Получение борной кислоты

[дипломант]

Помогите разобраться с подробным химизмом реакции получения борной кислоты из датолитового концентрата. Что там происходит? Знаю только что используется серная кислота и побочным продуктом реакции является борогипс.

 

Весьма пригодилась бы упрощенная технологическая схема сего процесса.

 

Спасибо

[aversun]

Датолит - CaBSiO4(OH).

В упощенном виде это выглядит так:

CaBSiO4(OH) + H2SO4 = SiO2 + CaSO4 + H3BO3

Сульфат кальция (с примесью борной кислоты) - борогипс.

Окись кремния выделяется в виде геля SiO2*nH2O

Борная кислота растворима в воде и выделяется от осадка промывкой, фильтрацией и рафинируется.

[дипломант]

  aversun сказал:

В упощенном виде это выглядит так:

CaBSiO4(OH) + H2SO4 = SiO2 + CaSO4 + H3BO3

 

как это выглядить в раскрытом формате?

[Vova]

  дипломант сказал:

как это выглядить в раскрытом формате?

Как минимум - на докторскую диссертацию (скорее всего - не одну).

Боратами не занимался, но занимался фосфатами - достаточно, чтобы убедится, что реальность совсем не похожа на учебники.

[дипломант]

  Vova сказал:

Боратами не занимался, но занимался фосфатами - достаточно, чтобы убедится, что реальность совсем не похожа на учебники.

 

хорошо, но упрощенная схема расширенной схемы химизма имеется? А то на защите данной реакции посвящен отдельный слайд. И одна реакция выглядит...немного несолидно

[aversun]

  дипломант сказал:

хорошо, но упрощенная схема расширенной схемы химизма имеется? А то на защите данной реакции посвящен отдельный слайд. И одна реакция выглядит...немного несолидно

Да, собственно, в смысле химизма, приведенное уравнение и есть основное, дальше идут технологии, как кислоту добавлять, как нагревать, сколько держать и старить осадки, как фильтровать, как борную кислоту осаждать, как перекристаллизовывать.

"При получении Н3ВО3 из прир. боратов их разлагают H2SO4 при 100°С и отфильтровывают нерастворимый остаток; фильтрат охлаждают до 15°С, выпавшие при этом кристаллы Н3ВО3 отделяют на центрифугах и сушат при т-ре не выше 100°С" - http://www.xumuk.ru/encyklopedia/609.html

Или ищите: Ткачев К. В., Плышевский Ю. С, Технология неорганических соединений бора, Л, 1983.

[дипломант]

  aversun сказал:

Да, собственно, в смысле химизма, приведенное уравнение и есть основное

 

состав борогипса (в пересчете на сухой), (% масс.):

СаSО4 – 70,7%,

SiO2 – 24,10%,

Al2O3-0,45%,

Fе2O3 – 3,70%,

B2O3 – 0,20%,

 

неужели в данном процессе не существует промежуточных и побочных реакций? и вещества Al2O3, Fе2O3, B2O3 являются примесями доломитового концентрата и переходят в борогипс не участвуя ни в какой реакции?

[aversun]

  дипломант сказал:

состав борогипса (в пересчете на сухой), (% масс.):

СаSО4 – 70,7%,

SiO2 – 24,10%,

Al2O3-0,45%,

Fе2O3 – 3,70%,

B2O3 – 0,20%,

 

неужели в данном процессе не существует промежуточных и побочных реакций? и вещества Al2O3, Fе2O3, B2O3 являются примесями доломитового концентрата и переходят в борогипс не участвуя ни в какой реакции?

Al2O3, Fе2O3 - примеси, а B2O3 в виде H3BO3 основной извлекаемый продукт, его наличие в борогипсе объесняется тем, что невозможно 100% извлечь весь бор. При обработке борсодержащего сырья серной кислотой, как уже и сказано, в осадок уходят гель кремнекислоты, SiO2*nH2O, сульфат кальция и примеси, борная кислота остается в растворе, отделяется от него и перекристаллизовывается.

[дипломант]

еще один вопросик

 

  aversun сказал:

CaBSiO4(OH) + H2SO4 = SiO2 + CaSO4 + H3BO3

 

Другие источники мне подсказывают что датолит выглядит немного более сложно. а именно: Ca2B2(SiO4)2(OH)8

Экспериментируя с коэффициентами я не смог избавиться от переизбытка кислорода в левой части.

Ca2B2(SiO4)2(OH)8 + 2H2SO4 = 2SiO2*3H2O + 2CaSO4 + 2H3BO3

 

врут ли источники относительно формулы и если нет то как будет выглядеть реакция?

[Nikiti4]

формула непраильная