本发明涉及四水八硼酸钠制备
技术领域：
，具体为一种四水八硼酸钠生产合成工艺。
背景技术：
：硼酸盐，与三氧化二硼有关伪盐类的统称。通常仅指正硼酸的盐。与强酸水溶液作用析出正硼酸。自然界中主要来源是与硼砂有关的矿物。可用于制造硼硅玻璃、陶瓷釉彩、透明搪瓷、去污剂、软水剂、防火材料、防腐剂和助熔剂等。四水八硼酸钠，属硼酸盐的一种，含硼21.17％(硼含量的理论值)，易溶冷水中，是一种新型高效速溶性硼酸盐。现有的四水八硼酸钠的生成过程中，杂质量不易控制。四水八硼酸钠基本采用沉淀析出的方式进行获得，但是该方式获得的四水八硼酸钠容易结成团，还需增加破碎的处理步骤，破碎的粒度越小，破碎的次数越多。技术实现要素：(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种四水八硼酸钠生产合成工艺，解决了现有四水八硼酸钠容易杂质多、需要破碎处理的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种四水八硼酸钠生产合成工艺，包括以下步骤：s1合成：在反应的容器加入指定体积的去离子水，接着加热至80～90℃，然后加入碳酸钠和硼酸，以摩尔质量比为碳酸钠和硼酸添加量的比值为4：2～3，同时每100g离子水加入碳酸钠和硼酸的混合物为60～80g，并不断搅拌，获得硼酸钠溶液，物料投入后，并保温10min；s2除杂：在硼酸钠溶液中加入原先加入去离子水的一半的量，同时进行降温，温度控制在5±2℃，且不断搅拌，此时存在有物质析出，取用澄清的液体，而其余部分备用；s3浓缩：将澄清的液体进行加热，并进行蒸发浓缩处理，待出现有物质析出时，结束蒸发，获得浓缩液，并进行保温处理；s4脱水：将浓缩液采用雾化的方式喷出，以及使用热风方式对雾化的物料进行脱水，获得固体四水八硼酸钠；s5干燥：将获得固体四水八硼酸钠置于无光通风的腔室中进行自然干燥。优选的，所述四水八硼酸钠同时进行多批次生成，若第一批次进行除杂步骤，则第二批次进行合成步骤。优选的，所述除杂步骤中产生的沉淀物加入去离子水并进行过滤，获得澄清液用于另一批次中合成的步骤中。优选的，所述脱水步骤中热风的温度为85～95℃，且采用旋风的方式进行干燥。优选的，所述干燥步骤中物料铺设的厚度小于5cm，同时风速控制位5m/s，且需要每过30min进行翻动，反复5～8次。优选的，所述不同生成的批次的不同步骤中可以进行热交换处理，如一个批次的合成步骤需要加热，而另一个批次的除杂步骤中需要降温，两个步骤可以继续宁热交换。(三)有益效果本发明提供了一种四水八硼酸钠生产合成工艺。具备以下有益效果：1、本发明，碳酸钠和硼酸反应生成硼酸钠，而硼酸钠的纯度和碳酸钠、硼酸原料有关，易于控制硼酸钠的纯度。2、本发明，在除杂的步骤中，产生的沉淀主要为碳酸钠，可以收集再次使用，降低材料成本。3、本发明，不同生成的批次的不同步骤中可以进行热交换处理，如一个批次的合成步骤需要加热，而另一个批次的除杂步骤中需要降温，两个步骤可以继续宁热交换，提高热量的利用效率，降低生成的能耗。4、本发明，采用雾化脱水的方式获得固体，该方式的获得物料成粉状，无需进行破碎处理，同时后期干燥的步骤中，不断地翻动，避免发生物料结块，保证了物料的质量。附图说明图1为本发明的工艺流程示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。实施例一：如图1所示，本发明实施例提供一种四水八硼酸钠生产合成工艺，包括以下步骤：s1合成：在反应的容器加入指定体积的去离子水，避免引入其它的杂质，提高硼酸钠合成的纯度，接着加热至80～90℃，然后加入碳酸钠和硼酸，以摩尔质量比为碳酸钠和硼酸添加量的比值为4：2，硼酸虽然有三个氢原子，但是在水溶液中主要电离出一个氢离子，此时采用过量的碳酸钠促进硼酸的电离，同时每100g离子水加入碳酸钠和硼酸的混合物为80g，在高温下，实现碳酸钠和硼酸转换生成硼酸钠，并不断搅拌，虽然反应生成碳酸，且碳酸的酸性强于硼酸，但是在高温以及在机械力的作用下，碳酸容易分解成水和二氧化碳，而二氧化碳挥发，保证硼酸钠的正常生成，获得硼酸钠溶液，物料投入后，并保温10min；s2除杂：在硼酸钠溶液中加入原先加入去离子水的一半的量，加入去离子水，使得硼酸钠溶液进行稀释，降低硼酸钠随杂质析出的量，同时进行降温，温度控制在5±2℃，在冷水中，硼酸钠的溶解度是碳酸钠的五六倍，且不断搅拌，此时存在有物质析出，沉淀位物主要为碳酸钠，取用澄清的液体，而其余部分备用；s3浓缩：将澄清的液体进行加热，并进行蒸发浓缩处理，待出现有物质析出时，结束蒸发，获得浓缩液，并进行保温处理，提高溶液的浓度，方便后续脱水处理；s4脱水：将浓缩液采用雾化的方式喷出，以及使用热风方式对雾化的物料进行脱水，获得固体四水八硼酸钠，脱水步骤中热风的温度为85～95℃，且采用旋风的方式进行干燥；s5干燥：将获得固体四水八硼酸钠置于无光通风的腔室中进行自然干燥，干燥步骤中物料铺设的厚度小于5cm，同时风速控制位5m/s，且需要每过30min进行翻动，反复5～8次。四水八硼酸钠同时进行多批次生成，若第一批次进行除杂步骤，则第二批次进行合成步骤，除杂步骤中产生的沉淀物加入去离子水并进行过滤，获得澄清液用于另一批次中合成的步骤中，提高物料利用率，降低原料成本，不同生成的批次的不同步骤中可以进行热交换处理，可选用现有的热交换器，如一个批次的合成步骤需要加热，而另一个批次的除杂步骤中需要降温，两个步骤可以继续宁热交换，提高热量的利用效率，降低生成的能耗。如图1所示，实施例二：本发明实施例提供一种四水八硼酸钠生产合成工艺，包括以下步骤：s1合成：在反应的容器加入指定体积的去离子水，避免引入其它的杂质，提高硼酸钠合成的纯度，接着加热至80～90℃，然后加入碳酸钠和硼酸，以摩尔质量比为碳酸钠和硼酸添加量的比值为4：2.5，硼酸虽然有三个氢原子，但是在水溶液中主要电离出一个氢离子，此时采用过量的碳酸钠促进硼酸的电离，同时每100g离子水加入碳酸钠和硼酸的混合物为70g，在高温下，实现碳酸钠和硼酸转换生成硼酸钠，并不断搅拌，虽然反应生成碳酸，且碳酸的酸性强于硼酸，但是在高温以及在机械力的作用下，碳酸容易分解成水和二氧化碳，而二氧化碳挥发，保证硼酸钠的正常生成，获得硼酸钠溶液，物料投入后，并保温10min；s2除杂：在硼酸钠溶液中加入原先加入去离子水的一半的量，加入去离子水，使得硼酸钠溶液进行稀释，降低硼酸钠随杂质析出的量，同时进行降温，温度控制在5±2℃，在冷水中，硼酸钠的溶解度是碳酸钠的五六倍，且不断搅拌，此时存在有物质析出，沉淀位物主要为碳酸钠，取用澄清的液体，而其余部分备用；s3浓缩：将澄清的液体进行加热，并进行蒸发浓缩处理，待出现有物质析出时，结束蒸发，获得浓缩液，并进行保温处理，提高溶液的浓度，方便后续脱水处理；s4脱水：将浓缩液采用雾化的方式喷出，以及使用热风方式对雾化的物料进行脱水，获得固体四水八硼酸钠，脱水步骤中热风的温度为85～95℃，且采用旋风的方式进行干燥；s5干燥：将获得固体四水八硼酸钠置于无光通风的腔室中进行自然干燥，干燥步骤中物料铺设的厚度小于5cm，同时风速控制位5m/s，且需要每过30min进行翻动，反复5～8次。四水八硼酸钠同时进行多批次生成，若第一批次进行除杂步骤，则第二批次进行合成步骤，除杂步骤中产生的沉淀物加入去离子水并进行过滤，获得澄清液用于另一批次中合成的步骤中，提高物料利用率，降低原料成本，不同生成的批次的不同步骤中可以进行热交换处理，可选用现有的热交换器，如一个批次的合成步骤需要加热，而另一个批次的除杂步骤中需要降温，两个步骤可以继续宁热交换，提高热量的利用效率，降低生成的能耗。实施例三：如图1所示，本发明实施例提供一种四水八硼酸钠生产合成工艺，包括以下步骤：s1合成：在反应的容器加入指定体积的去离子水，避免引入其它的杂质，提高硼酸钠合成的纯度，接着加热至80～90℃，然后加入碳酸钠和硼酸，以摩尔质量比为碳酸钠和硼酸添加量的比值为4：3，硼酸虽然有三个氢原子，但是在水溶液中主要电离出一个氢离子，此时采用过量的碳酸钠促进硼酸的电离，同时每100g离子水加入碳酸钠和硼酸的混合物为60g，在高温下，实现碳酸钠和硼酸转换生成硼酸钠，并不断搅拌，虽然反应生成碳酸，且碳酸的酸性强于硼酸，但是在高温以及在机械力的作用下，碳酸容易分解成水和二氧化碳，而二氧化碳挥发，保证硼酸钠的正常生成，获得硼酸钠溶液，物料投入后，并保温10min；s2除杂：在硼酸钠溶液中加入原先加入去离子水的一半的量，加入去离子水，使得硼酸钠溶液进行稀释，降低硼酸钠随杂质析出的量，同时进行降温，温度控制在5±2℃，在冷水中，硼酸钠的溶解度是碳酸钠的五六倍，且不断搅拌，此时存在有物质析出，沉淀位物主要为碳酸钠，取用澄清的液体，而其余部分备用；s3浓缩：将澄清的液体进行加热，并进行蒸发浓缩处理，待出现有物质析出时，结束蒸发，获得浓缩液，并进行保温处理，提高溶液的浓度，方便后续脱水处理；s4脱水：将浓缩液采用雾化的方式喷出，以及使用热风方式对雾化的物料进行脱水，获得固体四水八硼酸钠，脱水步骤中热风的温度为85～95℃，且采用旋风的方式进行干燥；s5干燥：将获得固体四水八硼酸钠置于无光通风的腔室中进行自然干燥，干燥步骤中物料铺设的厚度小于5cm，同时风速控制位5m/s，且需要每过30min进行翻动，反复5～8次。四水八硼酸钠同时进行多批次生成，若第一批次进行除杂步骤，则第二批次进行合成步骤，除杂步骤中产生的沉淀物加入去离子水并进行过滤，获得澄清液用于另一批次中合成的步骤中，提高物料利用率，降低原料成本，不同生成的批次的不同步骤中可以进行热交换处理，可选用现有的热交换器，如一个批次的合成步骤需要加热，而另一个批次的除杂步骤中需要降温，两个步骤可以继续宁热交换，提高热量的利用效率，降低生成的能耗。实施例四：对实施例一至三生产的四水八硼酸钠进行硼元素检测，如下表：实施例一实施例二实施例三百分比(％)18.819.518.1上表中实施例二所制得的四水八硼酸钠，其硼元素含量最高。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种四水八硼酸钠生产合成工艺，其特征在于，包括以下步骤：
s1合成：在反应的容器加入指定体积的去离子水，接着加热至80～90℃，然后加入碳酸钠和硼酸，以摩尔质量比为碳酸钠和硼酸添加量的比值为4：2～3，同时每100g离子水加入碳酸钠和硼酸的混合物为60～80g，并不断搅拌，获得硼酸钠溶液，物料投入后，并保温10min；
s2除杂：在硼酸钠溶液中加入原先加入去离子水的一半的量，同时进行降温，温度控制在5±2℃，且不断搅拌，此时存在有物质析出，取用澄清的液体，而其余部分备用；
s3浓缩：将澄清的液体进行加热，并进行蒸发浓缩处理，待出现有物质析出时，结束蒸发，获得浓缩液，并进行保温处理；
s4脱水：将浓缩液采用雾化的方式喷出，以及使用热风方式对雾化的物料进行脱水，获得固体四水八硼酸钠；
s5干燥：将获得固体四水八硼酸钠置于无光通风的腔室中进行自然干燥。
2.根据权利要求1所述的一种四水八硼酸钠生产合成工艺，其特征在于：所述四水八硼酸钠同时进行多批次生成，若第一批次进行除杂步骤，则第二批次进行合成步骤。
3.根据权利要求1所述的一种四水八硼酸钠生产合成工艺，其特征在于：所述除杂步骤中产生的沉淀物加入去离子水并进行过滤，获得澄清液用于另一批次中合成的步骤中。
4.根据权利要求1所述的一种四水八硼酸钠生产合成工艺，其特征在于：所述脱水步骤中热风的温度为85～95℃，且采用旋风的方式进行干燥。
5.根据权利要求1所述的一种四水八硼酸钠生产合成工艺，其特征在于：所述干燥步骤中物料铺设的厚度小于5cm，同时风速控制位5m/s，且需要每过30min进行翻动，反复5～8次。
6.根据权利要求1所述的一种四水八硼酸钠生产合成工艺，其特征在于：所述不同生成的批次的不同步骤中可以进行热交换处理，如一个批次的合成步骤需要加热，而另一个批次的除杂步骤中需要降温，两个步骤可以继续宁热交换。
技术总结本发明提供一种四水八硼酸钠生产合成工艺，涉及四水八硼酸钠制备领域。该一种四水八硼酸钠生产合成工艺，包括合成、除杂、浓缩、脱水和干燥步骤。采用碳酸钠和硼酸反应生成硼酸钠，而硼酸钠的纯度和碳酸钠、硼酸原料有关，易于控制硼酸钠的纯度，以及在四水八硼酸钠制备中提高原料的利用率、减少热量的浪费。
技术研发人员：郝波;郝俊芳;范红月
受保护的技术使用者：河北昊德生物科技有限公司
技术研发日：2020.12.21
技术公布日：2021.03.12
