專利名稱：利用硼酸廠自產(chǎn)硼酸聯(lián)產(chǎn)無水五硼酸鉀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制取無水五硼酸鉀的方法，特別是涉及一種利用硼酸廠自產(chǎn)硼酸聯(lián)產(chǎn)無水五硼酸鉀的方法。
背景技術(shù)：
硼在我國工業(yè)界被稱作“工業(yè)味精”，在美國被稱作“質(zhì)量和效率的元素”。硼資源是一種重要的戰(zhàn)略資源，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。由于受到國外硼產(chǎn)品影響，近年硼砂價格下跌，硼砂生產(chǎn)出現(xiàn)行業(yè)性虧損。從硼化工的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上講，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一；在硼化工產(chǎn)品序列上，屬于初級產(chǎn)品，產(chǎn)品附加值很低。僅限于“兩硼”等初級產(chǎn)品，而美國的硼深加工產(chǎn)品有300多種，大部分屬于高新技術(shù)產(chǎn)品，產(chǎn)品的附加值很高。硼作為我國的一個資源優(yōu)勢，應(yīng)該盡快將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢及經(jīng)濟優(yōu)勢，從而促進地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展。形成以“兩硼”產(chǎn)品為基礎(chǔ)，以硼精、深加工產(chǎn)品為支柱的產(chǎn)業(yè)體系。發(fā)展科技含量高、產(chǎn)品附加值高、經(jīng)濟效益好的硼精深加工產(chǎn)品是今后產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主攻方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用硼酸廠自產(chǎn)硼酸聯(lián)產(chǎn)無水五硼酸鉀的方法，結(jié)合硼酸生產(chǎn)工藝特點，其采用碳酸鉀與硼酸熔融的方法制備無水五硼酸鉀，同時對放出的二氧化碳進行回收處理，副產(chǎn)碳酸氫鈉或碳酸鈉，可循環(huán)用于硼砂生產(chǎn)。其工藝過程簡單，沒有污染，實現(xiàn)零排放。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的利用硼酸廠自產(chǎn)硼酸聯(lián)產(chǎn)無水五硼酸鉀的方法，該方法采用熔融硼酸與碳酸鉀的方法制備無水五硼酸鉀，其反應(yīng)過程中放出的二氧化碳通入飽和氨水的氯化鈉溶液中制得碳酸氫鈉，再將碳酸氫鈉焙燒得純堿，產(chǎn)生的二氧化碳可循環(huán)使用。
如上所述的利用硼酸廠自產(chǎn)硼酸聯(lián)產(chǎn)無水五硼酸鉀的方法，其副產(chǎn)碳酸氫鈉或碳酸鈉，可循環(huán)用于硼砂生產(chǎn)。
如上所述的利用硼酸廠自產(chǎn)硼酸聯(lián)產(chǎn)無水五硼酸鉀的方法，其熔融反應(yīng)過程中，加入氯化鉀作為助熔劑。
本發(fā)明的優(yōu)點與效果是1.本發(fā)明采用碳酸鉀與硼酸熔融的方法制備無水五硼酸鉀，其產(chǎn)品質(zhì)量高，附加值高，同時副產(chǎn)的二氧化碳回收后可循環(huán)利用，既節(jié)約成本，又保護環(huán)境。
2.本發(fā)明的整個工藝為零排放，通過對尾氣的處理實現(xiàn)副產(chǎn)碳酸氫鈉或碳酸鈉返回硼砂生產(chǎn)工藝循環(huán)利用，不會對環(huán)境造成二次污染，屬無污染的化工技術(shù)。


附圖為本發(fā)明的工藝流程方框圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
1.本發(fā)明的基本原理結(jié)合硼酸生產(chǎn)工藝特點，采用碳酸鉀與硼酸熔融的方法制備無水五硼酸鉀，同時對放出的二氧化碳進行回收處理，采用已經(jīng)成熟的“蘇爾維”法，副產(chǎn)碳酸氫鈉或碳酸鈉，可循環(huán)用于硼砂生產(chǎn)。工藝過程簡單，沒有污染，實現(xiàn)零排放，屬于無污染工藝。
采用熔融硼酸與碳酸鉀的方法制備無水五硼酸鉀。其反應(yīng)式(1)如下K2CO3+10H3BO3→2K2B5O8+CO2↑+15H2O (1)過程中放出的二氧化碳通入氨氣飽和的氯化鈉溶液中制得碳酸氫鈉(2)；將碳酸氫鈉焙燒得純堿(3)，二氧化碳循環(huán)使用；析出碳酸氫鈉的母液返回工藝循環(huán)使用。
NH3+NaCL+H2O+CO2→NaHCO3+NH4CL (2)NaHCO3→Na2CO3+CO2↑+H2O (3)2.本發(fā)明的基本方案第一步，碳酸鉀與硼酸熔融制備無水五硼酸鉀；第二步，對副產(chǎn)的二氧化碳進行回收生成碳酸氫鈉或碳酸鈉，用于硼砂工藝生產(chǎn)。
3.本發(fā)明的技術(shù)方法本項目采用高溫熔融化學(xué)反應(yīng)方法，尾氣返回母液的加工工藝。反應(yīng)過程零排放，為無污染反應(yīng)過程。
4.本發(fā)明具體的實施方案按重量百分比(4∶1)稱取硼酸與碳酸鉀，加入適量(約10～50％質(zhì)量比)氯化鉀或氯化鈉，研磨混勻后，裝入瓷舟，置入管式加熱爐的爐膛中央處，程序加熱升溫到450℃～750℃，加熱時間保持2～4小時，硼酸與碳酸鉀發(fā)生分解、熔融反應(yīng)，生成無水五硼酸鉀；對放出的二氧化碳進行回收處理，采用已經(jīng)成熟的“蘇爾維”法，副產(chǎn)碳酸氫鈉或碳酸鈉，可循環(huán)用于硼砂生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.利用硼酸廠自產(chǎn)硼酸聯(lián)產(chǎn)無水五硼酸鉀的方法，其特征在于，該方法采用熔融硼酸與碳酸鉀的方法制備無水五硼酸鉀，其反應(yīng)過程中放出的二氧化碳通入飽和氨水的氯化鈉溶液中制得碳酸氫鈉，再將碳酸氫鈉焙燒得純堿，產(chǎn)生的二氧化碳可循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硼酸廠自產(chǎn)硼酸聯(lián)產(chǎn)無水五硼酸鉀的方法，其特征在于，副產(chǎn)碳酸氫鈉或碳酸鈉，可循環(huán)用于硼砂生產(chǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硼酸廠自產(chǎn)硼酸聯(lián)產(chǎn)無水五硼酸鉀的方法，其特征在于熔融反應(yīng)過程中，加入氯化鉀作為助熔劑。
全文摘要
利用硼酸廠自產(chǎn)硼酸聯(lián)產(chǎn)無水五硼酸鉀的方法，涉及一種制取無水五硼酸鉀的方法，該方法采用熔融硼酸與碳酸鉀的方法制備無水五硼酸鉀，其反應(yīng)過程中放出的二氧化碳通入飽和氨水的氯化鈉溶液中制得碳酸氫鈉，再將碳酸氫鈉焙燒得純堿，產(chǎn)生的二氧化碳可循環(huán)使用。本發(fā)明用于無水五硼酸鉀的工業(yè)化生產(chǎn)，其副產(chǎn)的二氧化碳回收后可循環(huán)利用，不會對環(huán)境造成二次污染，既節(jié)約成本，又保護環(huán)境。
文檔編號C01D7/00GK101054180SQ20071001090
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月9日
發(fā)明者王國勝, 寧志高, 張翔, 劉學(xué)貴 申請人:沈陽化工學(xué)院