鈉硼解石礦制備硼酸鈣的研究.pdf

1、本論文研究以鈉硼解石(Na<,2>O·2CaO·5B<,2>O<,3>·16H<,2>O)天然礦粉為原料，采用兩種工藝路線(xiàn)制備出硼酸鈣產(chǎn)品。 第一條工藝路線(xiàn)是用消石灰作為分解劑，鈉硼解石礦粉經(jīng)過(guò)分解、過(guò)濾、洗滌及干燥制備出偏硼酸鈣(CaO·B<,2>O<,3>·6H<,2>O)產(chǎn)品，母液中B<,2>O<,3>組份濃度在7-10g/L 之間，Na<,2>O/B<,2>O<,3>摩爾比保持在1左右，可認(rèn)為主要是偏硼酸鈉的水溶液。物料

2、配比、反應(yīng)液固比和時(shí)間是分解反應(yīng)和產(chǎn)品質(zhì)量的重要影響因素，溫度對(duì)分解反應(yīng)影響較小。適宜的工藝條件為：液固比為 3.2∶1左右；配料硼鈣比 m(B<,2>O<,3>)/m(CaO)在 1.45∶1左右；溫度25℃；反應(yīng)時(shí)間5h左右。制得的硼酸鈣產(chǎn)品組成為B<,2>O<,3> 40-42％，CaO 28-31％，Na<,2>O 含量在1.0％左右，MgO 含量為2.0％左右，F(xiàn)e<,2>O<,3>含量0.28％左右，可以作為一般低堿和無(wú)堿玻

3、璃纖維的含硼原料使用。 第二條工藝路線(xiàn)是采用水熱法解聚鈉硼解石制備硼酸鈣。產(chǎn)品物相主要是白硼鈣石(4CaO·5 B<,2>O<,3>·7H<,2>O)、硬硼鈣石(2CaO·3 B<,2>O<,3>·5H<,2>O)和羥硼鈣石(3CaO·2 B<,2>O<,3>·9H<,2>O)；水熱解聚得到的多硼酸鈉母液可以綜合利用制得純度較高的偏硼酸鈣(CaO·B<,2>O<,3>·6H<,2>O)和偏硼酸鈉(NaBO<,2>·4H<,2>O

4、)副產(chǎn)品。解聚溫度是工藝中的關(guān)鍵因素，解聚時(shí)間和反應(yīng)液固比對(duì)解聚反應(yīng)和產(chǎn)品質(zhì)量、物相也有重要影響。適宜的工藝條件為：溫度140℃；時(shí)間4h左右；液固比 5∶1左右，干燥溫度高于105℃。制得的硼酸鈣產(chǎn)品組成為：B<,2>O<,3> 40-42％，CaO 29-32％，Na<,2>O 含量低于0.5％，MgO 含量低于 1.5％，F(xiàn)e<,2>O<,3>含量為0.25％左右，很好地滿(mǎn)足了無(wú)堿玻璃纖維工業(yè)對(duì)含硼原料的要求。研究結(jié)果表明：在12