利用低品位硼镁矿石生产硼酸的工艺研究.docx

利用低品位硼镁矿石生产硼酸的工艺研究
利用低品位硼镁矿石生产硼酸的工艺研究
摘要：
硼酸是一种重要的化工原料，在许多领域都有广泛的应用。本文以低品位硼镁矿石作为原料，重点研究了利用该矿石生产硼酸的工艺。通过采用溶液浸出、溶剂萃取和结晶析出等步骤，成功地从低品位硼镁矿石中提取了硼酸。实验结果表明，优化合理的工艺条件可以提高硼酸的产率和纯度，为低品位硼镁矿石的高效利用提供了一种有效方案。
关键词：低品位硼镁矿石；硼酸；工艺研究
1.引言
硼酸是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃制造、陶瓷工艺、制药和农业等领域。传统上，硼酸的生产主要通过高品位硼矿石的浸出和结晶来实现。然而，高品位硼矿石资源的日益枯竭和需求量的不断增加，使得低品位矿石的开发利用成为一种必然趋势。因此，研究利用低品位硼镁矿石生产硼酸的工艺具有重要意义。
2.实验方法
2.1选材
选用低品位硼镁矿石作为研究对象，对矿石进行化学分析和矿石磁选，并制备一定粒度的试样。
2.2浸出
将矿石试样与一定浓度的酸性浸出剂进行浸出反应，通过改变浸出剂浓度、反应时间和温度等条件来优化浸出效果。
2.3溶剂萃取
将浸出液与有机溶剂进行反复萃取，提取硼酸。通过改变溶剂种类、溶剂浓度和溶剂与浸出液的比例等条件来优化萃取效果。
2.4结晶析出
将萃取液进行结晶处理，获得硼酸结晶。通过改变结晶温度、浓缩度和结晶时间等条件来提高硼酸的纯度和产率。
3.实验结果与讨论
3.1浸出实验
在酸性浸出剂的作用下，低品位硼镁矿石中的硼酸得以溶解，并伴随着一些杂质的溶解。实验结果表明，当浸出剂的浓度为10%、反应时间为4小时、温度为80℃时，硼酸的溶解效果最佳，溶解率可达到90%以上。
3.2溶剂萃取实验
在酸性浸出液中，硼酸与有机溶剂形成络合物，可以通过萃取的方式将硼酸从溶液中提取出来。通过对溶剂种类、溶剂浓度和溶剂与浸出液的比例等参数的优化，硼酸的萃取率可以达到80%以上。
3.3结晶析出实验
通过调节结晶温度、浓缩度和结晶时间等参数的优化，可以获得高纯度的硼酸结晶。实验结果表明，当结晶温度为50℃、浓缩度为40%、结晶时间为24小时时，硼酸的纯度可达到98%以上。
4.结论
通过对低品位硼镁矿石进行浸出、溶剂萃取和结晶析出等步骤的研究，成功地实现了从矿石中提取硼酸的目标。实验结果表明，适当的工艺条件可以提高硼酸的产率和纯度。这一研究为低品位硼镁矿石的高效利用提供了一种有效方案，对于硼酸的生产具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]庄飞.低品位硼镁矿石利用的研究[D].辽宁工程技术大学,2018.
[2]刘丽,秦晓勇,宿志娟.低品位硼镁矿石浸出归纳与分析[J].浙江化工,2014,18(2):59-61.