Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Методы переработки борного сырья

Разложение некоторых боратов двуокисью углерода 124>125 пред­ставляет экономический интерес, благодаря возможности исполь­зования дешевой (отбросной) двуокиси углерода и связывания ее в виде карбоната магния или кальция. Солянокислотное разложе­ние, так же как и использование для этой цели HF, связано с по­терями Н3ВО3 при кристаллизации ее из раствора и с затрудне­ниями, вызываемыми коррозией аппаратуры. Это же относится и к разложению азотной кислотой126-'28. Нагревание с раствором карбоната и бикарбоната натрия, иногда при повышенном давле­нии, широко используется за границей при переработке в буру легко разлагаемых минералов — боронатрокальцита, кернита и др. Разработаны условия разложения гидроборацитовой и ашаритовой руд раствором сернистого натрия,29. В СССР, где главными ви­дами промышленных борных руд являются ашарит, гидроборацит и ^атолиты, применяют сернокислотную переработку боратов с по­лучением борной кислоты. Буру же вырабатывают из борной кис­лоты и соды, однако в ограниченных количествах, так как бура и борная кислота почти всегда взаимозаменяемы и нет надобности тратить средства на нейтрализацию борной кислоты. Серная кис­лота дает возможность вскрытия всех видов борного сырья, за исключением трудно разложимых турмалиновых пород, которые предварительно должны быть подвергнуты щелочно-термической обработке. Фосфорнокислотное разложение природных боратов магния, кальция и натрия 130 позволяет получать наряду с борноп кислотой удобрения. Так, после выделения Н3В03 из раствора, по­лученного в результате разложения фосфорной кислотой датолита и содержавшего 4,3% В203, 26,5% Р2О5, 5% MgO, оставался ма­точный раствор, в котором было 1,2% В20з, 26,5% Р205, 5% MgO. В этом растворе остаются фосфаты магния и кальция, и после об­работки его известняком или аммиаком получаются ценные фос - форно-магниевые и фосфорно-магниево-аммиачные удобрения, со­держащие бор. Обычно при кислотном разложении боратов полу­чают пульпу, которую разделяют на шлам и раствор, идущий на кристаллизацию борной кислоты. Если боратовое сырье содержит много растворимой кремневой кислоты, разложение ведут так, чтобы получить густую пульпу, и борную кислоту извлекают из нее выщелачиванием водой; в такой пульпе кремневая кислота ко­агулирует и при выщелачивании не переходит в раствор.

Извлечение бората из руды, содержащей борат кальция, мож­но производить, например, обрабатывая ее горячим раствором (NH4)2C03, NH4HCO3 или смесью NH3 и С02131. Раствор отделяют от неразложившегося остатка и образовавшегося СаСОз и при его охлаждении кристаллизуют борат аммония. Для регенерации NH3 и С02 раздельно нагревают борат аммония и СаС03 до температур их разложения. После регенерации NH3 из раствора или кристал­лического бората аммония остается Н3В03.

Из реакционной массы, образующейся при разложении борато - вой руды, борную кислоту можно извлекать спиртами (или фено­лами). При этом образуются эфиры борной кислоты (например, при использовании метанола — триметилборат). Эфир отгоняется и при последующем его гидролизе спирт регенеруется. При охлаж­дении образовавшегося концентрированного водного раствора кри­сталлизуется борная кислота, а маточный раствор возвращается в процесс.

Представляет интерес способ отгонки борной кислоты водяным паром при 400—500° из пульпы, полученной, например, сернокис­лотным разложением боратовой руды 120. Отгонку можно вести в аппарате с кипящим слоем материала, в этом случае пульпа пред­варительно гранулируется с использованием ретура. Смесь паров борной кислоты и воды после очистки от пыли охлаждается в кон­денсаторах и получаемый здесь раствор борной кислоты перера­батывается на твердый продукт выпаркой и вакуум-кристаллиза - щией.

О технике безопасности в производстве бориой кислоты см.|32.