硼砂的制取方式簡述

制取硼砂的方式關(guān)鍵有鹽酸法、常壓堿解法、充壓堿解法、碳?jí)A法、鈉化焙燒-常壓水浸法、熔態(tài)鈉化-常壓水浸法、鈉化焙燒-充壓水浸法等。鹽酸法是運(yùn)用硼鎂礦制得硼酸的關(guān)鍵方式。鹽酸法制取硼砂以硼鎂礦渣微粉做為原材料，將鹽酸添加硼鎂礦渣微粉中使其分解掉，反映物質(zhì)為粗硼酸和硫酸鎂。以便下步制取硼砂，需在混和物質(zhì)分離出來，得到粗硼酸。水解液中硼酸和硫酸鎂的分離出來，各國關(guān)鍵運(yùn)用硫酸鹽析法、沉定分離法（固硼或固鎂）、重介質(zhì)分離法、提純收購法等方式開展。

鹽酸法因?yàn)樯a(chǎn)工藝完善，步驟簡易，被中國大部分硼酸廠應(yīng)用。可是該加工工藝也存有高效率低、品質(zhì)差、水解液缺乏合理運(yùn)用方式等難題。因?yàn)樗庖旱暮芏嗯盼郏坏：镜慕?jīng)濟(jì)收益，還導(dǎo)致自然環(huán)境的重度污染和硼資源的奢侈浪費(fèi)。鹽酸法硼的總成品率在72%～75%，而實(shí)際上生產(chǎn)制造中，盡管硼的浸取率達(dá)到95%，總成品率卻只能40%～45%，大多數(shù)的硼在生產(chǎn)過程中損害。此方式制取硼砂在1961年之后慢慢停止使用，直至20新世紀(jì)70時(shí)代后半期，根據(jù)結(jié)晶硼鎂肥的應(yīng)用推廣，又有生產(chǎn)廠家選用鹽酸法小規(guī)模納稅人生產(chǎn)制造硼酸和結(jié)晶硼鎂肥。

常壓堿解法

堿解法是根據(jù)鹽酸法的B2O3利用率低、成本增加、機(jī)器設(shè)備浸蝕較比較嚴(yán)重等缺陷而明確提出的。使得B2O3環(huán)境污染

足以處理，硼砂就務(wù)必從B2O3含水量高的硼礦中獲取制取，根據(jù)水解液綜合利用，將水解液中殘余的B2O3盡量多地遷移到硼砂中。堿解法生產(chǎn)加工硼鎂礦，先規(guī)定鐵礦石焙燒性價(jià)比高，生燒和粗晶都是明顯減少堿解率。將硼鎂礦做為試驗(yàn)原材料，在定溫度下焙燒后破碎加上NaOH水溶液開展堿解（堿解率起伏般在70%～80%），過慮及手洗去除沉渣，將滲瀝液揮發(fā)萃取、水冷卻結(jié)晶體后放水融解，加上蘇打中合，水冷卻結(jié)晶體，分離出來獲得硼砂。

充壓堿解法

充壓堿解法與常壓堿解法的不樣取決于原材料礦渣微粉中添加NaOH水溶液開展堿解的另外，必須外部系統(tǒng)對(duì)釋放定的溫度和工作壓力，讓其在超高壓的自然環(huán)境中開展反映，過慮及手洗去除沉渣，滲瀝液揮發(fā)萃取、水冷卻結(jié)晶體后放水融解，加蘇打中合，水冷卻結(jié)晶體，分離出來獲得硼砂。生產(chǎn)流程與圖1對(duì)比，充壓堿解法制取硼砂只是在堿解的全過程中操縱了外部的標(biāo)準(zhǔn)，將溫度和工作壓力操縱在定的范圍之內(nèi)起伏，其他試驗(yàn)制取步驟與常壓堿解法基本致。那樣的改善促使原材料能在較高的溫度和工作壓力下充足反映，堿解率提升。

該方式是在以前常壓堿解法上的種改善，在較高的溫度和工作壓力下開展堿解，堿過多偏少，堿解率較高，經(jīng)濟(jì)收益高。可是與常壓堿解法樣，因?yàn)镹aOH水溶液具備強(qiáng)腐蝕，試驗(yàn)全過程中若實(shí)際操作不善，易產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。且需要機(jī)器設(shè)備多，不宜生產(chǎn)加工低品味的礦渣微粉。現(xiàn)階段生產(chǎn)流程中也偏少選用這類方式。 

碳?jí)A法

碳?jí)A法與堿解法較大的不樣取決于制取硼砂的全過程中有汽體CO2參加反映，因此反映全過程需要相對(duì)性密閉式的環(huán)

境下開展。運(yùn)用Na2CO3和CO2反映劑在充壓（0.6～1.0MPa，130～140℃）的標(biāo)準(zhǔn)下與硼礦渣微粉反映，這時(shí)，硼以B4O72-的方式進(jìn)到水溶液相，而鎂以MgCO3沉定的方式留到渣中，進(jìn)而做到硼鎂分離出來的目地。根據(jù)操縱pH值，使鎂轉(zhuǎn)化成碳酸鎂或是堿式碳酸鎂沉定，根據(jù)過慮與水溶液中的硼分離出來。充壓和提溫均可減少反應(yīng)速度，加速反映系統(tǒng)進(jìn)程。碳?jí)A法制取硼砂，分離出來硼砂后的水解液可立即回到原料，步驟短，且排出來的粉煤灰偏堿較差，不容易環(huán)境污染。

鈉化焙燒－常壓水浸法

鈉化焙燒－常壓水浸法是在原材料硼精礦中立即添加碳酸鈉混和勻稱后開展焙燒，而碳?jí)A法是將原材料鐵礦石開展

焙燒，焙燒以后再添加Na2CO3和CO2汽體開展反映。水浸法防止了在密閉式自然環(huán)境下實(shí)際操作試驗(yàn)，減少了試驗(yàn)的危險(xiǎn)因素。取硼精礦和碳酸鈉混和勻稱，將混和料放置箱式電阻爐中焙燒定時(shí)間，焙燒物質(zhì)水冷卻至室內(nèi)溫度，再歷經(jīng)稱重、粉碎等加工工藝后，添加定量雙蒸水開展水浸解決，時(shí)間和溫度依據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操縱，水浸滲瀝液歷經(jīng)揮發(fā)萃取，結(jié)晶體分離出來后獲得硼砂.

該方式反映全過程長，速率比較慢，獲得硼砂花銷時(shí)間長，不符效率高的標(biāo)準(zhǔn)，因此還需尋找種更為適合的制得硼砂的方式。

熔態(tài)鈉化－常壓水浸法

將富硼渣粉末狀和碳酸鈉混和碾磨，放進(jìn)高溫中開展熔化鈉化，水冷卻后開展水浸解決，水浸滲瀝液歷經(jīng)揮發(fā)萃取、結(jié)晶體、分離出來、干躁后獲得硼砂。與圖3對(duì)比，在添加鈉化劑Na2CO3以后，并非立即放到箱式電阻爐開展焙燒，只是將化合物放進(jìn)二硅化鉬爐中開展提溫，使化合物在熔化情況下開展鈉化，水冷卻至預(yù)備處理溫度以后的鈉化渣將和鈉化焙燒-常壓水浸法中的鈉化渣開展同樣的解決。硼砂的浸取率比鈉化焙燒方式的浸取率高，可是因?yàn)榉从潮仨毜臏囟雀撸斐煞从晨深A(yù)測性變?nèi)酰ｋU(xiǎn)因素很大，故熔態(tài)鈉化-常壓水浸法紀(jì)取硼砂的應(yīng)用型不高。鈉化焙燒－充壓水浸法

鈉化焙燒-充壓水浸法是在常壓水浸法的自然環(huán)境下操縱了溫度和工作壓力的標(biāo)準(zhǔn)，使水浸反映充足開展。對(duì)比于常制得方式比照

壓水浸法，充壓水浸減少了制得硼砂工藝品的反映步驟，加速反應(yīng)速度，使反映往效率高的方位發(fā)展趨勢。該方式是現(xiàn)階段試驗(yàn)制取硼砂運(yùn)用較廣的方式，另外都是高效率多的方式。將定量的礦樣添加鈉化劑在箱式電阻爐上焙燒多個(gè)鐘頭，取下焙燒后的物質(zhì)水冷卻至室內(nèi)溫度再稱重粉碎，添加雙蒸水在高壓反應(yīng)釜中以定的溫度和工作壓力開展反映，水浸滲瀝液開展降熱結(jié)晶體即得硼砂。