• 含硼矿物及其应用简介



• 含硼矿物简介

• 硼矿很早就得到利用，远在中世纪，中国西藏的硼砂已被开采。现在，硼已成为用途较广的元素之一。
• 自然界现已发现含硼矿物150多种，主要有硼砂矿、硼酸矿、硼酸盐矿、硅硼酸盐矿等。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，除了硅钙硼石和赛黄晶尚具有工业价值外，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，如天然硼砂、遂安石、硼镁石、硬硼钙石、天然硼酸、钠硼解石、柱硼镁石等。

• 天然硼砂

• 硼砂或称粗硼砂、四硼酸钠(十水)、月石砂、黄月砂、四硼酸钠、月石砂等。英文名称Borax,Sodium tetraborate，其化学式：Na2B4O7•10H2O， B2O3 的理论含量是36.51%。其沸点：1575℃，熔点: 约880℃，密度为1.73g/cm³；莫氏硬度2.0～2.5；通常为含有无色晶体的白色粉末，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，颜色有白中带灰或带浅色调的黄、蓝、绿等，具有玻璃光泽，可溶于水。天然硼砂主要产于干旱地区盐湖和干盐湖的蒸发沉积物及淤泥中，与石盐、天然碱、无水芒硝、钾芒硝、石膏等共生，在干旱地区还呈硼霜产于土壤表面。由于分子中有过量的氧化硼，熔融的硼砂能溶解多种金属氧化物和盐，并依金属不同而显特征的颜色。在化学分析上常用硼砂试验来鉴定金属离子。硼砂是玻璃和搪瓷工业的原料，在焊接中常用硼砂作助焊剂。硼砂也是肥皂和洗涤剂的添加剂，另外可作消毒剂、保鲜防腐剂、软水剂、洗眼水、杀虫剂、化妆品、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，另也可用于配置缓冲溶液和制取其他硼化合物等。

• 硼镁石

• 硼镁石英文名称Ascharite，化学式：Mg2B2O4(OH)(OH)，密度为2.62～2.75 g/cm³，莫氏硬度3～4，不溶于水。它是一种硼酸盐矿物，是提取工业用硼的主要矿物，B2O3的理论含量为41.38%。硼镁石一般与磁铁矿、硼镁铁矿等矿物共生，主要产于镁质矽卡岩中。硼镁石为白色或灰白色略带黄色，它的晶体可是纤维状、柱状或板状，晶体集合到一起也可以是纤维状或块状，不过块状的硼镁石光泽暗淡，不像纤维状的那样发出丝绸样的光泽。硼镁石较易于冶炼，是硼的主要来源。

• 硼镁铁矿

• 硼镁铁矿英文名称Ludwigite，化学式：(Mg•Fe)2 Fe[BO3]O2，硬度5.5～6，密度3.6～4.7g/cm³ ，它是一种硼酸盐矿物，在这个矿物中除了有镁外还有铁，当其中的铁原子数超过镁原子时，硼镁矿就会变成硼铁矿了。B2O3 的理论含量16%。其形态有针状、柱状、纤维状、短柱状-粒状集合体等多种晶形，很多这样的晶体集合在一起时会形成一种放射状。它们的颜色为深暗绿到黑，含铁越多颜色越重，具有珍珠、金刚光泽，不溶于水。硼镁铁矿产于蛇纹化石白云石大理岩或镁矽卡岩中，常与磁铁矿、硅镁石、透辉石、金云母等共生。硼镁铁矿是制取硼及硼化物的原料。

• 遂安石

• 遂安石(遂硼镁石)英文名称Suanite， Suarlite，化学式： 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；具有玻璃油脂光泽；颜色有白色或淡褐色；密度为2.91～2.93 g/cm3；莫氏硬度5.9；不溶于水。

• 钠硼解石

• 钠硼解石英文名称Ulexite，化学式：NaCaB3B2O7(OH)4•6H2O，B2O3 的理论含量42.95% ；相对密度1.96g/cm³；莫氏硬度2.5； 钠硼解石的晶体是无色透明的，具有玻璃一样的光泽。但一般见到的钠硼解石都是晶体的集合体，呈白色或无色，具有丝般光泽；性极脆，手捏即成粉末。溶于热水中，在冷水中长时间可部分溶解并呈浆糊状。钠硼解石是硼酸盐矿物，它产在干旱地区，是沉积物和火山碎屑中的硼被水冲刷分解出来后形成的。钠硼解石是最主要的工业硼矿物之一。

• 硬硼钙石

• 硬硼钙石英文名称Colemanite， 化学式：Ca2B6O11•5H2O：B2O3 的理论含量50.81% ；密度2.42g/cm³；硬度4.5；形态呈晶体或块状一般为等粒状、放射状、致密状集合体；有玻璃、金刚光泽；白色或无色、浅黄色；不溶于水，溶于盐酸，易熔、易断裂。燃烧时火焰呈绿色。硬硼钙石是一种含水的钙硼酸盐矿物，是由硼钠解石和硼砂形成的。在上个世纪初期，它曾是硼砂的主要来源。硬硼钙石在工业中充当生产硼酸盐和硼酸的重要原料。

• 天然硼酸

• 硼酸英文名称Orthoboric acid。化学式：H3BO3，B2O3 的理论含量是56%。熔点169℃，沸点300℃，密度1.43g/cm³，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，无臭味；溶于水、酒精、甘油、醚类及香精油中，水溶液呈弱酸性；露置空气中无变化，能随水蒸气挥发。硼酸被广泛用于玻璃、搪瓷、陶瓷、医药、冶金、皮革、染料、农药、肥料、纺织等化工及其他领域。

• 柱硼镁石

• 柱硼镁石英文名称Pinnoite，化学式：Mg[B2O5]•3H2O，B2O3 的理论含量42.46%，密度为2.3g/cm³，硬度3.5。晶体呈柱状，纤维状、粒状或致密块状集合体，颜色为白、灰白、无色或黄色，具有玻璃光泽。柱硼镁石是盐湖的化学沉积产物，见于现代内陆盐湖底部或湖滨阶地，是提取硼化物的矿物原料。

• 硅硼钙石

• 硅硼钙石英文名称Datolite,化学式：CaBSiO 4(OH)。密度：2.95(±0.05)g/cm³，摩氏硬度：5~6，常呈粒状或块状集合体。硅硼钙石是一种不常见到的钙硼硅酸盐矿物。在金属矿或火成岩中可能会有这种白、浅绿、浅黄、粉、紫、褐、灰色或无色，具有玻璃光泽的矿物。

• 赛黄晶

• 赛黄晶英文名称Danburite，化学式：CaB2[SiO4]2，密度3g/cm³, 硬度7，赛黄晶产自变质灰岩和低温热液中，在白云石中与微斜长石和正长石共生，冲积砂矿业是赛黄晶的重要来源地。宝石级赛黄晶体来自马达加斯加；黄色和无色晶体产自缅甸抹谷地区；墨西哥有无色和粉红色晶体产出；日本也有无色晶体产出。赛黄晶之所以叫赛黄晶，是因为它的成分跟黄晶非常相似，但是毕竟是略有区别，所以中文翻译成了赛黄晶。宝石级的赛黄晶在收藏界被誉为是钻石的替代者，但能够达到宝石级的赛黄晶是非常少见的。赛黄晶有透明、粉色、黄色、淡紫色(有些赛黄晶会带有条纹)，其实大部分的赛黄晶石呈灰色不透明状态，比较普通。