硼矿的加工技术

    1.硼镁矿加工制取硼砂

    硼砂（Na₂B₄O₇•10H₂O）又叫做十水四硼酸钠。它是硼化工的母体产品。中国已研制出并已工业化的制取工业硼砂的方法主要有硫酸法、常压碱解法、加压碱解法、酸碱联产法、碳碱法等。目前绝大多数企业均用碳碱法。
    碳碱法的工艺过程是：将硼镁矿粉加入碳酸钠溶液，通入石灰窑气（CO₂）进行碳解，过滤、洗水后用于碳解配料，滤液适度蒸发浓缩，冷却结晶，离心分离而得到硼砂。
    碳酸法制取硼砂工艺具有流程短、硼砂母液可循环套用、碱的利用率高、B₂O₃收率较高、设备和厂房需用量较少、基建投资省等优点，特别是该法可加工低品位硼镁矿，适合中国硼矿资源的特点。因此，是目前广泛使用的方法。

    2.工业硼酸的生产方法

    硼酸（H₃BO₃）是生产硼化学品的母体。其制法随原料品种不同而异。中国目前主要生产硼酸的方法有硫酸法、硼砂硫酸酸化法、碳铵法、多硼酸钠法等。
    （1）硫酸法制取工业硼酸    这种方法是中国大多数厂家采用的生产硼酸的方法。其工艺流程是：硼矿石经粗碎，磨到一定细度后，按一定的配料比依次将清水、洗水、矿粉和硫酸投入酸解反应器中。料浆在一定反应温度下搅拌一定时间后，趁热过滤得硼酸及硫酸镁混合液，经冷却硼酸结晶析出，再经分离、干燥可得成品。
    （2）硼砂硫酸酸化法制取工业硼酸    目前，国内部分工厂（如营口化工厂等）采用此法生产硼酸。
    该法的工艺流程是：将硼砂在溶解槽中加水和母液溶解配成一定浓度的溶液，经控制过滤，除去不溶物。滤液送至中和槽，在规定的温度下加硫酸中和。反应完成液再进行冷却、结晶、分离、干燥后即得到硼酸。
    （3）碳铵法制取工业硼酸    辽宁省的开原化工厂采用碳铵法生产硼酸。碳铵法的工艺流程是：将焙烧后的硼矿粉，碳酸氢铵溶液和分离硼酸的母液，在配料罐内充分搅拌混合均匀后，送入浸取釜内浸取，经过滤、洗涤、弃去残渣。浓液送去蒸氨，稀液作为下次投料稀释用。浓液蒸氨中硼酸二氢铵分解，溶液变成硼酸的稀溶液，经蒸浓放入结晶罐内冷却结晶、分离、干燥即得到硼酸成品。
    （4）多硼酸钠法制取工业硼酸    该工艺流程是：硼镁矿石经焙烧粉碎成一定细度的矿粉，加纯碱与呈适当液固比的料浆，通入不同浓度的CO₂气体，在一定温度、压力下进行碳解反应，反应后的料浆经过滤去渣。将得到的多硼酸钠溶液蒸浓后加硫酸中和，冷却结晶、分离、干燥便得到硼酸。母液重新蒸浓，趁热提取分离副产品硫酸钠，再返回中和工序循环使用。
    除上述几种方法外，目前正在研究能制取硼酸的方法还有盐酸法、电解电渗析法、盐酸分解-有机溶液萃取法等。