一种用于盐湖卤水中萃取硼酸的萃取剂及萃取硼酸的方法与流程

本发明属于盐湖化工，涉及一种用于盐湖卤水中萃取硼酸的萃取剂及萃取硼酸的方法。

背景技术：

1、硼及其化合物在国民经济及工农业生产发展中具有重要地位，其原料主要来源于固体硼矿和卤水矿。在盐湖卤水的开发过程中，硼的高效分离既可以制备高品质硼酸，同时也可降低硼对生产碳酸锂等盐湖产品品质的影响。因此，盐湖卤水中的硼资源的高效分离提取，对促进我国盐湖资源的综合利用具有重要意义。

2、我国盐湖卤水中硼资源的高效绿色分离与提取，关键在于选择工艺简单、分离效果好且绿色环保的提取方法。目前国内外从盐湖卤水中提取硼酸的技术主要有酸化法、沉淀法、分级结晶法、吸附法和溶剂萃取法。其中溶剂萃取法受溶液中硼酸含量的限制小、工艺流程短、生产设备简单、操作简便，是最具工业应用前景的从盐湖卤水中分离提取硼的方法。

3、cn116621189a公开了一种卤水中提取高纯硼酸的方法，所述方法包括如下步骤：调节卤水ph值至9.5-11.5，得到氢氧化镁沉淀和上清液；所得上清液进入树脂吸附柱进行吸附；使用解析原液对树脂吸附柱进行解析，得到解析液；所得解析液依次经负压蒸发、冷凝和分离，得到高纯硼酸和稀盐酸。

4、cn115920450a公开了一种用于从盐湖卤水中萃取硼酸的助萃取剂及萃取硼酸的方法，其利用离子液体助萃取剂从盐湖卤水中萃取硼酸。

5、上述方案存在萃取率低或萃取剂溶损大，对环境污染严重及价格昂贵等弊端，导致工业应用中污水处理成本增大，限制其应用发展。近年来，离子液体由于其阴阳离子的可设计性，使其成为一类新型硼萃取剂。离子液体的加入可改进试剂溶损高、连续萃取率低、污染环境等问题，因此，采用溶解度低、萃取率高的一元混合脂肪醇与离子液体的混合物来萃取制备硼酸是极具希望和应用前景的方案，亟待进一步的研究和探索。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于盐湖卤水中萃取硼酸的萃取剂及萃取硼酸的方法，所述萃取剂含有小分子一元脂肪醇、大分子一元脂肪醇以及离子液体，使用所述萃取剂从盐湖卤水中萃取硼酸具有萃取效果好、有机溶损低、酸碱消耗少的优点。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种用于盐湖卤水中萃取硼酸的萃取剂，所述萃取剂包括主萃取剂和协萃剂，所述主萃取剂包括小分子一元脂肪醇和大分子一元脂肪醇，所述协萃剂包括离子液体；

4、其中，所述小分子一元脂肪醇的碳原子数≤10，所述大分子一元醇的碳原子数>10。

5、本发明所述一元脂肪醇即分子中仅含有一个-oh的脂肪醇。

6、本发明采用小分子一元脂肪醇和大分子一元脂肪醇混合作为主萃取剂，来降低小分子一元脂肪醇溶损，通过加入离子液体作为协萃剂来协助萃取，可以提高硼酸的萃取率。

7、优选地，所述小分子一元脂肪醇包括异辛醇。

8、优选地，所述大分子一元脂肪醇包括2-丁基-1-辛醇。

9、优选地，所述离子液体包括1-辛烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐即[c8mim][pf6]。

10、优选地，所述萃取剂还包括稀释剂。

11、优选地，所述稀释剂包括磺化煤油。

12、优选地，所述小分子一元脂肪醇和大分子一元脂肪醇的体积比为(5～8):(1～4.5)，例如：5:1、6:2、7:3、6:1或8:4.5等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为(6～7):3。

13、优选地，所述小分子一元脂肪醇和离子液体的体积比为(5～8):(0.5～1)，例如：5:0.5、6:0.8、7:0.6、8:0.6或8:1等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为(6～7):0.5。

14、第二方面，本发明提供了一种从盐湖卤水中萃取硼酸的方法，所述方法使用如第一方面所述的用于盐湖卤水中萃取硼酸的萃取剂，包括以下步骤：

15、(1)将小分子一元脂肪醇、大分子一元脂肪醇、离子液体和稀释剂混合得到萃取剂；

16、(2)将盐湖卤水调节ph后与萃取剂混合进行萃取处理得到萃取液和萃余液；

17、(3)对所述萃取液进行反萃处理，得到富硼反萃液。

18、本发明所述方法具有较好的萃取选择性，经济实惠，具有较好的应用价值，但在水中溶解度较高，萃取过程溶损严重。本发明通过添加溶解性更低的大分子一元脂肪醇进行协同萃取，较大程度降低了萃取剂在水相中的溶损程度。相较于二元脂肪醇萃取体系而言，本发明所述方法在萃取与反萃过程酸碱消耗少，仅在萃取前消耗少量酸对卤水ph进行调控，萃取成本相对较低。

19、优选地，步骤(1)所述萃取剂中稀释剂的体积分数为40％～60％，例如：40％、45％、50％、55％或60％等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

20、优选地，所述稀释剂的皂化率为40％～60％，例如：40％、45％、50％、55％或60％等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

21、优选地，步骤(2)ph为1～3，例如：1、1.5、2、2.5或3等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

22、优选地，所述调节ph的调节剂包括盐酸。

23、优选地，所述盐酸的摩尔浓度为2～5mol/l，例如：2mol/l、2.5mol/l、3mol/l、4mol/l或5mol/l等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

24、优选地，所述调节ph后进行固液分离。

25、优选地，步骤(2)所述盐湖卤水和萃取剂的体积比为(0.5～3):1，例如：0.5:1、1:1、2:1、2.5:1或3:1等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

26、优选地，步骤(2)所述萃取处理包括单级萃取和/或多级逆流萃取，优选为多级逆流萃取。

27、优选地，步骤(3)所述反萃处理的反萃剂包括水。

28、常规的二元脂肪醇萃取需要酸来进行反萃本发明所述反萃处理使用水即可完成，在降低成本的同时避免引入杂质。

29、优选地，所述反萃剂与萃取液的体积比为(0.5～3):1，例如：0.5:1、1:1、2:1、2.5:1或3:1等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

30、作为本发明的优选方案，所述从盐湖卤水中萃取硼酸的方法包括以下步骤：

31、(1)将小分子一元脂肪醇、大分子一元脂肪醇、离子液体按照体积比为(5～8):(1～4.5):(0.5～1)和皂化率为40％～60％的稀释剂混合得到稀释剂体积分数为40％～60％的萃取剂；

32、(2)使用2～5mol/l的盐酸将盐湖卤水的ph调节为1～3后与萃取剂按照体积比为(0.5～3):1混合进行萃取处理得到萃取液和萃余液；

33、(3)使用水对所述萃取液进行反萃处理，得到富硼反萃液。

34、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

35、(1)本发明采用小分子一元脂肪醇和大分子一元脂肪醇混合作为主萃取剂，通过加入离子液体作为协萃剂来协助萃取，不仅可以提高硼酸的萃取率，同时可以在反萃过程中避免酸溶液的使用，避免引入杂质且降低成本，得到富硼反萃液中油分含量较低，可以直接用作硼酸制备。

36、(2)使用本发明所述萃取剂从盐湖卤水中萃取硼酸的过程中，萃取液中硼萃取率可达98.34％以上，萃余液中的油分含量可达5.87mg/l以下，反萃液中油分含量可达21.51mg/l以下。