硼酸是一种重要的化工产品及原料,广泛应用于玻纤、陶瓷、玻璃、日用化学品、医药、冶金、核能等行业。硼酸的生产一般都是采用硫酸“一步法”通过分解硼矿制得。我国制备硼酸的原料主要是辽吉和青藏地区高品位的硼镁矿,但是经过半个多世纪的开采,现已面临枯竭。如今有些企业开始通过进口国外的钠硼解石矿来生产硼酸,但也面临一些技术上的难题。如矿物中氯化钠等含量过高,以硫酸分解钠硼解石矿制备的副产品硫酸钠附加值低,生产成本高等问题。为了解决上述存在的问题,本文从钠硼解石矿的综合利用角度出发,提出了一种硝酸分解钠硼解石制备硼酸的新工艺。本文以玻利维亚的钠硼解石矿为原料,以硝酸代替硫酸来分解钠硼解石矿制备硼酸,在硼酸制备过程中产生的硝酸钙,通过加入纯碱的方式制备出附加值更高的轻质碳酸钙和硝酸钠。首先对原矿进行擦洗,脱除矿物中的氯化钠,考察了液固体积质量比和洗矿时间对钠硼解石原矿脱氯效果的影响。在液固体积质量比为6mL/g和洗矿时间为20-30min的条件下,脱氯效果显著,氯离子脱除率达到了92.17%,钠硼解石精矿中氯离子含量降至0.56%。然后以硝酸为分解剂对钠硼解石精矿进行酸解,考察了硝酸用量、液固质量比、酸解温度和时间对酸解反应的影响,获得的最佳酸解条件为：硝酸用量为理论量的0.9倍,液固质量比5：1,酸解温度60℃,酸解时间40-60min。在最佳的酸解条件下,B203浸出率达到了98.44%,钠硼解石矿已基本分解完全。过滤出的酸解液进行硼酸结晶,适宜的结晶温度和时间分别为室温25℃和6-7h,硼酸的结晶率达到了40%以上。分离硼酸获得的硼酸母液再加入饱和的碳酸钠溶液制得碳酸钙,考察了反应温度、碳酸钠的加入量和加入速度、以及反应时间对硼酸母液脱钙率及碳酸钙形貌和粒度的影响。在反应温度为50℃、碳酸钠加入量为理论量的1.2倍、碳酸钠加入速度大于等于7.0mL/min和反应时间为10-30min的条件下,硼酸母液的脱钙率达到了99%以上,并且获得的碳酸钙呈球形,具有粒径小(1.0μm左右)、球形形状规整、表面光滑、颗粒大小均一等特点。最后对脱钙后的母液进行蒸发、冷却、结晶制得硝酸钠。考察了脱钙母液的浓缩浓度和结晶时间对硝酸钠析出量和纯度的影响。最佳脱钙母液的浓缩浓度为44-47Be,结晶温度为35-40℃。并进行了稳定循环试验研究,获得的硼酸和硝酸钠的平均收率分别为98.73%和85.16%,制得的硼酸、碳酸钙和硝酸钠产品都符合相应产品的工业级标准。