Условия осаждения бората кальция цех №6.

1. Борат. Осветленный раствор фильтруется, охлаждается и при t^o 28-32^оС смешивается с очищенным известковым молоком. Содержание Са(ОН)₂ – 100%.

Са(ОН)₂ + Н₃ВО₃ ∙ Н2О → СаО ∙ В₂О₃ ∙ 6Н₂О

Соотношение СаО к В₂О₃ = 1:1

Содержание В₂О₃ – 43-44%; рН – 11,4-11,6 ед.; содержание В₂О₃ в маточном растворе – 0,26-0,30%.

2. Гексоборат. Мелкокристаллический продукт.

Условия: t^o 50-55^оС; рН – 8,7-9,1; соотношение СаО к В₂О₃ = 2:3; соотношение по весу 1:1,73, содержание В₂О₃ в маточном растворе 0,25-0,27%.

2Са(ОН)₂ + 6Н₃ВО₃ → СаО ∙ В₂О₃ + Н₂О

Смысла процессов осаждения бората кальция – максимальное выделение бора из раствора в твердое вещество – соль, различного состава с целью временного получения жидкой фазы (маточника) с минимальным содержанием В₂О₃ в растворенном виде, т.к. маточник будет использован в виде промывной воды или же выведен из схемы (на хвосты), т.е. прямые потеря. Т.о. процессы осаждения нужны для регулирования водного баланса цеха борной кислоты.

В цехе №7 для осаждения бората кальция имеется свой узел предназначенный для периодического регулирования водного баланса в следующих случаях:

1. Избыток производственных и маточных растворов борной кислоты.

2. Запуск цеха после остановки.

3. Остановка цеха. Перерабатываем растворы для освобождения схемы и маточный раствор бората кальция в основном уходит в хвостохранилище.

4. В случаях остановки прокалочного цеха, отсутствие спека.

Параметры: t^o – 45-50^оС; концентрация исходного раствора из поз. 1.27, 41 – 1-3%, концентрация должна быть минимальной; рН – 10,4-11,0 ед.; содержание В₂О₃ в маточнике – 0,14-0,18%, соотношение СаО ∙ В₂О₃ 1:1,1

Са(ОН)₂ + 2Н₃ВО₃ → СаО ∙ В₂О₃ + Н₂О

Контроль производства: 1-2 раза в смену, суспензию из цеха №6 на рН, Са, В₂О₃; 1-2 раза смесь из 1-3-6 на рН, СаО, В₂О₃; 1 раз известковое молоко на СаО активный СаО. Содержание В2О3 в маточном растворе после расфильтровки поз. 1.15. при работе цехового узла бората, дополнительно контролируется рН, содержание СаО ∙ В₂О₃ в реакторах, содержание маточного раствора после каждого реактора. Постоянно расход рН, t^o по приборам на поз. 3.50, 3.72. расход фильтрата из поз 1-3-5, 1-3-6 и 3.67, расход из 1.27 в реакторы м³/ч, уровни известкового молока, суспензии с маточных растворов, расход известкового молока.

Схема узла бората кальция.

Из цеха №6 суспензия поступает через делитель поз. 3.50 и может поступать в реакторы ниток «А» и «Б» и в сборник 3.72 откуда движется в ФГ 1-3-6.

На своем борате: из цеха №6 суспензия поступает в емкость поз. 3.96, далее на дамбу откуда дозируется по ниткам «А» и «Б» и по перетокам сливается в емкость поз. 3.72. из поз. 41 раствор в поз. 1.27 и идет откачка из них в смесители, из смесителей в реакторы 3.74 и 3.53₂, 3.53₄, 3.53₁.

Не выдерживание режима реакций ведет к получению не стабильных веществ – солей борной кислоты, что приводит к инкрустации оборудования и фильтроткани (осаждение монолитных осадков).

Фильтруемость суспензии бората кальция максимальна при рН – 10,6 ± 0,2; хуже при t^o 30^оС, рН – 10,4; еще хуже рН – 9 ± 0,1, t^o 50^оС.

При тов-м борате, один реактор должен выдавать гексоборат или борат при t^o 50^оС.

Водный баланс цеха (48т/ч датолитового концентрата):

Вход воды в 1ч:

Кек – 25т;

Промывная вода на фильтрацию – 120-130т;

Промывная вода на центрифуги – 15т;

Кек бората – 5т;

Вода на помывку б/я – 10т;

Оборотная – 10т;

Вода на насосы – 5т;

Итого – 200м³

Выход воды:

Кек промывной фильтрации – 40т;

Испарение на ВКС – 20т;

Испарение из суперкамер – 20-25т;

Испарение на ДК и ФГ 15-20т;

Сушка сушильных барабанов – 2т;

Выбросы в атмосферу – 5т;

Итого – 105т.

Дисбаланс – 90-95т.

Осаждение бората кальция 95т, вход равен выходу.

Коэффициент расчета:

Количество H₂SO₄ на 1т датолитового концентрата – 0,65т;

Количество воды промывной на промывную фильтрацию в хвост на 1т датолитового концентрата 2,7т Н₂О, учтено количество датолитовой руды (кек);

Количество шлама полученного из 1т датолитового концентрата 1т 570кг;

Количество воды на промывку 1т кристаллов борной кислоты примерно 0,8-1т.

Количество пара на 1-й сушильный барабан 2-2,5 т/ч;

Количество В₂О₃ в 1т борной кислоты 0,56т;

Количество борной кислоты полученное из 1т В₂О₃ – 1,776.

Коэффициент использованного сырья – это количество Н₃ВО₃ в виде готового продукта деленное на Н₃ВО₃ вводимого и умноженное на 100%, должен быть 91,3%.

100% - 91,3% = 8,7% (сумма потерь водорастворимых и кислоторастворимых + прочие).