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: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电气石和斧石。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xx硼砂、遂安石、硼镁石、硬硼钙石、xx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。 硼镁石 Mg2[B2O4(OH)](OH):B2O3 的理论含量为41.38%;呈纤维状、板状、柱状晶形;具有丝绢光泽;颜色有白、灰、浅黄色;密度为2.62~2.75 g/cm3,莫氏硬度3~4,不溶于水。 硼镁铁矿(Mg·Fe)3 Fe[BO3]O2:B2O3 的理论含量17.83% ;形态有针状、柱状、纤维状、短柱状-粒状集合体等多种晶形;具有珍珠、金刚光泽;颜色有黑色和黑绿色;密度为3.6~4.7 g/cm3;莫氏硬度5.5~6;不溶于水。 xx硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O:B2O3 的理论含量是36.51% ;形态为晶体或致密块状、土状集合体;颜色有白色、浅灰色和浅黄色;密度为1.69~1.72 g/cm3;莫氏硬度2.0~2.5;可溶于水。 遂安石Mg2(B2O5):B2O3 的理论含量46.34%;形态有板柱状、楔状、竹叶状、针状、纤维状等多种晶形;呈玻璃油脂光泽;有白色或淡褐色;密度为2.91~2.93 g/cm3;莫氏硬度5.9;不溶于水。 钠硼解石NaCa(H2O)6[B3B2O7(OH)4]:B2O3 的理论含量42.95% ;晶形有纤维状、针状集合体两种;呈玻璃、丝绢光泽;无色或白色;密度1.65~1.95 g/cm3;莫氏硬度2.5;难溶于水。 硬硼钙石Ca(H2O)[B2BO4(OH)3]:B2O3 的理论含量50.81% ;形态为等粒状、放射状、致密状集合体;有玻璃、金刚光泽;白色或无色;密度2.41~2.44 g/cm3;莫氏硬度4.5~5;不溶于水。 柱硼镁石Mg[B2O(OH)3]:B2O3 的理论含量42.46% ;有柱状、短柱状和纤维状3种晶形;玻璃光泽;颜色有白色、灰白色或无色;密度2.3 g/ cm3;莫氏硬度3.5。 二、 用途与技术经济指标 硼矿物的主要用途 硼矿的主要用途是用来生产硼砂、硼酸、元素硼以及硼的其他化合物,这些硼化物广泛应用于国民经济的许多部门。 1.建材工业 玻璃行业是硼砂的{zd0}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。 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xx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。 |