[發明專利]碳化硼冶煉煙氣硼矸回收方法及設備

有效

• 申請號: 201210395697.8
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102874808A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 王顯義;李海利;孫維學
• 申請（專利權）人: 潤鳴新素材（通遼）有限公司
• 主分類號: C01B31/36
• 分類號: C01B31/36
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 鄒芳德

技術領域

本發明涉及一種碳化硼生產技術，即一種碳化硼冶煉煙氣硼矸回收方法及設備。

背景技術

碳化硼是一種非金屬難熔化合物，以B₄C為常用品，是超硬的人造磨料之一，硬度僅次于金剛石。且具有適于磨削、理化性質穩定、質量輕、研磨性能好等特點，與酸堿幾乎不起反應，還具有半導體性和吸收中子的性能，是金剛石理想的代用材料。碳化硼微粉及碳化硼制品被廣泛應用到航空、軍工、核工業、耐磨、耐火材料等領域。目前，生產碳化硼的主要原料是硼酸和碳素材料，這些原料混合后投入到大功率三相程控電弧精煉爐中進行冶煉制得。碳化硼的冶煉過程中，會產生大量的煙塵，每生產一噸碳化硼，就會產生1.3噸的粉塵，并且攜帶幾百度的高溫氣體，直接排放勢必造成環境污染。過去，本公司曾采用布袋過濾法對煙氣進行過濾，同時對煙氣管道進行風冷或水冷，換取煙氣的熱量，顯著降低了環境影響。可是，過濾留下的固體粉塵只能集中堆放，既占用場地，也會影響場地附近的環境。特別是粉塵當中含有70%左右的硼矸B₂O₃，吸水后就會成為硼酸，是制取碳化硼的優質原料，目前還沒有得到很好的回收利用。據現有技術，回收硼矸最簡單的方法就是把粉塵回爐。可是，粉塵當中還有大量的硅、炭雜質，回爐后影響冶煉的效果，降低產品質量，得不償失。而要去除粉塵當中的雜質，現有的方法雖然很多，但成本都比較高，還不能用于生產。因此，如何以較低的成本去除粉塵中的雜質，提取高純度硼矸，是業內技術人員追求的目標，也是同行公認的難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠去除碳化硼冶煉煙氣中的雜質，提純其中的硼矸，且成本低、效益高的方法及設備。

上述目的是由以下技術方案實現的：提供一種碳化硼冶煉煙氣硼矸回收方法，包括把碳化硼冶煉煙氣進行過濾，留下固體粉塵，其特點是：把所說的粉塵放入水中加熱使硼矸溶解，得到含有固體雜質的硼矸溶液，再對溶液進行過濾，即可分離出雜質，濾得硼矸溶液，再將硼矸溶液降溫結晶，去除水分，得到硼酸。

所說的硼矸溶解的水溫≥95℃。

所說的濾得的硼矸溶液降溫結晶溫度低于≤35℃。

所說的濾出的硼矸溶液，用硫酸調整達到硼酸的含酸濃度，再進入結晶罐，冷卻到30—35℃，按硼矸量的0.01%加入精制硼矸顆粒為結晶促進劑，經兩次冷卻結晶，溶液中的硼酸結晶成固態，然后進入離心機脫水，形成含水4%--7%的硼酸。

所說的碳化硼冶煉煙氣硼矸回收所采用的設備包括以電熱和/或蒸汽為熱源的反應釜，反應釜設有進口和出口，進口與粉塵上料器相配合，出口通過輸送管與壓濾機相連通，壓濾機下面設有接液槽，接液槽通過管路與結晶罐的入口相連，結晶罐設有循環水冷套，結晶罐的出料口通過管路與離心脫水機相連。

所說的結晶罐內設有螺旋管狀循環水管。

所說的結晶罐設有一個或兩個。

所說的反應釜與壓濾機之間設有初濾器。

所說的離心脫水機的排水口通過管道與母液槽的進口相連，母液槽的出口通過管道與反應釜相連。

所說的離心脫水機的卸料口與烘干機相連。

本發明的有益效果是：能夠回收粉塵中90%以上的硼矸，避免了資源浪費和環境污染，工藝步驟簡單，設備造價低廉，經濟效益和環境效益顯著雙贏。

附圖說明

圖1是第一種實施例的工藝流程圖；

圖2是第一種實施例的設備裝配圖；

圖3是第一種實施例的部件結晶罐剖視圖；

圖4是第二種實施例的部件結晶罐剖視圖；

圖5是第三種實施例的工藝流程圖；

圖6是第三種實施例的設備裝配圖；

圖7是第四種實施例的工藝流程圖。

圖中可見：反應釜1，壓濾機2，接液槽3，結晶罐4，離心脫水機5，水套6，進水口7，出水口8，螺旋管9，烘干機10，儲料倉11，母液槽12。

具體實施方式

第一種實施例：如圖1所示的工藝流程是把粉塵加入水中，加熱至95℃以上，硼矸溶解，溶液過濾，濾液冷卻結晶，再經脫水，即可得到硼酸。