Способ разложения бормагниевых руд
СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ БОРМАГНИЕВЫХ РУД, включающий их термообработку с последующим выщелачиванием продукта, отличающий с я тем, что, с целью повышения содержания водорастворимой форкы бора в продукте, термообработку ведут в плазме при 2000-3000 С в течение 0,005-0,01 с.
СООЗ СОВЕТСКИХ иОп
РЕСПУБЛИН
31511 С 01 В 35/10. с
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3398090/23 -26 (22) 08.01. 82 (46 ) 30. 11. 83. Вюл. Р 44 (72) Г.Н.Кононова, И.Г.Сайко; 1 ;.И.Петров, В.И.Яшнов, В.С.Новиков, Н.Г.Веселов и С.В.Марков (71) Московский ордена Трудового
Красного Знамени институт тонкой химической технологии им. М.В.Ломо-. носова (53) 661.65(088.8) „„SU„„421. (54) (57) СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ БОРМАГНИЕВИХ РУД, включающий их термообработку с последующим выщелачива нием продукта, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения содержания водорастворимой форэм бора в прОдукте, термообработку ведут в плазме при 2000-3000 С в течение
0,005-0,01 с.
1057421
Изобретение относится к.химической технологии, преимущественно к способам получения борной кислоты или ее солей.
Известен способ получения борной кислоты и семиводного сульфата маг.ния, включающий термическую обработку руды при 450-550ОС в течение
45-60 мин с последующим сернокислотным разложением спека, фильтрацией .и кристаллизацией из насыщенного раствора борной кислоты-и семиводного сульфата магния.
Недостатком укаэанного способа является низкое содержание водорастворимой формы бора в продукте, что приводит к необходимости кислотного выщелачивания.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и дости-. гаемому результату является способ разложения бормагниевых руд, включающий их терйообработку топочными газами с температурой 1100-1300 С, подаваемых со скоростью 30-150 м/с в течение 0,1-2,0 мин, в присутствии извести до плавления. Терьычески обработанный материал подвергают либо кислотному, либо щелочному воздействию с последующим выделением борной кислоты или ее солей иэ насыщенного раствора. Степень извлечения бора составляет 92-98%.
Недостатком известного способа является также низкое содержание водорастворимой формы бора в продукТе (40-60% ).
Цель изобретения — повьпаение содержания водорастворимой формы бора в продукте до 95-98%,, что дает воэможность проводить выщелачивание водой, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разложения бормагниевых руд, заключающемуся в их термообработке с последующим выщелачиванием продукта, термообработку
Йедут в плазме при 2000-ЗООООC в течение 0,005-0,1 с.
Сущность способа заключается в следующем.
Термообработке подвергают преобра: женскит ЗМ90 ° 5,5В <Оз- 4,5Н20, кали, борит К О 4М00 ° 11820 18Hg0 и бормагниевую руду, содержащую в качестве основных боратов преображенскит ,и калиборит. При термообработке этих
,материалов содержание водораствори мой формы бора с повышением температуры (у преображенскита до 600 С, а у калиборита до 380 С .)сначала возрастает, а затем падает иэ-эа кристаллизации водонерастворимых продуктов термолиза (для преобра° женскита продуктами крнсталлизации являются М9В401 и Mg+B+0 <, для ка" либорита MgB<0» МО В б и КВ Оj.
Минимальное время контакта, которое дает плазменный метод обработки, позволяет резко увеличить скорость процесса дегидратации при незначительном увеличении скорости кристал5 лизации продуктов термолиэа. В результате увеличивается процент водорастворимого бора, II р и м е р 1. 100 г преображенскита подают,в проточный реактор со
10 скоростью 10 г/мин, где смешивают с высокотемпературной газовой струей, нагретой в плазматроне до 3000 С. В качестве газа-носителя служит аргон, имеющий низкий потенциал ионизации.
Аргон нагревают до заданной температуры в плазменном реакторе, например, высокочастотной, беээлектродном при атмосферном давлении, рабочей частоте 1,76 МГц, пОтребляемой мощности 30 кВт. Скорость. подачи газовой струи 150 м/с, время контакта
0,005 с. Поток газа выносит материал в каплеру закалки для охлаждения.
Затем егс обрабатывают водой при температуре кипения в течение 60 мин при соотношении Ж:Т 8:1. Степень извлечения бора в раствор составляет
95%, концентрация боРа (В О )в растворе достигает 11,1%. Получаемый раствор перерабатывают на борную кислоту или ее соли.
К получаемому раствору в количестве 522 г добавляют 243 r концентрированной кислоты, и при постоянном перемешивании и охлаждении раствора
35 до 15ОC из него выпадают кристаллы борной кислоты в количестве 93 г.
К получаемому раствору в количестве 522 г добавляют 88 r соды (Na< C0> ) . Раствор перемешивают в течение 1 ч и при охлаждении до
15 С кристаллиэуют буру (Na
Пример 2. 100 г калибррита подают, в проточный реактор со скоростью 10 г/мин, где смешивают с высокотемпературной газовой струей, нагретой в :плазматроне до 2000аС.
Скорость подачи газовой струи 100 м/с время контакта 0,01 с.
Состав газа и условия разряда аналогичны примеру 1. Поток газа вы-, носит материал в камеру закалки. для, охлаждения, откуда он поступает на .выщелачивание. Выщелачивание прово дят водой . при температуре кипения течение 60 мин при соотношении Ж:T 8::1,Степень извлечения бора 983;
В дальнейшем раствор перерабатывают на борную кислоту или ее соли извест ными способами.
60 Пример 3. 100 r боРмагниевой руды, содержащей в составе бораты-калиборит и;преображенскит; подают в проточный реактор со скоростью 10 г/мин, где он смешивае1 ся с высокотемпературной газовой
1057421
Условия термоооработки
Содержание водо,растворимой формы бора в продукте,В
Скорость подачи газовой струи, м/с
Время, с
Температура, С
100
0,01
1900
100
0,01
2000
90,5
0,015
0,005
0,004
2000
150
3000
150
3100
Составитель Л. Ситнова
Редактор A. Огар Техред,T.Ôàíòà Корректор О. Билак
Закаэ 9499/25 Тираж 471 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д . 4/5
Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород,.ул. Проектная, 4 струей, нагретой в плаэмотроне до
2500ОС. Скорость подачи газовой струи 130 м/с, время контакта
0,008 с. Поток газа выносит обрабо- танный материал в камеру закалки для охлаждения, затем он поступает на выщелачивание. ВыШелачивание прово(дят водой при температуре кипения в течение 60 мин при соотношении Ж:Т
Нижний температурный предел
2000 С гарантирует полную аморфи;эацию образца, что увеличивает про цент водорастворимого бора в образце
При снижении температуры менее
2000 С происходит снижение содержания водорастворимой .формы бора в продукте, При увеличении температу .ры-свыше 3000 С образец плавится и содержание водорастворимой формы бора в продукте падает. Малое время контакта (0,005-0,01 с )способствует хорошей сыпучести материала, а увеличение его свыше 0,01 с выэы-
8:1. Степень извлечения бора 96%.
Далее раствор перерабатывают на бор ную кислоту или ее соли известными способами.
В таблице приведена зависимость содержания водорастворимой форьы бора в продукте от температуры и времени термообработки. вает плавление и снижение содержания водорастворимой форьи бора в продукте.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить содержание водорастворимой форьи бора в продукте с 40-60% до 95-98%, что, в свою
4О очередь, приводит к воэможности водного выцелачивания н исключения агрессивных реагентов кислоты и шелочи.из сферы производства. Это улучшает условия труда и исключает вредные газовые выбросы в атмосферу.
