硼矿的特性用途及利用发展趋势

第一节 硼矿工艺特性及主要用途

一、工艺特性

硼属元素周期表第Ⅲ主族，元素符号B，原子序数为5，相对原子质量10.81，原子价3。非结晶硼为棕色或黄色极软的粉末；晶体硼为灰色，有光泽，透明，硬度接近金刚石，性脆，电阻高。晶体硼密度为2.34g/cm3，非晶体硼密度为2.37g/cm3，熔点2300℃，沸点为2550℃。硼不溶于水、乙醇、乙醚，溶于浓硝酸和浓硫酸，并在这些浓酸中反应生成硼酸。

硼是典型的亲石元素，化学性质很活泼，属半金属或准金属范畴，但主要表现为非金属属性，仅在单质状态下显有某些金属性。单质晶体为二十面体。这种不寻常的结构，使单质硼和硼氢化物具有一些特殊的性质和用途。

硼能和周期表中第四、五、六族的元素形成金属硼化物，主要结合的离子有镁、钙、钠、钾、锶等。

硼在室温下可与氟化合，在高温下可与氯、溴和硫化合，与碘不直接化合。在电弧温度下可与碳反应形成碳化硼B4C，其硬度仅次于金刚石。

硼与水、二氧化碳、氧化氮或许多其它氧化物在一起加热时可起还原剂的作用。硼可形成一系列的共价氢化物，最简单、最重要的是乙硼烷B2H6，也可能生成长硼链的氢化物，如B4H10、B5H9等。

硼在氧气中于700℃时着火，并生成氧化硼B2O3。硼溶于热水中生成正硼酸H3BO3，继续加热则生成偏硼酸HBO2(100℃)、四硼酸H2B4O7(140～160℃)。硼的氮化物有氮化硼BN、硼氮烷B3N3H6等。

硼几乎能和元素周期表中大部分元素化合，硼化物具有错综复杂的键型结构，所生成的多种化合物具有独特的理化性质。

二、主要用途

硼矿，是一种用途广泛的化工原料矿物。它主要用于生产硼砂、硼酸和硼的各种化合物以及元素硼。是冶金、建材、机械、电器、化工、轻工、核工业、医药、农业等部门的重要原料。

第二节 硼矿开发利用现状及发展趋势

一、开发利用现状、存在问题及解决对策

硼矿是重要的化工矿产。硼矿经化学加工制成硼砂、硼酸、广泛应用于许多 行业 。目前我国的硼矿山主要集中在辽宁省，全国硼矿石生产能力约为48.7万吨/年(折含B2O3为12%的标矿能力)，国内和主要硼矿山及另外全国有乡镇及个体小硼矿100余家，这些小矿没有固定的生产能力。

中国现有生产硼砂、硼酸的化工厂约30家，生产能力分别为20万吨和3万吨左右。目前存在的主要问题是中国现有的硼矿生产矿山保有可采储量(硼镁石矿石)已不多，即将面临枯竭。供求予盾十分突出。随着国民经济的发展，硼的需求量持续增长。据有关部门统计预测，硼砂和硼酸的产量，随着经济发展的需要，每年将分别以6.25%和6.50%的平均速度增长，无疑硼镁矿的产量也必须同步增长，才能满足硼化学工业发展的需要，这样硼镁矿的供求形势更为严峻。

因此解决这种供求矛盾采取的对策措施为：一是尽快开发翁泉沟铁硼矿，该矿硼储量占全国储量的一半，翁泉沟铁硼矿的开发与否，对满足未来需求十分关键。二是继续加强硼矿资源勘查，根据硼矿成矿规律和成矿条件，中国硼矿资源尚有较大潜力。在东北地区老矿区外围和深部继续寻找易采选的硼镁石型矿，对中国其它两个成矿带也应加强成矿条件 研究 ，注意寻找火山沉积型硼矿。第三是综合利用盐湖硼矿，西部青藏盐湖硼矿保有储量(B2O3)1800多万吨，占全国总量的36%，对其开发利用 研究 将具有十分重要意义。

二、发展趋势

为开发我国硼化学加工需求的硼矿资源，除加强地质勘探工作，寻找新的矿产地外，对已查明的表内贫矿、多元素共生铁硼矿和含铀铁硼矿，应加速其选矿、化工、冶金多方面的开发性 研究 工作，使这些资源尽快成为硼化学原料基地。在这方面，郑州矿产综合利用 研究 所和国内几家科研单位通过对辽宁凤城翁泉沟含铀铁硼矿的综合利用 研究 ，采用预先粗粒抛尾，制取铁硼混合精矿，降低了镁硼比，进一步湿法提硼取得了突破性的进展；化工部长沙化学矿山设计 研究 院开发了“硼的化学分选法”，(又称“一步法”)制取硼酸的新工艺，通过这些新工艺的推广应用，必将进一步缓解我国硼矿紧缺的状况。


 

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