硼 砂
硼砂(Na4S4O7·10H2O)又名四硼酸钠,用于制造特种光学玻璃、搪瓷、瓷釉、硼酸、硼酸盐、硼砂皂、人造宝石,也用于制作焊药等。医疗上用作防腐剂,中医学用作清热解毒药,性凉味甘微咸,外治咽喉肿痛、牙疳、口疮、目生翳障;内服治噎膈积块等病症。
硼砂为无色半透明晶体或白色结晶粉末,无臭无味,比重1.73。在60℃时失去8分子结晶水,在320℃时失去全部结晶水,在空气中风化。五水物Na2B4O7·5H2O的比重1.815,在120℃时失去结晶水。无水物的比重2.367,熔点741℃,沸点1575℃(同时分解),稍溶于水,较易溶于热水,微溶于乙醇。水溶液呈碱性反应,熔融时成无色玻璃状物质。
一、制备硼砂原料规格及参考用量
原料名称 |
规格 |
用量(千克/吨产品计) |
硼矿石(3MgO·FeO·Fe2O3·B2O3) |
富矿硼酐达16-18% |
2700-2800 |
烧碱 |
30% |
计算量 |
煤 |
工业用煤 |
1300-1500 |
生石灰 |
工业品 |
约2000 |
二、生产原理
将硼矿石煅烧可生成Mg2B2O5·H2O等,用烧碱分解得偏硼酸钠,然后用CO2通入偏硼酸钠溶液,即可得硼砂:
Mg2B2O5·H2O+2NaOH=2Mg(OH)2↓+2NaBO2
4NaBO2+CO2+10H2O=Na2B4O7·10H2O+Na2CO3
三、工艺过程
1、煅烧:在石灰窑中将硼矿石与煤间层煅烧(煤与生石灰以1:8混合),煅烧温度近1000℃(勿超过1000℃),产生的CO2经过洗选碳酸化工序应用。
2、磨粉:将煅烧后的矿石在粉碎机内粉成200目细粉。
3、碱溶:在带有搅拌器的钢板锅内加入矿粉和烧碱(烧碱要事先浓缩到35%以上),烧碱用量按矿粉B2O5含量理论计算,再多加50%,搅拌,用直接火加热,在130-135℃下反应4小时。
4、偏硼酸钠结晶:将碱溶物放入大池内用水稀释,使Mg(OH)2等沉淀。将上层溶液在蒸发锅中加热缩至40-42波美度,冷却、结晶、分离偏硼酸钠。
5、碳酸化:将偏硼酸钠加水溶解成饱和溶液,尔后通入从石灰窑来的CO2,反应温度不超过60℃,碳酸化终点由pH值来控制,一般为9.5左右即可出料。冷却、结晶、离心脱水、烘干即为成品,母液除镁后循环使用。
四、产品质量标准
Na2B4O7·10H2O≥95%
NaCI≤0.2%
Fe≤0.005%
Na2CO3≤0.5%
Na2SO4≤0.2%
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