[发明专利]一种含硼料液反萃制过硼酸钠的方法

说明书

本发明提供一种含硼料液反萃制过硼酸钠的方法。所诉制备方法包括萃取、反萃、酸洗、冷却氧化、固液分离、干燥、催化分解和补碱补水回用。本发明的一种含硼料液反萃制过硼酸钠的方法，工艺流程短，硼的整体收率和一次收率高，酸、碱、水耗量少，经济性好。

技术领域

本发明涉及含硼料液中硼的萃取及反萃技术，尤其涉及一种反萃液制过硼酸钠的方法。

背景技术

过硼酸钠主要以四水合过硼酸钠（NaBO3·4H2O）和单水合过硼酸钠(NaBO3·H2O)的结晶水合物形式存在，常用作氧化剂、消毒剂、杀菌剂、媒染剂、脱臭剂、电镀溶液添加剂等，其市场应用范围广且用量大。

在现有技术中，含硼料液中的硼与异辛醇等醇类萃取剂发生酯化反应，生成硼酸酯进入到有机相中，得到富硼有机相。富硼有机相用过量碱液反萃，得到的反萃后水相为偏硼酸钠水溶液，再向反萃后水相中加入酸调节溶液pH值至9~10，将偏硼酸钠转化成溶解度较低的硼酸钠以晶体的形式析出，可用得到的硼酸钠固体制硼酸。过硼酸钠的制备主要以十水合硼酸钠（Na2B4O7·10H2O）或硼酸（H3BO3）为原料，将十水合硼酸钠或硼酸加热溶解到氢氧化钠溶液中，生成偏硼酸钠水溶液，再冷却降温后加入过氧化氢生成四水合过硼酸钠结晶析出。此方法中酸、碱的消耗量非常大，会产生大量的析硼滤液，导致硼的一次收率非常低，工艺流程长，经济性较差，不利于大规模工业生产。

因此，开发一种含硼料液反萃制过硼酸钠的方法极具现实意义。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种含硼料液反萃制过硼酸钠的方法。该方法通过向反萃后水相中加入过氧化氢，直接生成四水合过硼酸钠结晶。析晶后，滤液经催化分解、补碱、补水后继续进行反萃。此工艺流程短，硼的一次收率高，酸、碱、水耗量少。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种含硼料液反萃制过硼酸钠的方法，包括如下步骤：

步骤A: 常温下，萃取有机相与含硼料液经过多级逆流萃取后，得到富硼有机相。

步骤B: 常温下，向上述所得富硼有机相中，加入一定浓度的氢氧化钠溶液进行单级反萃。反萃后经过静置分液后，得到反萃后有机相和反萃后水相。

步骤C: 常温下，向步骤B反萃后有机相中，加入pH为1~3的酸溶液进行酸洗，酸洗后有机相用于循环萃取含硼料液中的硼。

步骤D: 取上述步骤B中的反萃后水相溶液，冷却至3~10℃，再加入过氧化氢溶液，在一定温度下反应0.5~2h，得到析晶后浆料，然后将得到的浆料进行控温过滤，得到湿料四水合过硼酸钠，同时得到滤液。

步骤E: 将上述步骤D中得到的湿料四水合过硼酸钠用无水乙醇或乙醚等进行淋洗，经常温真空干燥后，得到主含量达99%以上的四水合过硼酸钠。将得到的四水合过硼酸钠进一步真空干燥得到主含量达97%以上的一水合过硼酸钠。

步骤F: 将上述步骤D中得到的滤液，经催化分解后得到偏硼酸钠溶液，再向得到的偏硼酸钠溶液中补碱补水后用于循环反萃富硼有机相。

进一步的，所诉步骤A中采用多级逆流萃取，逆流萃取级数≥3级，采用的萃取有机相由萃取剂和稀释剂组成，萃取有机相中萃取剂的体积比浓度为50%~100%，萃取剂采用异辛醇，稀释剂采用磺化煤油或航空煤油，萃取剂与含硼料液的体积比为1~2:1，含硼料液中B的含量≥2g/L。

进一步的，所诉步骤B中，氢氧化钠的浓度3.2~4.5M，氢氧化钠与富硼有机相中硼的摩尔之比为1~1.2，体积比为1:5~30，反萃完成后，水相中的硼以偏硼酸钠溶液形式存在。

进一步的，所诉步骤C中，酸洗液是pH值1~3的盐酸、硝酸或硫酸溶液，有机相与水相体积比为2:1~4。