[其他]硼酸鈉鹽硝酸法制取硼酸聯產硝酸鈉

無效

• 申請號: 87100553
• 申請日: 1987-02-14
• 公開（公告）號: CN87100553A
• 公開（公告）日: 1988-08-24
• 發明（設計）人: 張喜鳳;雷振璽
• 申請（專利權）人: 張喜鳳;雷振璽
• 主分類號: C01B35/10
• 分類號: C01B35/10;C01D9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及化學工業中無機材料。

硼酸生產加工方法有酸解礦石法、硫酸硼砂法、碳氨法、蒸汽蒸餾法等。與本發明最接近的是硫酸硼砂法。該工藝以硼砂和硫酸為原料進行復分解反應：

在溶解罐中，按液固比2∶1，先加入回收的二次母液和硼酸結晶分離段的洗水，用蒸汽加熱至50～60℃，開始攪拌，然后加入硼砂，繼續升溫至90℃，待硼砂全部溶解后，經過濾機濾去雜質。清液在酸解罐中加熱至75℃。在攪拌下緩慢加入等當量硫酸，控制溶液PH在2-3，繼續升溫至90℃，反應30分鐘。然后用泵將反應液送入結晶器。在結晶器內，冷卻至34-36℃，硼酸結晶出來。再經離心分離，水洗，干燥，化驗合格后包裝。水洗液和母液循環使用。

如每生產一噸硼酸需消耗硼砂（折100%）1.61噸-1.70噸，硫酸（折100%）0.415噸-0.430噸。

硝酸鈉工業，國內外采用方法有中和法、復分解法、吸收法等。

中和法：采用硝酸和純堿反應而得，因成本昂貴，工業上很少采用。

復分解法：系以硝酸鈣和硫酸鈉復分解而得，此法節省純堿，成本較低，但成品中因含有硝酸鈣，容易潮解，且純度低。

吸收法系用純堿溶液吸收硝酸尾氣中氧化氮而得，此法為國內外普遍采用。在我國硝酸設備投資大，一般中、小型工廠很難投產。

本發明制造硝酸鈉采用硼酸鈉鹽與硝酸反應，同時生產出硼酸與硝酸鈉。這樣利用系統論的質量共生工程原理充分發揮每一種化學元素的作用，使其發揮兩次效益。

硼砂硫酸法副產硫酸鈉是不符合國家質量標準的廢料。而本發明是同時生產出兩種符合國家質量標準的正規化工產品。

本發明中硼酸鈉鹽指由Na₂O與B₂O₃和結晶水H₂O三者能表示出的一切硼酸鈉鹽及等同物。如硼砂Na₂B₄O₇·10H₂O可改寫為Na₂O·2B₂O₃·10H₂O，四硼酸鈉、五硼酸鈉鹽、二硼酸鈉鹽……，都可表示為xNa₂O·yB₂O₃·zH₂O，其中x，y，取1，2…;z＝0，1，2，…當x＝1，y＝2時，z＝10時則為硼砂。

本發明適用于以硼酸鈉鹽如硼砂為原料制取硼酸聯產硝酸鈉（工藝流程圖及設備見附圖）。其化學反應式為：

如原料為多硼酸鈉或其它硼酸鈉鹽均可寫為：

xNa₂O·yB₂O₃·zH₂O+2xHNO₃＝2yH₃BO₃+2xNaNO₃+（x-3y+z）H₂O（x，y，z＝1，2……，z還取0）

工藝過程如下：

在溶解罐（1）中硼砂或多硼酸鈉等硼酸鈉鹽被母液，二次洗水或自來水溶解、沖稀成20-50°Be′溶液（以25-35°Be′為佳）在過濾機中（2）濾去雜質，在酸解罐（3）中于室溫至48℃（最佳為40-48℃）時加入硝酸，使溶液PH為0.1-4.5之間（最佳PH＝2.0-3.0）條件下進行反應，反應溫度為60-110℃，攪拌均勻，反應0.5-4小時。然后在低于30℃下冷卻結晶，當然以室溫下進行最為節約能源。此時粗硼酸便結晶出來，再經離心分離機（5）脫水溶液。粗硼酸再用自來水在室溫下多次洗滌，直至其產品質量符合GB538-82為止。洗液可并入離心脫出的母液中，或單獨處理，如再經濃縮，循環并入流程中。

硼酸結晶后的溶液在蒸發器（9）中經濃縮至30-50°Be′（以35-45°Be′為宜）。再在小于60℃下（最佳為40°到室溫）冷卻結晶（10）出粗硝酸鈉，也經離心分離機（11）脫除水溶液。