硼砂

2021年1月26日发(作者：余光中)
硼
硼简介

砂
相
关
资
料

硼是一种典型的非金属元素。硼在自然界中只以化合物形式存在，但
在地壳中分散状态的硼却分布广泛 ，而且是地表水、地下水、岩浆喷气、
矿泉水和所有岩层的气液包裹体中所具有的元素。硼也是非常分散 的、典
型的亲石元素，广泛分布于各种成因、不同类型的岩石中。硼矿物几乎在
地质旋回的所有 阶段都可以形成，从岩浆作用到表生作用，在内生条件和
外生条件下均可以形成工业富集。硼在玻璃、冶 金、医药、搪瓷、油漆、
日用化工、农业以及国防尖端工业等部门都是不可缺少的。因此，硼资源
的开发、利用，对于现代工业的发展，具有越来越重要的作用。

硼矿分布

世界上硼矿总储量约
17
亿吨（以
B2O3
计）
，主要产硼国家有 美国、
土耳其、俄罗斯、哈萨克斯坦、智利、玻璃维亚、秘鲁、阿根廷、伊朗、
中国等十个国家 。其中美国、土耳其、俄罗斯和中国的保有储量最多。中
国的保有储量占第四位。

美 国硼砂集团在加州的莫拉维（
Mojave
）沙漠硼镇（
Boron
）地区开
采的是一个大型硼砂和四水硼砂矿床，北美化学矿物集团开采的是撒拉斯
（
Searl es
）
湖中抽取含硼酸盐的卤水矿产，
Newport
矿物公司从德斯谷开< br>采的是小型硬硼钙石矿床。

加利福尼亚州是美国唯一的具有重要商业开采价值的硼矿产 区，目前
有三大矿区：
1.
加州科恩县（
Kern county
） 硼矿矿区，
2.
加利福尼亚州
西圣贝那迪尔诺（
san Bernardino county
）西尔斯湖区的卤水矿，
3.
加
利福尼 亚州和内华达州交界处的死谷（
death vaiiy
）矿区。

土耳其开 采的硼酸盐主要是在毕加狄（
Bigadic
）和伊美特（
Emet
）
地区的钠硼解石和硬硼钙石，还有来自科卡（
Kirka
）盆地的一个巨型硼
砂矿床 。土耳其的硼矿矿石类型有三类，分别为型、硼酸钠型和钙钠型硼
矿。约有储量亿吨。

俄罗斯的硼矿多产于亚洲部分，以硅硼钙石为主，有感可溶性较差，
总储量为
4000
万吨，
产地为达尔涅戈尔斯科城
（
the
town
of
daineqorsk
）
。

我国硼矿资源绝大多数产地和储量集中 分布在东北和西南地区的辽、
吉、青、藏四省区，硼矿资源主要分布在辽
(
宁
)
东——吉
(
林
)
南沉积变质
型硼矿成矿带，青藏高原盐湖 硼矿成矿带及江苏六合冶山——广西钟山黄
宝矽卡岩型硼矿成矿带等三个成矿带中。

硼矿原料特点

世界上含硼矿物很多，根据含硼矿物的化学组成，可将其分为三类：< br>硼硅酸盐矿物、硼铝硅酸盐矿物和硼酸盐矿物。其中，硼硅酸盐矿物主要
是硅钙硼石和赛黄晶；硼 铝硅酸盐矿物主要有和斧石。这两类硼矿物中，
除了硅钙硼石尚具有工业价值外，其他或是难以加工，或 因未大量聚集成
工业矿床而意义不大。目前，作为硼工业原料的主要是第三类——硼酸盐
矿物。 这类矿物有
100
多种，但作为工业硼资源开发利用的仅有
10
余种，
如天然硼砂、遂安石、
、硬硼钙石、天然硼酸、钠硼解石、柱硼镁石等。
在中国，硼镁石、遂 安石、硼镁铁矿、硼砂、钠硼解石、柱硼镁石等均可
形成大、中型矿床。下面分别简介一下几种主要硼酸 盐矿物的物理、化学
性能。

硼矿用途

1.
建材工业，玻 璃行业是硼砂的最大用户。玻璃生产中加入一定量的
硼砂可以增强玻璃的热稳定性，增大紫外线的透射率 ，提高玻璃的透明度
和抗冲击的机械性能。近年来，硼酸还大量用于玻璃纤维的制造，而玻璃
纤 维不仅是生产玻璃钢的重要原料，而且也是建筑、机械和制萘工业等的
新型材料。
在陶瓷行业中 可用硼砂作催化剂。
硼砂也是防腐剂、
高温坩埚、
油漆等生产的添加剂。
< br>2.
轻工工业，硼砂是生产搪瓷制品的重要原料，它能增强搪瓷制品的
牢固度和光泽度， 提高瓷釉的耐热性，并大大增大其膨胀系数。在印染行
业中，硼砂是常用的煮炼剂，用来去除天然棉纤维 中所含的油、蜡及色素
等，并对原布具有漂白作用利于染色。在造纸业中硼化物是一种新型的造
纸涂料，它可以增加纸的光泽和防火性能，并用作造纸工业中含汞污水的
处理剂等。硼的某些化合物还可 以做成防火剂、防火涂料、油漆干燥剂、
防锈漆等。

3.
冶金工业，在冶金 工业中加入硼化物可制成硼钢等特种钢，这类钢
具有很高的强度和耐腐蚀及耐热等优良性能，是制造喷气 发动机等主要部
件的优质钢材。在铝、钼、镍等金属中加入少许硼，可以改善这些金属的
机械性 能。硼也是铸造镁及其合金时的防氧化剂。铁、硼、硅非晶态金属
是一种高新技术材料，用它作变压器铁 心，代替硅钢片，可节电
3/4
。

4.
机械工业，在机械工业中硼 被用作硬质合金、宝石等硬质材料的磨
削、研磨、钻孔及抛光等。“渗硼”是机械加工行业中一种新工艺 ，它能
提高零件表面的硬度和耐磨、抗氧化性能。

5.
化学工业，硼砂、硼 酸可作为肥皂、洗涤剂等日用化工产品的添加
剂。含硼洗涤剂具有保护头发、去污力强、无污染等性能。 某些硼化物还
可制成良好的还原剂、催化剂、溴化剂等。

6.
电子工业，在 硼系列化合物中，某些硼化物是绝缘材料，而有些硼
化物则是良好的导电材料，具有半导体的特性，又有 电子放射等性能，可
用来制造各种电子元、器件，用作引燃管的引燃极、电讯器材、电容器、
半 导体的掺合料、高压高频电及等离子弧的绝缘体、雷达的传递窗等。

7.
原子能工业 和，硼具有显着的吸收中子的作用，可用作原子反应堆
中的控制棒及原子反应堆的结构材料。碳化硼具有 高熔点、抗压强度大、
防辐射和防化学腐蚀性能，因此，它是航空和装甲的理想防护材料。硼的
某些化合物是制造火箭喷嘴、燃烧室内件及喷气发动机的部件。硼的氢化
物是液体火箭推进剂中常用的燃 烧剂等。

8.
，硼在农业上用作生产硼肥、杀虫剂等。

硼砂

硼砂也叫粗硼砂，是一种既软又轻的无色结晶物质。在化学组成上，
它 是含有
10
个水分子的四硼酸钠。它的晶体为板状或柱状，晶体集合在
一起形成晶簇状 、粒状、多孔的土块状等等，颜色为白中带灰或带浅色调
的黄、
蓝、
绿等，
具 有玻璃光泽。
硼砂有着很多用途我们熟悉的如消毒剂、
保鲜防腐剂、软水剂、洗眼水、肥皂添加 剂、陶瓷的釉料和玻璃原料等，
在工业生产中硼砂也有着重要的作用。无色半透明晶体或白色结晶粉末。
无臭，味咸。比重。
320oC
时失去全部结晶水。易溶于水、甘油中，微溶
于酒精。水溶液呈弱碱性。硼砂在空气可缓慢风化。熔融时成无色玻璃状
物质。硼砂有杀菌作用，口服对 人有害。分子式
:

五水硼砂是工业上所用的钠硼酸盐的最普通形式。它以白色的晶 体颗
粒存在。其水溶液呈弱碱性。

氧化硼（
B2O3
）
%
五水硼砂（
Na2B4O75H2O
）
%
氧化钠（
Na2O
）
%
硫
≤
100
氯
≤
120
铁
≤
10
水
≤
400
硼酸

硼酸，为白色粉末状结晶或三斜轴面鳞片状光泽结晶，有滑腻手感，
无。溶于水、酒精、
、醚类 及中，水溶液呈性。大量用于玻璃（光学玻璃、
耐酸玻璃、
、绝缘材料用）工业，可以改善玻璃 制品的耐热、透明性能，
提高机械强度，缩短溶融时间。
: H3BO3
，分子质量
:
，熔点
: 169
℃；
性质：硼酸实际上 是的水合物（B2O3·3H2O。比重（
15
℃）
。硼酸在水中
的溶解度随 温度升高而增大，并能随水蒸汽挥发；在中的溶解度要比在水
的溶解度小。加热至
70
～
100
℃时逐渐脱水生成，
150
～
160
℃时生成焦硼
不
溶
物
（
Fe
）
（
Cl
）
酸
根
（
SO4
）
ppm
ppm
ppm
ppm