить при 600-680 С, тс степень их углекислотного разложения повы50

1 11449

Изобретение относится к области получения борных соединений, в частности бората кальция, из элювиального борсодержащегд сырья, представленного боркальциевыми и магниевыми минералами.

Известен способ переработки борного сырья, содержащего борсиликат кальция — датолит 2СаО В, О,"2 5 О-Н, О и в качестве примесей железистые, 10 и кремниевые минералы, а также кальцит. Руду подвергают термической обработке при 1000-10S0 С, помолу в среде оборотных растворов,а затем разлагают 307-ной углекислотой. По окончанию разложения пульпу отфильтровывают и полученный раствор борной кислоты, содержащий до 1,57. борного ангидрида, обрабатывают извесковым молоком с получением товар- 20 ного продукта - бората кальция

СаО-В 0,6Н,0 (1 j.

Недостатки способа заключаются в значительных энергетических затратах на прокалку сырья, причем низ- д кие концентрации В О в растворе з обуславливают необходимость работы с большим количеством растворов, а степень извлечения борного ангидрида в товарный продукт не превышает

66-727. Кроме того, месторождение датолитовых руд расположено на Дальнем Востоке, поэтому траспортировка как сырья, так и производимой из него продукции, в центральные потребляющие районы страны сопряжена ео значительными затратами и потерями в результате многочисленных перегрузок. Поэтому встает вопрос о говлечении в переработку других видов борсодержащего сырья, расположенных

40 в Западном Казахстане и представляющих собой смесь различных кальциевых, кальциймагниевых и магниевых боратов, к торые очень плохо разлагаются угольной кислотой.

78 шается соответственно до 93-94 и

23-26,87.

Однако высокая степень разложения достигается при обработке углекислотой практически чистых образцов, в которых содержание основного минерала составляет 83,9-1007., а борного ангидрида — 44,79-63 087.. Реальное (элювиальное) сырье состоит из смеси боратов, значительно "разубоженных" примесями пустой породы и содержащих 9-12% В, О . Следовательно, полученные результаты по разложению не могут быть механически перенесены на фактически существующее сырье. В процессе переработки минералов расход углекислоты составляет

20-ти кратный избыток от стехиометрии, в то время как в действующем производстве на боросиликатном (датолитовом) сырье эта величина сосг тавляет 4-6. Кроме того, при степени разложения в прокаленном состоянии (23-277) и содержании в злювиальном сырье (7-117) ашарита (на его долю может приходиться до 507. борного ангидрида от имеющегося в руде) углекислотная переработка такого вида сырья нецелесообразна.

Цель изобретения — повышение степени извлечения бора из сырья, содержащего магниевые бораты.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения бората кальция, включающему прокалку борсодержащего сырья, мокрый помол, углекислотное выщелачивание, отделение нерастворимого остатка, обработку раствора известковым молоком, отделение продукта, прокалку сырья ведут в присутствии хлорида натрия.

Хлорид натрия берут в количестве

1-57 от массы сырья;

Определение "пороговых" концентраций содержания вводимого в сырье хлористого натрия показало, что при количестве hlaCf менее 1,07 увеличение степени извлечения борного ангидрида настолько мало, что не имеет практической значимости при содержании йаС(больше 57 степень извлечения борного ангидрида выходит за равновесную величину и Не повышается, т.е. увеличение содержания NaCR в сырье не имеет смысла.

Пример 1. 100 r элювиальной боратовой руды, содержащей, в 7: гидроборацита 2, улексита 18, ашарита 7 и хлористого натрия 1 (концент15

3 1144 рация В20 в руде 11,64%), прокалл2 3 вают -1 ч при 600 С, затем перемешивают в 630 мл маточного раствора бората кальция (концентрация В2 Оз равна Q, 17%J и размалывают в шаровой мельнице до крупности твердой фазы — 0,08 мм.

Полученную пульпу нагревают (при перемешивании) до 85 С и пропускают через нее (в течение двух 10 часов) 30%-ный углекислый газ, (11,85 л СО ).

После разложения пульпу отфильтровывают, влажный шлам сушат при

60 С и получают 84,9 r сухого шлама. Содержание кислоторастворимого

В О в шламе составляет 3,63Х, что соответствует степени разложения, равной 73,5%. В параллельном опыте, но с.шихтой, не содержащей МаС(, получено 86,7 г сухого шлама с содержанием кислоторастворимого В О равным 4,37%, что соответствует степени разложения, равной 67,4%.

К фильтрату объемом 584 мл (концентрация В,О, равна 1,53%) при комнатной температуре добавляют 63 г известкового молока с концентрацией

СаО равной 10Х, и перемешивают 1 ч, 1 после чего суспензию расфильтровывают. Маточный раствор в количестве 630 мл О, 17% В,О, направляют на стадию мокрого помола новой порции исходной руды, а влажный борат кальция сушат при комнатной температуре. По окончанию сушки получают

26,6 г бората кальция СаО.В,О 6Н О, содержащего 29,5% B О и 24,4Х СаО (теоретически 29,8% В 02, 23,9% СаО).

Пример 2. По условиях при»

4Q мера 1 разлагают боратовую руду, содержащую 3% NaCt. После фильтрации пульпы получают 586 мл основного раствора с содержанием 1,68Х В2 О .

К нему добавляют 73 г извесковог0

45 молока и в результате синтеза отде-, ляют фильтрацией 29,9 г бората кальция (по сухому веществу) с содержанием, в Х". В20 29,3 и СаО 23,7. Маточный раствор бората кальция в ко-, личестве 624 мл О, 17% В20 доводят - водой до 630 мл и направляют на мокрый помол очередной порции боратовой руды.

Выход сухого шлама равен 82,2 г при 2 55% В2 0) что соответствует сте,55 пени извлечения борного-ангидрида, равной 82,0%.

67,4

73 5

82,0,14,6

85,0

17,6

17,7

Данные таблицы показывают, что если добавка 1 и 3% МаСГ увеличивает степень извлечения В О соответ2 3 ственно на 6,1 и 14,6%, то с увеличением содержания HaCl в сырье прирост существенно уменьшается и для

5-7%. ЙаС2 составляет лишь 0,1%, т.е. эффект выходит на "насыщение".

Внедрение предлагаемого способа позволит вовлечь в переработку боратовые руды со сравнительно с низким содержанием В20 (технология разложения которых по сернокислотному способу на сегодняшний день отсутствует, обеспечивая при этом высо кую степень извлечения В20 в продукт.

978 ., 4

Пример 3. По условиям примердв 1 и 2 разлагают боратовую руду, содержащую 5% КаС3. В результате процесса получают 79,6 г сухого шлама с содержанием кислоторастворимого В, О, равным 2,20%, что соответствует степени извлечения борного ангидрида, равной 85,0Х.

Количество продукционного фильтрата 587 мл с концентрацией 1,74%

В О,,Путем добавления к раствору 78 г известкового молока после синтеза и фильтрации получают 31,4 r бората кальция (в пересчете на сухой) с содержанием 29, 1Х В 0, и 24,2% СаО.

К фильтрату маточника бората кальция объемом 621 мл. (О, 17%. В О ) добавляют 9 мл воды и направляют на мокрый помол очередной порции боратовой руды.

В таблице приводятся данные по сте пени извлечения В, О от величины содержания хлорида натрия в борсодержащем сырье.