Боросиликатная шихта для получения борных соединений

 

0 и яж;,,ц ЯЙ E

ИЗОБРЕТЕННАЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 7О9532 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.1277 (21) 2555094/23 — 26 (1) Кл.2

С 01 В 35/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий. (23) Приоритет (53) УДК661.651 (088. 8) Опубликовано150180, Бюллетень ¹2

Дата опубликования описания 15,0180 (72) Авторы Ю.С. Плышевский, Б.А. Никольский, К.В. Ткачев„ и3о ЕтЕния Н. В. PаРкУновà, A. Я. ФУтоРЯнский, B. .И. Вавацкий, A.Ì. Алехин, A.Í. Лазарев и A.O. Кожевников (71) Заявитель (54) EOPOCHJIHKATHAH ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

БОРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к переработке борсодержащего сырья и может найти применение при производстве борной кислбты.

Известно (1) получение борной кислоты путем термического разложения при 950 С боросиликатной шихты, содержащей датолит, кальций, железосодержащие и кремниевые минералы с последующим выщелачиванием получен—

10 ного спека газаки, содержащими углекислоту.

Известна боросиликатная шихта, содержащая, вес.%: датолита 40-50; железосодержащие минералы 12 — 18; . 15 кальцит 10 — 25; кремниевые минералы

10-25 (2).

Переработка руды такого состава затруднительна. Это связано прежде всего с необходимостью осуществлять 20 процесс термической обработки в узком температурном интервале. Основная реакция диссоциации минерала датолита происходит при температуре не ниже 920оС, однако при температуре 950 С начинается оплавление мао териала указанного состава. Появление жидкой базы оплавляющегося материала приводит и образованию и быстрому росту настылей на плен- 30 ках аппарат а, в котором осуще ст в.ляетсяя процесс. Удаление настылей является длительной и трудоемкой операцией, связанной с остановкой всего технологического процесса. Цикл непрерывной работы аппарата, в котором осуществляется термическая обработка руды между остановками для удаления настылей не превышает 4—

5 суток.

Помимо образования настылей оплавление руды в процессе термической обработки резко снижает активную поверхность материала и ухудшает извлечение бора в раствор при последующем процессе era переработки.

Температура плавления сырья может быть повышена при добавлении известняка. Однако осуществление этого приема во-первых, усложняет технологию процес ñà, во-вторых, приводит к повышенному расходу топлива, а также углекислоты при последующем разложении спека.

Цель изобретения — снижение сплавления шихты, что уменьшает настылеобразование при термической обработке сырья и повышение степени перехода борного ангидрида в раствор при последующем разложении углекислотой.

709532 чение

Темп тура чала лавл мате ла, то- Кальт цит

Желе- Кремзо с ниее а держащие минеBblP минералыы т ,Ъ ралы

62

Исходная шихта известного состава

1,16

950

43 6

990 10,5 1,58

Нижний предел — по содержанию детолита, верхний предел — по примесям

Оптимальный ре комендуемый состав

Верхний предел по содержанию детолита, нижний предел по примесям

1,70

15,5

Не оплавляется

Не оплавляется

1,68

Поставленная цель достигается использованием боросиликатной шихты, содержащей, вес.Ъ:

Датолит 60-71

Железосодержащие минералы 6-11

Кальцит 6-8

Кремниевые минералы 10-21

Оплавление руды в процессе термической обработки происходит вследствие присутствия в ней железосодержащих минералов. Удаление из руды граната, геденбергина и гизенгерита приводит к повышению температуры плавления. При снижении содержания железосодержащих минералов до 611 вес.Ъ. (2-3 вес.Ъ в пересчете на Fe 03) содержание кальцита (компонента, оказывающего противоположное действие, повышающего температуру плавления руды) может быть уменьшено до 6-8 вес.Ъ. При этом температура начала плавления материала ,остается достаточно высокой (около

1000 C) и обеспечивается осущесто вление технологического процесса без оплавления материала.

Спек после термической обработки имеет высокопори стую структуру, обеспечивающую более полный переход борно го ан ги дрида в раст вор при последующем разложении угольной кислотой.

Снижение содержания кальцита и железосодержащих минералов сопровождается увеличением концентрации в сырье основного компонента — датолита. Это позволяет на ЗОЪ повысить производительность всех стадий держание компонентов,Ъ

1, 14,2 17,2 25, 2 60,0 7,9 11,2 21,1

3 64,5 67,5 9,3 18,7

4 70,8 6,2 6,0 17,0 технологической схемы, на которых осуществляется переработка твердой фазы.

При переработке сырья такого состава появление жидкой фазы в процессе термической обработки в лабораторных условиях не наблюдается вплоть до 990-10000С.

Образование настылей при осуществлении процесса в промышленном аппарате значительно уменьшается; про10 должительность непрерывной работы между удалением настылей составляет

10-15 суток.

Степень перехода В 03 в раствор при углекислотной обработке спека

)$ руды указанного состава повышается на 4-8 вес.Ъ.

Пример. Четыре пробы датолитовой руды различного состава подвергают термической обработке и разло () жению угольной кислотой. Руду в количестве 100 г прокаливают в течение

2 ч с постепенным пбвышением температуры до 1000 С. Полученный спек после охлаждения размалывают до тонины, соответствующей остатку на сите .

0,074 мм 5Ъ и репульпируют 700 мл раствора с содержанием 0,2Ъ В О Полученную пульпу обрабатывают йрй

70 С в течение 2 ч 45 л газа с соо держанием ЗОЪ СО .

30 После отделения твердой фазы фильтрацией получают 650 мп раствора, в котором определяют содержание В, 01 и рассчитывают степень извлечения борного ангидрида в раствор.

35 Результаты опытов приведены в таблице.

709532

Формула изобретения

Составитель В. Гроздовская

Техред Э.Чужик Коооектоо

Тираж 56 5 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб;а д, 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

Редактор Л. Новожилова

Заказ 9120/57

Предложенный способ позволяет: увеличить в 2-3 раза продолжительность работы оборудования между удалениями настылей из аппарата термической обработки руды; повысить на 4-8% степень извлечения борного ангидрида в раствор при разложении прокаленного сырья углекислотой; повысить на 30% производительность всей схемы переработки датолитовой руды.

Боросиликатная шихта для получения борных соединений, включающая датолит, кальцит, железосодержащие минералы и кремниевые минералы, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения сплавления шихты и повышения степени перехода бора в растворимую форму шихта содержит, вес.%:

Датолит 60 71

Железосодержащие минералы 6-11

Кальцит 6-8

Кремниевые минералы 10-21

Источники информации .принятые во внимание при экспертизе

1. Позин М.Е, Технология минеральных солей, с. 335, 1970.

2. ЖПХ, XXYIII, 9 18, с. 785-701

1955.