[发明专利]一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于盐湖卤水提硼技术领域，具体涉及一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的方法和装置。

背景技术

硼是地壳中重要的稀有元素之一，因其在材料中的绝缘耐温耐摩阻燃性能较优而被广泛地应用于国民经济的各个部门。我国硼资源比较丰富，但是其中可利用或易于加工的硼镁矿(白硼)仅占国内储量的6.7%。随着硼应用领域的不断扩大，仅仅从硼矿中提取硼远远不能满足市场的需求，因此开发其他可利用的硼资源具有重要意义。我国西部盐湖中蕴藏着丰富的硼资源。从盐湖卤水中提硼可实现盐湖资源综合利用、促进盐湖化工可持续发展。目前，从盐湖卤水中提硼的方法有：分步酸化沉淀法、吸附共沉淀法、离子交换法和溶剂萃取法等。其中溶剂萃取法提硼具有选择性好、产品纯度高、回收率高、操作简便、设备简单等优点，而且萃取工艺操作成本低、原材料能耗少、无三废，相比其他方法具有明显优势。

从盐湖卤水中萃取提硼通常采用醇类有机物为萃取剂，将硼萃入有机相使其与卤水中其他组分分离。国内外公开报道的萃取提硼方法主要有三种：①用不溶于水的一元醇为有机萃取剂，以物理溶解法萃取稀硼酸水溶液，然后用水反萃取有机相得到硼酸溶液，再进行浓缩析出硼酸；②用1,3-二元醇为有机萃取剂，与硼反应生成中性酯，然后以碱性水溶液分解有机相中的酯得到偏硼酸钠，最后经酸化处理形成硼酸；③在碱性介质中，硼与邻苯二酚和水杨醇等的衍生物反应生成络合硼酸盐，再用酸解析有机相得到硼酸。己公开的醇类萃硼体系中，一元脂肪醇(如2-乙基己醇)应用广泛。但是一元脂肪醇与硼酸形成链状酯类，不如二元脂肪醇与硼酸形成的环状酯类稳定，二元脂肪醇比一元脂肪醇具有更理想的提硼效果和更低的水溶性。目前具有8～9个碳原子的1,3二元醇(如2-乙基-1,3-己二醇)是公认的具有较高硼分配系数的提硼萃取剂。将不同的醇类萃取剂按一定比例混合后得到的有机混合物作为提硼萃取剂也有公开报道，例如将一元醇与一元醇，一元醇与二元醇混合，可同时利用两者的优点，在提高硼萃取率的同时，降低萃取过程有机萃取剂在卤水溶液中的溶解损失。专利CN101676206报到了一种用2-乙基-1,3-己二醇分别与异辛醇、异戊醇组合的混合醇从盐湖提锂后卤水中萃取硼的方法。专利US3741731采用水杨醇衍生物与异戊醇混合后溶解在煤油中萃取提硼。

目前从盐湖卤水中萃取硼的萃取剂都为有机醇类萃取剂，该类萃取剂的不足之处在于，萃取体系适用的pH范围不宽。脂肪醇在酸性溶液中有较好的萃取效果，而芳香醇在碱性条件下有更高的分配系数，无法适应盐湖卤水在中性、弱酸或弱碱条件下萃取的要求。此外，在实际应用过程中醇类有机物易挥发，对操作人员健康造成威胁。

气浮萃取是指在油水两相体系中鼓入气泡，以气泡为载体，捕集水相中的目标物质，促进其向油相传质。专利CN102154563A报道了一种气浮萃取盐湖卤水中锂的方法，该方法油相采用磷酸三正丁酯的煤油溶液，以三氯化铁为协萃剂。专利CN102895803A报道了一种在小分子有机醇和无机盐水溶液组成的双水相体系中鼓入气泡，用气泡为载体，浮选富集和分离水溶液痕量氯霉素。冶金选矿领域也有关于泡沫浮选的公开报道。固体矿物先经破碎磨细成颗粒后分散到水溶液中，然后在水溶液中加入水溶性表面活性剂（亦称捕收剂）。由于原矿中的各种矿物表面亲疏水性不一，表面活性剂可以吸附在具有表面活性的某种矿物的矿粒表面。当矿粒和水的混合溶液中鼓入气泡时，包覆了表面活性剂的矿粒可被气泡捕集，随气泡上升，从而与其他矿物分离。专利CN101091935报道了一种由60～80%的乙黄药和20～40%的硫化氨基甲酸酯组合而成的捕收剂，它对闪锌矿的捕收能力强、选择性好，经泡沫浮选后可获得高品位锌精矿；专利CN101716559A提出一种有机化合物苯甲羟肟酸用于羟硅铍石类铍矿浮选，可显著提高含铍浮选精矿品位。但是，已有技术中的气浮萃取方法均不能有效地实现从盐湖卤水中萃取提硼。

发明内容

针对已有技术的问题，本发明的目的之一在于提供一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的方法，实现从盐湖卤水中提取分离硼。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种气浮聚合物从盐湖卤水萃取提硼的方法，所述方法包括如下步骤：

将含硼盐湖卤水与水溶性聚合物水溶液在气浮萃取柱外侧壁U形导流管中混合接触，使水溶性聚合物分子在盐湖卤水中盐析脱水形成聚合物分子微观聚集体，所得混合溶液经进料环喷入气浮萃取柱中，捕集了硼的聚合物分子微观聚集体在气泡表面吸附，被上升气泡带走，在气浮萃取柱上端收集产生的泡沫，反萃回收泡沫中的硼。