一种从含镁盐湖老卤中分离硼的协萃体系及方法技术

本发明专利技术公开了一种从含镁盐湖老卤中分离硼的协萃体系及方法。所述协萃体系包括：提硼萃取剂、协萃剂及稀释剂，所述提硼萃取剂包括一元脂肪醇，所述协萃剂包括酮类物质。本发明专利技术采用一元脂肪醇和酮类物质混合组成协萃体系，能有效提高从盐湖卤水中提硼的效率，降低提硼萃取剂的使用量，同时改善分相，在从盐湖卤水中提硼的产业化中有很好的应用前景。中提硼的产业化中有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种从含镁盐湖老卤中分离硼的协萃体系及方法


[0001]本专利技术属于溶剂萃取
，具体涉及一种从含镁盐湖老卤中分离硼的协萃体系及方法。

技术介绍

[0002]硼酸是一种重要的基础化工原料，是玻璃纤维、绝缘材料、永磁材料、陶瓷、洗涤剂、农药、阻燃剂等众多化工产品的重要组成物质，对冶金、建材、机械、电子、化工、国防、农业、医药等诸多行业的发展有重要作用。目前，国内硼资源紧缺已威胁相关行业发展，特别是我国固体硼矿资源经过近几十年的开采已日益枯竭。而我国西部盐湖卤水中蕴含着丰富的液体硼矿资源。
[0003]目前国内外的盐湖卤水提硼技术主要有酸化法、沉淀法、分级结晶法、吸附法和溶剂萃取法等。由于溶剂萃取法具有选择性好、杂质分离彻底、硼回收率高等优点，在盐湖卤水提硼中有广阔的应用前景。
[0004]目前萃取提硼工艺的研究方向主要在于寻找合适的萃取剂、萃取条件以及萃取设备。萃取剂对硼酸的络合能力很大程度决定了萃取过程在技术上的可行性。目前，已研究开发出的硼萃取剂主要包括脂肪醇类(一元醇、二元醇和混合醇)、含羟基的芳香族化合物、含羟基的胺类化合物和离子液体等。其中应用最为广泛的为一元和二元脂肪醇萃取剂，一元醇萃取效率比二元醇效率低，萃取性能随分子量的减小而增大，但低分子量的一元醇在卤水中的溶解度较大，不适宜在工业中应用，分子量高的一元醇在相同浓度下粘度更大萃取效率更低；多元醇萃取剂相对来说，与硼酸形成的六元环硼酸酯更稳定，对硼酸有更佳的萃取效果，但其在水相中的损失是目前难以工业应用的主要原因。
[0005]目前采用一元脂肪醇或二元脂肪醇组成的混合醇萃取体系，但二元醇的引入导致萃取剂溶损变高，从而导致成本高、环境污染严重等问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种从含镁盐湖老卤中分离硼的协萃体系及方法，以克服现有技术的不足。
[0007]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0008]本专利技术实施例提供了一种从含镁盐湖老卤中分离硼的协萃体系，其包括：提硼萃取剂、协萃剂及稀释剂，所述提硼萃取剂包括一元脂肪醇，所述协萃剂包括酮类物质。
[0009]进一步地，所述酮类物质包括二异丁基酮、4
‑
甲基
‑2‑
己酮、2
‑
十三烷酮、2
‑
壬酮、甲基壬基甲酮、4
‑
(1，1
‑
二甲基丙基)环己酮中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
[0010]本专利技术实施例还提供了一种从含镁盐湖老卤中分离硼的方法，其包括：
[0011]提供作为萃取有机相的前述的协萃体系；
[0012]将所述萃取有机相与含镁盐湖老卤混合，并于20～40℃进行单级萃取或2～6级逆流萃取，获得含硼有机相；
[0013]以及，采用反萃剂对所述含硼有机相于20～40℃进行单级反萃取或2～6级逆流反萃取，获得含硼水溶液。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0015](1)本专利技术提供的由一元脂肪醇和酮类物质组成的协萃体系从含镁盐湖老卤中萃取提硼，该体系较单独使用一元脂肪醇时萃取效率更高，表现出较明显的协同萃取效应，能从卤水中高效分离硼酸，且体系中使用的一元脂肪醇和酮类萃取剂比一/二元混合醇水溶性更低；
[0016](2)本专利技术中协萃体系中的酮类物质协萃剂可以大大降低一元脂肪醇萃取剂的使用量，并能达到更好的萃取效果以及与单独使用一元脂肪醇萃取体系相当的萃取饱和容量，同时酮类物质作为优良溶剂可提高有机相和水相的分相速度，提高反萃效率，此外通过多级逆流萃取和反萃取来提高生产效率，将在萃取法从盐湖卤水中提硼的产业化过程中体现出更大优势。
具体实施方式
[0017]鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]具体的，作为本专利技术技术方案的一个方面，其所涉及的一种从含镁盐湖老卤中分离硼的协萃体系包括：提硼萃取剂、协萃剂及稀释剂，所述提硼萃取剂包括一元脂肪醇，所述协萃剂包括酮类物质。
[0019]在一些优选实施方案中，所述一元脂肪醇包括含β
‑
支链伯醇的一元脂肪醇。
[0020]进一步地，所述一元脂肪醇包括2
‑
丁基
‑1‑
正辛醇、2
‑
己基
‑1‑
癸醇、2
‑
正辛基
‑1‑
十二烷醇中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
[0021]在一些优选实施方案中，所述一元脂肪醇具有如式(I)所示的结构：
[0022][0023]其中，R1选自C4～C8的烷基中的任一者，R2选自C6～C10的烷基中的任一者。
[0024]在一些优选实施方案中，所述酮类物质包括二异丁基酮、4
‑
甲基
‑2‑
己酮、2
‑
十三烷酮、2
‑
壬酮、甲基壬基甲酮、4
‑
(1，1
‑
二甲基丙基)环己酮中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
[0025]本申请中使用的一元醇水溶性都很低，其中最高的是2
‑
丁基
‑
1正辛醇，0.01g/L(23℃)；所使用的酮类水溶性数据：二异丁基酮：0.5g/L(20℃)；2
‑
壬酮：0.37g/L(20℃)；2
‑
十三烷酮：不溶于水；甲基壬基甲酮：不溶于水；4
‑
(1，1
‑
二甲基丙基)环己酮：不溶于水。
[0026]进一步地，采用酮类物质作为协萃剂可提高萃取效率，同时酮类物质作为优良溶剂可提高有机相和水相的分相速度，同时可提高反萃效率。
[0027]本专利技术使用的酮类物质对络合物(即硼萃取剂)有增溶作用，同时，与硼酸的羟基有机会形成分子间的氢键，可以使醇能够更多的和硼络合形成硼酸硼酸酯，从而增加醇的萃取能力，起到协萃作用。
[0028]需要说明的是：双酮类物质对硼没有萃取效果，主要是用来萃取锂。
[0029]在一些优选实施方案中，所述稀释剂包括磺化煤油、航空煤油、苯、甲苯、庚烷、正十二烷、1，2
‑
二氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸戊酯中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
[0030]进一步地，所述协萃体系中加入稀释剂不仅可以溶解固体萃取剂或降低液体萃取剂粘度，促进两相传递过程的进行，还可以减少萃取剂用量，降低生产成本。
[0031]在一些优选实施方案中，所述协萃体系中提硼萃取剂的体积浓度为10～80％，协萃剂的体积浓度为5～5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从含镁盐湖老卤中分离硼的协萃体系，其特征在于包括：提硼萃取剂、协萃剂及稀释剂，所述提硼萃取剂包括一元脂肪醇，所述协萃剂包括酮类物质。2.根据权利要求1所述的协萃体系，其特征在于：所述一元脂肪醇包括含β
‑
支链伯醇的一元脂肪醇；优选的，所述一元脂肪醇包括2
‑
丁基
‑1‑
正辛醇、2
‑
己基
‑1‑
癸醇、2
‑
正辛基
‑1‑
十二烷醇中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述一元脂肪醇具有如式(I)所示的结构：其中，R1选自C4～C8的烷基中的任一者，R2选自C6～C10的烷基中的任一者。3.根据权利要求1所述的协萃体系，其特征在于：所述酮类物质包括二异丁基酮、4
‑
甲基
‑2‑
己酮、2
‑
十三烷酮、2
‑
壬酮、甲基壬基甲酮、4
‑
(1，1
‑
二甲基丙基)环己酮中的任意一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的协萃体...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭小五，李丽娟，姬连敏，时东，张利诚，宋富根，张禹泽，许淘善，鲁海龙，谢绍雷，宋雪雪，陈楠，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：