[发明专利]萃取提硼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种萃取提硼工艺。

技术背景

硼及其化合物在国民经济建设中用途极为广泛，其生产原料主要来源于矿石和卤水。随着硼矿石的大规模开采，矿石资源日益枯竭。而盐湖中蕴藏着大量的硼，多以液体矿的形式存在。目前，从卤水中提硼的方法有：浮选法、吸附共沉淀法、离子交换法、酸化沉淀法、分步沉淀法和溶剂萃取法等，其中溶剂萃取法萃取提硼早有研究，但对于一元醇与二元醇的混合醇萃取硼酸，国内尚未见报道。二元醇的极性较大，与非极性的溶剂相溶性差，所以一般的有机溶剂不适合作它的稀释剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺合理、生产安全可靠、反应收率高、生产成本的萃取提硼工艺。

本发明的技术方案为：盐湖提锂后卤水为原料，用2-乙基-1，3-己二醇分别与异辛醇、异戊醇组合的混合醇从卤水中萃取硼，从萃取剂体积分数、酸度、相比、萃取时间、萃取温度、饱和萃取容量、反萃剂浓度、反萃时间等方面加以实验，获得了混合醇从卤水中萃取提硼的最佳工艺条件：萃取剂体积分数30％，水相pH为3，相比1∶1，萃取时间10min，最大饱和容量61.4g/L(B2O3)。

具体实施方式

准确移取一定量的母液与有机相，按一定比例置于分液漏斗中，在一定条件下于振荡器上振荡一段时间，然后静置，待两相分层清晰后，取水相分析，准确测定水相中的硼酸体积分数，有机相中硼酸体积分数根据物料守恒由差减法求得。其中异辛醇与2-乙基-1，3-己二醇、异戊醇与2-乙基-1，3-己二醇的混合醇分别简称为Da、Db。一元醇均以磺化煤油为稀释剂，异辛醇、异戊醇分别简称为MA、MB。实验温度为室温(20℃)。各元素测定方法：硼用碱滴定法(甘露醇化)与甲亚胺-H法测定，钙、镁用EDTA络合滴定法测定，锂用火焰原子吸收法测定，氯用汞量法测定，硫酸根用硫酸钡质量法测定。

调节卤水的酸度，相比为1∶1，分别用相同体积分数的有机相萃取，不同酸度的卤水，其萃取率都随卤水酸度的降低而降低。一元醇萃取硼酸，萃取率随碳链上碳原子数的增加而增加。两种混合醇中Db略高于Da，其原因可能是一元醇MB的萃取率高于MA。但一元醇对硼的萃取效果远低于混合醇，这可能是在二元醇中，由于两个羟基在1、3位上，在与硼酸的反应中可以形成比较稳定的六元环。其中对于一元醇的萃取效果与文献比较有较大差距，其原因是一元醇的饱和萃取容量低、萃取体系不同，本实验所用的卤水硼的含量较高。

对4种萃取剂分别在2、4、6、8、10、12min时，移取振荡混合液各15mL，放入分液漏斗中，静置分层，取下层清液分析，测得B的含量。四种萃取剂对硼的萃取率都随时间的增加而增加，至一定时间后达到萃取平衡。一元醇、二元醇分别在8、10min后即达到了萃取平衡，达到平衡的时间都比较短

调节待萃取水相pH为3，分别以体积分数为30％的混合醇、体积分数为50％的一元醇，依次改变相比进行萃取，萃取率随相比(O/A)增大而增大。但随着相比的增大，负载有机相中的硼体积分数也逐渐降低，因而在反萃取中得到的反萃液中的硼体积分数降低，需蒸发浓缩，导致成本变高。

按上述操作，在相比为1时，在一级萃取结束后，测出卤水和有机相中的含硼量，再按原来相比加入新鲜卤水与负载有机相接触。两相再次平衡后与前次一样取样分析，如此反复，直到有机相硼酸负荷量达到饱和。