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盐湖卤水萃取提硼的四种工艺及设备介绍对比

盐湖卤水萃取提硼的四种工艺及设备介绍对比
2024.11.20
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  盐湖卤水富含多种有价值的矿物质,其中硼是一种重要的资源。目前,从盐湖卤水中提取硼的方法有沉淀法、吸附法、离子交换法和萃取法等。每种方法都有其特点和适用范围,但萃取法因其工艺流程短、生产成本低、无三废等优点,成为提硼的首选方法。   1. 采用萃取法提硼的基本原理   萃取法是通过硼酸与羟基官...

  盐湖卤水富含多种有价值的矿物质,其中硼是一种重要的资源。目前,从盐湖卤水中提取硼的方法有沉淀法、吸附法、离子交换法和萃取法等。每种方法都有其特点和适用范围,但萃取法因其工艺流程短、生产成本低、无三废等优点,成为提硼的首选方法。

  1. 采用萃取法提硼的基本原理

  萃取法是通过硼酸与羟基官能团发生酯化反应,生成硼酸酯。硼酸酯不溶于水,但可以与煤油等有机溶剂混溶,从而达到提取和分离硼的目的。该方法适用于硼酸质量浓度在2 g/L至18 g/L范围内的卤水。

  2. 四种不同盐湖卤水提硼方法的对比

  沉淀法:

  • 优点:工艺流程简单、设备投资小、操作方便。

  • 缺点:只能去除溶液中50%~60%的硼,适用于含硼量较高的卤水。

  吸附法:

  • 优点:工艺较为成熟,吸附容量高。

  • 缺点:工艺复杂,生产成本高,再生时间长,长期使用后吸附容量会降低。

  离子交换法:

  • 优点:对硼的回收率可达90%以上,适用于低浓度硼的提取。

  • 缺点:洗脱液中的硼酸含量较低,处理洗脱液时蒸发量大,反复洗脱再生过程中会消耗大量树脂,适合实验室研究。

  萃取法:

  • 优点:工艺流程短、生产成本低、无三废,适用于不同浓度的卤水。

  • 缺点:需要选择合适的萃取剂和工艺条件。

  3. 盐湖卤水提硼萃取设备的选择

  根据萃取设备的作用原理和机械结构,主要分为混合澄清槽、萃取塔和离心萃取机三种。

  (1)混合澄清槽:

  • 结构:主要由混合室和澄清室组成,料液和溶剂通过搅拌在混合室中进行充分接触并传质,然后进入澄清室,在重力作用下完成传质与分相。

  • 优点:适应性强、放大简单、可操作性强。

  • 缺点:料液存留量大、占地面积大、物料易被污染。

  (2)萃取塔:

  • 类型:主要分为填料塔和筛板塔两种,通过在塔的不同位置完成传质分离与相分离。

  • 优点:适用于大规模生产。

  • 缺点:传质效率低、返混严重、规模庞大,限制了其应用。

  (3)离心萃取机:

盐湖卤水提硼萃取设备的选择

  • 特点:新一代快速、高效的液-液萃取分离设备,结构紧凑,借助高速旋转产生的离心力加速分层,完成具有比重差的液-液两相的分离。

  • 优点:能够快速建立相平衡,容易实现单级或多级串联逆流或错流萃取,具有较高的萃取效率,机内容积小,萃取剂或洗涤剂耗用少,节省溶剂投资费用。

  • 应用:通过CWL-m新型离心萃取机实践证明,在最佳工艺条件下,经五级萃取,四级反萃取,萃取率与反萃率均在97%以上。

  通过以上介绍,可以看出离心萃取机在盐湖卤水萃取提硼中的优势明显,采用离心萃取机有利于实现萃取设备的机械化、产业化并利于实现自动控制,离心萃取机为产业化卤水提硼提供了可靠的技术支持。

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