国产硼酸与进口硼酸生产工艺对比
中国硼产业供需现状及竞争格局分析
中国硼产业供需现状及竞争格局分析一、硼产业链硼及硼化合物具有质轻、阻燃、耐热、高硬、高强、耐磨及催化性质等特殊性能，在现代科学技术中，发挥了重要的作用。
它们已经由原来的原料角色登上了材料工业的舞台，在国民经济各部门中有着广泛的应用。
我国已经能生产正硼酸盐、偏硼酸盐、过硼酸盐、氟硼酸盐、硼卤化物、硼氢化物、元素硼、晶须及其它硼化物等十一大类40多个品种，目前较大的品种有偏硼酸钙、过硼酸钠、硼酸锌、碳化硼等几种。
我国硼酸市场下游主要行业为高硼硅酸盐玻璃、电子、精细硼化物、含硼新材料等，这些行业占了国内硼酸需求量的65%以上，但这些行业几乎全部使用俄罗斯、美国、土耳其和智利四国的产品，由于我国硼酸杂质含量较高等原因，对国产硼酸采用很少，以致使我国硼酸市场60%的份额被进口产品所控制。
全球硼矿集中分布在环太平洋与地中海构造带内，从成因上分类，全球硼矿床主要有四个类型：二、中国硼产业市场现状分析我国硼矿资源丰富，但绝大多数硼矿石的品位较低，据统计，截至2019年中国硼矿查明资源储量为7499.6万吨，同比下降4.3%。
从国内硼矿产量来看，2017-2019年我国硼矿产量逐年增长，截至2019年我国硼矿产量为25万吨，同比增长233.3%。
自2017年以来，我国是全球硼化物最大进口国，受品位、产量等资源禀赋的影响，国产硼矿很难满足国内市场的需求。
随着国内新型工业化发展和科技创新步伐的加快，硼资源除了应用于传统工业发展，更多应用到高端科技以及核材料等新领域，需求量日益扩大。
据统计，截至2019年我国硼矿需求量为25.3万吨，同比增长219.9%。
三、硼产业竞争格局分析目前全球硼矿矿业企业主要集中在土耳其、美国，其次为阿根廷、智利、秘鲁、俄罗斯和中国等，具有全球影响的矿业公司有土耳其的埃蒂矿山集团、美国硼砂公司(力拓工业子公司)、阿根廷圣丽塔公司和智利奎米卡硼砂公司等大型公司。
其中，土耳其的埃蒂矿山集团是全球最大的硼矿资源开采和生产企业，每年生产的硼产量达到90万吨，占全球总产量的30%～40%，产品有硼酸、硼砂、氧化硼等精矿产品，主要拥有矿山为比加迪克(巴勒克西尔省)、埃梅特(屈塔希亚省)和何科斯特里克(布尔萨省)。
硼的工艺流程
硼的工艺流程硼是一种重要的化工原料，广泛应用于冶金、航空、电子、化肥等行业。
硼的工艺流程可以分为硼矿选矿、硼酸制备、硼酸石膏脱水、硼酸蒸发结晶、冷却结晶、精制、成品等几个步骤。
硼矿选矿是硼工艺流程的第一步，主要目的是将硼矿石中的有用成分提取出来。
该步骤通常包括矿石的破碎、磨矿、浮选和干燥等工序。
破碎过程中，硼矿石被送入破碎机进行细碎，以提高其表面积，便于后续工艺处理。
磨矿是指将细碎后的硼矿石送入磨矿机进行进一步磨细，以获得合适的颗粒度。
浮选是通过对硼矿石进行浸出和密度差异分选的过程，使硼矿石中的硼矿物与杂质分离。
干燥则是将选矿过程中的湿矿石进行干燥处理，使其含水量达到一定标准。
硼酸制备是硼工艺流程的第二步，主要是通过对硼矿石中的硼矿物进行酸溶提取，获得硼酸。
该步骤通常包括硼矿酸浸、溶液分离、溶液净化等工序。
硼矿酸浸是指将经过选矿处理的硼矿石送入酸浸槽中，使用稀硫酸进行酸浸，使硼矿物溶解。
溶液分离是将酸浸得到的硼酸溶液与固体杂质进行分离，通常采用离心机或过滤机进行分离。
溶液净化是对硼酸溶液进行净化处理，去除其中的杂质。
常用的净化方法包括中和、盐析、蒸发结晶等。
硼酸石膏脱水是硼工艺流程的第三步，主要是通过对硼酸溶液进行脱水处理，使硼酸结晶。
该步骤通常包括溶液过滤、浓缩和结晶等工序。
溶液过滤是指将硼酸溶液经过滤机进行过滤，去除其中的固体杂质。
浓缩是将过滤得到的硼酸溶液进行蒸发，使其中的水分蒸发掉，达到浓缩的目的。
结晶是指将浓缩后的硼酸溶液在一定条件下进行结晶，使硼酸结晶体得到分离。
冷却结晶是硼工艺流程的第四步，主要是通过控制硼酸浓溶液的温度，使其在一定条件下进行结晶。
这一步骤通常包括溶液稳定、结晶器设计、冷却器设计、结晶控制等工序。
溶液稳定是指对硼酸浓溶液进行净化处理，去除其中的杂质和不稳定成分。
结晶器和冷却器的设计是为了提供结晶所需的温度和热量条件。
结晶控制是通过对结晶过程中的温度、浓度和流速等参数进行控制，使硼酸溶液在结晶器中进行结晶，得到硼酸结晶体。
高纯硼酸的制备及其影响因素
高纯硼酸的制备及其影响因素龚殿婷;李凤华;樊占国;姜涛【摘要】以分析纯硼砂为原料,通过对传统的硼酸制备方法加以改进,采用氯化氢气体代替盐酸溶液中和硼砂,从而减少杂质的引入.结合离子交换吸附树脂法与重结晶法,制备出纯度达到99.99%的高纯硼酸.考察制备过程中相关因素对硼酸成品纯度与结晶率的影响.得到中和反应最佳工艺条件为:加酸温度90 ℃,pH 3～4,结晶温度8 ℃,结晶时间8 h;离子交换吸附最佳工艺条件为:阴离子与阳离子体积比3:1,溶液流速8～10 mL/min;重结晶最佳工艺条件为:硼酸溶液中硼酸质量分数为28.5%～31.0%,结晶温度10 ℃,采用慢速搅拌结晶15 h.硼酸晶体呈细小颗粒状,其Fe,Cl-和SO42-杂质含量符合高纯硼酸中的杂质含量指标.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(041)005【总页数】5页(P1756-1760)【关键词】高纯硼酸;酸化;重结晶;离子交换【作者】龚殿婷;李凤华;樊占国;姜涛【作者单位】辽宁石油化工大学,职业技术学院,辽宁,抚顺,113001;东北大学,材料与冶金学院,辽宁,沈阳,110004;东北大学,材料与冶金学院,辽宁,沈阳,110004;东北大学,材料与冶金学院,辽宁,沈阳,110004【正文语种】中文【中图分类】TQ016.1硼酸是一种多功能的化工原料，在国民经济及工农业生产发展中占有重要的地位。
由于传统制备工艺与低品位硼资源的限制，高纯硼酸在国内不易获得，主要依赖于进口。
近年来，大量的进口高纯硼酸进入我国市场，与国内产品相比，国外硼酸各项指标均远远高于国内产品的同类指标。
高纯硼酸用作高纯试剂及生产各种高纯硼酸盐晶体原料，在高科技领域中应用较广。
在核工业中，大都使用核级天然硼酸代替同位素10B作为中子慢化剂、捕集剂和冷却剂，并且用量很大[1]。
硼砂的酸化中和法技术成熟，是国内外传统的硼酸生产方法[2−3]，但传统工艺制备的硼酸成品中杂质含量较高，硼酸的纯度只能达到试剂标准，远远不能满足于国防科技中核级硼酸对纯度和杂质指标的要求。
硼酸制备过程中影响因素的研究
分类号密级UDC学位论文硼酸制备过程中影响因素的研究作者姓名：刘湘倩指导教师：樊占国教授东北大学冶金资源与环境研究所申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：环境科学论文提交日期：2008年1月5日论文答辩日期：2008年2月28日学位授予日期：2008年3月25日答辩委员会主席：评阅人：东北大学2008年1月A Dissertation in Environmental ScienceInfluencing Factors in the Process of ProducingBoric Acidby Liu XiangqianSupervisor: Professor Fan ZhanguoNortheastern UniversityJanuary 2008独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。
论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
学位论文作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。
本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。
（如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。
）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：硼酸制备过程中影响因素的研究摘要目前国内的硼酸生产工艺普遍采用硼砂的硫酸酸化法，但硼酸产品的纯度只能达到试剂级标准，远远不能满足用于国防科技的核级硼酸对纯度和杂质指标的要求，本实验通过分析工业上硼酸的生产工艺，对硼酸工艺流程进行技术改造，进一步提高了硼酸的纯度。
本实验采用硼砂的硫酸酸化法、盐酸酸化法及重结晶法制取高纯度硼酸，深入探讨了硫酸酸化和盐酸酸化法反应中硫酸、盐酸的用量(pH值)、中和(酸解)初始温度、浸出时间、浸出温度、液固比、搅拌速度、反应后结晶温度、硼酸干燥温度对硼酸结晶率及浸出率的影响，通过深入比较两种不同酸的酸浸实验，进而得出硼砂的盐酸酸化法的实验效果更好，当用盐酸酸浸硼砂反应时需控制中和初始温度为90℃、加酸量保持pH值为3~4、浸出温度为95℃~100℃、反应瞬间完成，反应后硼酸结晶温度为15℃，结晶时间10h，硼酸干燥温度维持在70℃左右，得到的硼酸产品纯度可达到99.7%以上。
富集10b硼酸制备工艺的优化
中文摘要硼有两种稳定同位素，硼-10（10B）和硼-11（11B），丰度分别为19.78%和80.22%。
由于硼-10的高中子吸收特性，使得硼酸作为中子吸收剂（可溶毒物）而广泛用于压水堆中。
随着核电技术的发展，使用核级EBA（富集10B硼酸）将成为主流。
目前中国核电用EBA主要依赖进口，所以开展EBA的制备工艺研究对于我国核电发展具有重要意义。
本研究中，首先，以三氟化硼的水解反应为基础，深入讨论了以碳酸钙作为脱氟剂进行一步法制备高纯富集10B硼酸的过程。
其中考察了反应时间、原料固液比及加水量对产物纯度及收率的影响。
创新性地加入H2O2以降低产物中Fe2+的含量。
其次，总结了课题组制备富集硼-10硼酸的两种工艺，通过对六种方法的对比，确定一步法中的碳酸钙法更具有研究价值。
同时绘制了两种工艺相应的工艺流程图。
以此为基础，针对一步法产品纯度不高等问题，对比了传统提纯方法的提纯效果，并对其中效果较好的重结晶法进行优化，选取丙酮作为反溶剂进行反溶剂重结晶，可使纯度最终提高至99.98%。
最后，作者探索性的选取熔融结晶法提纯制备核级硼酸。
分析了降温速率、加料速率等因素对晶层生长速率及分离效果的影响；考察了发汗过程对分离效果及收率的影响。
最终产物硼酸纯度可达到99.99%以上。
传统硼酸生产工艺多为制备天然丰度硼酸，且纯度多为分析纯，无完整的高纯硼酸的生产工艺可供参考。
硼酸中杂质离子含量无统一标准。
本文详细叙述了高纯硼酸的生产工艺及影响因素，并对其中某些工艺步骤进行了优化，建立了高纯硼酸的中试生产工艺，同时给出了核级硼酸成产工艺，给行业中生产不同纯度的富集10B硼酸提供了理论参考，具有较大的产业化意义。
关键词：核级硼酸；脱氟剂；重结晶；反溶剂；熔融结晶；动力学ABSTRACTBoron has two stable isotopes, 19.78% of 10B and 80.22% of 11B, in which 10B is a good neutron absorber. Boric acid was dissolved in the reactor coolant and used widely as a soluble reactive control agent in pressurized water reactor (PWR) due to this property. Currently, enriched boric acid (EBA), replacing natural boric acid to apply to EPR (Europe pressure reactor) and AP1000, has been used in many nuclear power plants. However, EBA mainly rely on import in China due to the difficulty of producing enriched 10B. Thus, it is valuable to study the preparation of EBA. This paper deals with the basic question about the production of EBA from boron trifluoride methanol as reactant as follows.In this paper, firstly, based on the hydrolysis reaction of boron trifluoride, the process of preparing high purity 10B boric acid by one-step method with calcium carbonate as a fluorine removal agent was discussed. The effects of reaction time, raw material ratio of solid to liquid, the water volume and other factors on the product purity and yield were investigated. H2O2 is added to reduce the content of Fe2+ in the product as an innovative operation. Secondly, two processes for preparing 10B boric acid were summarized, through the comparison of six kinds of methods and the material and energy balance of the two methods. It is more valuable to determine the calcium carbonate in one step method. Meanwhile, the process flow charts of the two methods were drawn. Based on the above research, aiming at the problem of the one-step product purity is not high enough; the effect of the traditional purification method is compared. The purification effect of recrystallization method is the best, which is optimized for the anti solvent recrystallization with acetone as the solvent. The purity can be increased to 99.98%. At last, the author explored the preparation of nuclear grade boric acid by the method of melt crystallization. Effect of the cooling rate, feeding rate and other factors on crystal layer growth rate and separation efficiency were analyzed, moreover, the effects of transpiration process on separation efficiency and yield were investigated. The final product boric acid purity can reach more than 99.99%.Boric acid produced by traditional production technology is always accompaniedpurity boric acid production process for reference. There is no uniform standard for the content of impurity ions in boric acid. This paper describes the technology and influence factors of high purity boric acid, and some process steps were optimized, the pilot production process of high purity boric acid was established, at the same time, the production process of nuclear grade boric acid is given, which provides a theoretical reference for the production of 10B boric acid with different purity in the industry, which has great significance in the industry.Key words：Nuclear grade boric acid; defluorination agent; recrystallization; anti solvent; melt crystallization; kinetics目录第一章文献综述 (1)1.1 三氟化硼及硼酸的理化性质 (1)1.1.1 三氟化硼理化性质 (1)1.1.2 硼酸理化性质 (2)1.2 硼酸的应用领域 (3)1.2.1 玻璃行业 (3)1.2.2 轻纺及日化行业 (3)1.2.3 医药工业 (4)1.2.4 机械电子工业 (4)1.2.5 核能领域 (4)1.3 国内外硼酸生产方法及现状 (4)1.4 硼酸纯化技术及硼酸质量标准 (6)1.4.1 硼酸纯化技术 (6)1.4.2 硼酸使用标准及质量标准 (8)1.5 痕量杂质检测分析方法 (10)1.5.1 滴定分析法 (10)1.5.2 分光光度法 (13)1.5.3 电感藕合等离子体发射光谱法 (13)1.6 熔融结晶 (15)1.6.1 熔融结晶方法概述 (15)1.6.2 熔融结晶的应用 (16)1.7 本课题研究意义及研究内容 (17)第二章富集硼-10硼酸的制备及表征 (19)2.1 三氟化硼与水的反应研究 (19)2.1.1 平衡模型的建立 (20)2.1.2 模型检验原理 (22)2.1.3 BF3-H2O体系的离子平衡 (23)2.1.4 动力学研究 (27)2.2 三氟化硼和无机盐反应一步法制备硼酸可行性研究 (29)2.4 实验部分 (31)2.4.1实验设备及药品 (31)2.4.2实验步骤 (32)2.4.3检测方法 (32)2.5 结果与讨论 (34)2.5.1 最佳反应时间的确定及其对硼酸纯度和收率的影响 (34)2.5.2反应固液比对硼酸纯度及收率的影响 (35)2.5.3加水量对硼酸纯度和收率的影响 (36)2.5.4 H2O2加入量对产物硼酸中Fe2+浓度的影响 (36)2.5.5硼酸的红外谱图分析 (39)2.5.6硼酸晶体图片 (39)2.5.7产物硼酸的XRD检测 (40)2.5.8 硼酸中杂质离子浓度的检测 (41)2.5.9固体副产物的FE-SEM测定及处理 (41)2.5.10 三氟化硼-甲醇络合物代替三氟化硼气体作为反应物的优势 (43)2.6 结论 (44)第三章富集硼-10硼酸制备技术及对比分析 (45)3.1 富集硼-10硼酸制备方法 (45)3.1.1工艺介绍与路线 (45)3.1.2检测分析方法 (46)3.2 基础数据 (48)3.2.1热力学数据 (48)3.2.2主要固体副产物的溶解度 (50)3.2.3原料价格 (50)3.3 一步法总结及物料和能量衡算 (50)3.3.1碳酸钙法 (51)3.3.2碳酸锂法 (56)3.3.3氢氧化锂法 (59)3.3.4一步法小结 (62)3.4 两步法总结及物料和能量衡算 (62)3.4.1甲醇钠法 (62)3.4.2 氯化钙+甲醇钠法 (68)3.4.3甲醇钙法 (70)3.5 硼酸生产工艺小结 (71)3.5.1 两种生产工艺（六种生产方法）小结 (71)3.5.2 物耗能耗小结 (72)3.5.3 两种生产工艺流程图 (73)3.5.4 两种工艺综合比较 (75)3.6 结论 (76)第四章传统硼酸提纯方式的比较及优化 (77)4.1 离子交换树脂法 (78)4.1.1 反应原理 (78)4.1.2 离子交换树脂的吸附选择性 (78)4.1.3 树脂类型的选择 (78)4.1.4 实验过程 (79)4.1.5 结果与讨论 (80)4.1.6 离子交换树脂法小结 (82)4.2 金属络合物法 (82)4.2.1 络合反应原理 (82)4.2.2 络合剂的选择 (83)4.2.3 实验过程 (83)4.2.4 结果与讨论 (84)4.3 重结晶法 (85)4.3.1 结晶机理 (85)4.3.2 实验过程 (86)4.3.3 结果与讨论 (86)4.4 H3BO3-Ca(BF4)2-H2O体系结晶动力学 (87)4.4.1 实验方法 (87)4.4.2 结果与讨论 (87)4.5 反溶剂重结晶 (89)4.5.1 实验方法 (89)4.5.2 检测方法 (90)4.5.3 结果与讨论 (90)4.6 硼酸产品表征 (91)4.7 熔融结晶 (92)4.7.1熔融结晶原理 (92)4.7.3结晶条件对液膜结晶过程的影响 (94)4.7.4 熔融结晶小结 (96)4.8 结论 (96)第五章结论与创新点 (97)5.1 结论 (97)5.2 创新点 (97)参考文献 (99)发表论文和参加科研情况说明 (107)致谢 (109)第一章文献综述1.1 三氟化硼及硼酸的理化性质1.1.1 三氟化硼理化性质三氟化硼（Boron trifluoride）是一种无色气体，吸入可窒息。
生产工艺硼酸与硼砂
硼砂生产工艺的发展趋势
绿色环保：采用 环保、可持续的 生产方法，减少 对环境的影响。
高效节能：提高 生产效率，降低 能源消耗，实现 高效、低成本生 产。
自动化智能化： 采用先进的自动 化和智能化技术， 提高生产过程的 可控性和稳定性。
多元化发展：开 发多种规格、用 途的硼砂产品， 满足不同领域的 需求。
硼酸与硼砂生产过程中的安全问题及防范措施
防火防爆：生产场所应远离火源，严禁携带易燃易爆物品进入生产区域
防机械伤害：操作人员应佩戴防护设备，严格按照操作规程进行生产 防尘防毒：佩戴口罩、手套等防护用品，避免直接接触硼酸与硼砂粉尘和 气体 防静电：采取防静电措施，避免因摩擦产生静电引起火灾或爆炸
环保与安全问题对硼酸与硼砂生产工艺的影响及解决方案
硼砂在玻璃、陶瓷等领域的用途
玻璃行业：作为玻璃的原料之一，提高玻璃的折射率和耐热性
陶瓷行业：作为陶瓷的原料之一，提高陶瓷的硬度和耐磨性
搪瓷行业：作为搪瓷的原料之一，提高搪瓷的耐腐蚀性和耐热性 玻璃纤维行业：作为玻璃纤维的原料之一，提高玻璃纤维的强度和 耐热性
硼酸与硼砂在其他领域的应用
玻璃行业：硼酸与硼砂在玻璃行业中被 广泛使用，可以提高玻璃的强度、耐热 性和耐候性。
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汇报人：
环保和可持续性：采用更加环保 和可持续的生产工艺，减少对环 境的影响
02
硼砂的生产工艺
硼砂的传统生产工艺
矿石原料：钠硼酸盐矿石
冷却结晶：将熔融物冷却结晶， 得到十水硼砂
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化学反应：钠硼酸盐矿石与纯碱 混合，加热熔融
干燥：将十水硼砂干燥，得到硼 砂产品
硼酸制硼砂工艺流程
硼酸制硼砂工艺流程硼砂是一种重要的无机化学品，具有广泛的应用领域，如玻璃工艺、陶瓷生产、冶金工业等。
硼砂是以硼酸为原料制成的，下面是一种硼酸制硼砂的工艺流程：首先，将适量的硼酸溶解在适量的水中，形成硼酸溶液。
硼酸溶液的浓度视具体需求而定，一般在20%~40%之间。
然后，将硼酸溶液倒入反应釜中，在常温常压下加热搅拌。
加热的温度范围一般为70℃~90℃。
在加热过程中，需要逐渐加入适量的硼砂粉末。
硼砂粉末的添加速度需要缓慢，以防止溶液内部的温度过高，导致硼砂无法充分溶解。
硼砂粉末加入完毕后，继续保持加热搅拌。
此时，硼砂开始与硼酸发生反应，并生成硼砂沉淀。
反应的时间一般为2小时左右，具体时间也可根据实际情况进行调整。
反应结束后，将反应釜中的溶液进行过滤。
过滤的目的是将沉淀物与溶液分离，得到纯净的硼砂溶液。
过滤后的溶液需要继续进行浓缩。
可以使用浓缩设备，如蒸发器，将溶液中的水分蒸发掉。
浓缩温度一般为90℃~110℃。
当溶液浓缩到一定程度时，溶液内部的物质浓度达到饱和，硼砂开始结晶析出。
此时，可以通过冷却晾干的方法，将硼砂沉淀取出。
最后，对硼砂沉淀进行干燥处理。
可以将硼砂沉淀放置在通风良好的地方，自然晾干，也可以使用烘干设备进行人工烘干。
烘干温度一般为80℃~100℃。
经过干燥处理后，硼砂的水分含量降低至合适的范围，可以得到纯净的硼砂产品。
此时，硼砂可以进行包装、储存和销售。
以上就是硼酸制硼砂的一种工艺流程。
该工艺流程简单易行，操作方便，可以高效地制得优质的硼砂产品。
当然，不同厂家和具体需求可能会有一些差异和调整，但总体的原理和步骤是相似的。
含硼矿中硼的提取工艺技术现状及趋势
含硼矿中硼的提取工艺技术现状及趋势胡伟;杨晓军;符寒光【摘要】硼化合物是重要的工业原料,从矿石中提取出的硼主要以硼酸和硼砂的形式存在.我国从20世纪60年代开始建立硼工业以来,先后采用以硫酸法为主生产硼酸、碳碱法为主生产硼砂的工艺技术.由于近年来硼资源品位的下降、环境问题的涌现以及产品纯度要求的提高,催生了不同提硼新方法的研究,希望能从改善硼矿中硼的浸出率、减少环境污染及提高产品纯度等方面着手逐步取代传统的提取工艺.论文首先介绍了硼酸和硼砂的应用,然后重点介绍了我国现有的提硼工艺技术.最后,介绍了提取硼的非传统工艺并分析了其发展前景.【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2015(006)006【总页数】6页(P65-70)【关键词】硼矿;硼酸;硼砂;提取【作者】胡伟;杨晓军;符寒光【作者单位】北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124【正文语种】中文【中图分类】TQ128;TF123.32由硼矿石中得到的硼产品主要是硼酸和硼砂.硼酸广泛应用于玻璃制造、陶瓷烧制、冶金工艺和医药等领域.在玻璃制造和陶瓷烧制过程中，硼酸的助溶作用不仅可降低产品的烧结温度，而且其形成的无定形相使产品具有更好的强度；在冶金工业中，硼酸不仅可用作添加剂、组溶剂，还可用来生产具有高硬度和良好的轧延性硼钢；在医药领域，硼酸因具有消炎、杀菌、防腐和润滑等作用而成为药品中的重要成分.硼砂主要用于玻璃和陶瓷行业，在玻璃制造过程中，加入硼砂可提高玻璃的透明度及耐热性能.在陶瓷制品中，加入硼砂可使瓷釉不易脱落，具有光泽.硼砂是制取含硼化合物的基本原料，几乎所有的含硼化合物都可经硼砂制得[1-8].本文在概述硼资源储备和分布的基础上，综述了由含硼矿石中提取硼酸和硼砂的工艺技术，展望了由含硼尾矿提取硼化合物的工业前景.1 硼资源概述1.1 硼资源分布1.1.1 世界硼资源概况当前，全球已探明的硼矿储量约为2.14亿t（以B2O3计），基础储量为4.1亿t，集中分布于美国西部和喜马拉雅-阿尔卑斯成矿带.其中，美国、土耳其、中国、俄罗斯和智利等5国硼资源储量优势明显，合计占到世界总储量的96.73%，其资源储量如表1所示[9-10].表1 世界硼资源储量分布Table 1 Distribution of world boron reserves世界排名国家储量/万t 比例/% 1土耳其 6 000 28.00 2美国 4 000 18.67 3俄罗斯 4 000 18.67 4智利 3 500 16.33 5中国 3 200 14.93由表1看出，土耳其拥有全球最多的硼资源储量.其主要矿物为硬硼钙石、钠硼解石和天然硼砂3种类型，矿石品位（B2O3，以下同）一般在25%～42%，最高品位可达50%以上[11].在美国，加利福尼亚南部地区是其主要的硼资源储藏地.硼酸钠矿是主要的含硼矿石，矿石B2O3含量在20%左右，仅需通过简单的加工便可以开发利用.另外，此地还有四水硼砂矿物.在俄罗斯，硼资源的分布主要是在镁砂卡岩和钙砂卡岩中，矿石硼含量可达34%. 此外，南美洲地区也有部分硼矿资源，主要集中分布在阿根廷、玻利维亚、秘鲁和智利等西部安第斯高原地区的国家，主要含硼矿石为钠硼解石和硼砂，矿石中B2O3的平均品位在20%左右[12].除上述国家和地区外，意大利、朝鲜、哈萨克斯坦等国也分布有少量的硼资源，因其量少且分散而不便大规模的开采利用[13].1.1.2 我国硼资源特点我国硼资源十分丰富，已探明储量居世界第5位.其中约90%的储量集中分布于东北辽宁-吉林及西部青海、西藏等省区.表2给出了我国硼资源储量分布的具体情况[14].从表2看出，我国硼资源分布极不均衡，其中硼资源储量最为丰富的是辽宁省，占全国总储量的57.32%[15].其次为青海省和西藏自治区，他们硼资源储量之和占全国硼资源总量的29.8%[16].表2 我国硼资源储量利用情况Table 2 Utilization of boron reserves in China 地区矿区数基础储量/万t 储量/万t 资源量/万t 查明资源储量/万t全国 88 3 102.05 1 583.76 4 191.15 7 293.20内蒙古 1 不详不详 0.76 0.76辽宁 33 1 956.07 1 048.43 1 104.91 3 060.98吉林 10 28.57 3.53 12.15 40.72黑龙江 1 不详不详 0.50 0.50江苏 1 不详不详 0.01 0.01湖北 1 不详不详 524.90 524.90湖南 2 4.00 3.36 56.39 60.39西藏 20 85.96 19.80 1 817.60 1 903.56青海 12 1 001.30 486.60 560.91 1 562.21天津 1 不详不详 2.17 2.17浙江 1 不详不详10.01 10.01广东 1 26.15 23.04 20.72 46.87广西 1 不详不详 2.70 2.70四川 1 不详不详 69.30 69.30新疆 2 不详不详 8.12 8.12我国硼矿资源的特点是：①储量丰富，品位低；②矿石种类多，共/伴生矿物多；③产地分布不平衡，过分集中[17].1.2 硼工业发展概况当前，全球硼化物产量已达300万t左右.美国作为世界上最大硼化物生产国和消费国，产量居首位，约为138万t；其次为拥有世界上最丰富硼资源的土耳其，硼化物产量约为118万t，除小部分供自身消费外，多用于出口；而后是硼资源储量较为丰富的俄罗斯，硼化物年产量约为22.7万t；最后为硼化物年产量约为7.8万t的阿根廷.表3是国内外常用的硼矿加工方法[18-21].世界约85%的硼化物产自于美国和土耳其[22].这两个国家凭借资源上的绝对优势，不仅具有生产成本低，而且还有产品质量好的特点，在国际市场上拥有极强的竞争力，垄断了整个世界的硼酸盐市场.中国是硼资源较为丰富的国家之一，但硼工业起步较晚，1955年后才建立自己的硼工业.经历60年的发展，已建立起开采硼矿、遴选硼矿、加工硼矿、硼精细化工及新型的含硼材料生产等一系列工业体系.到目前为止，中国的硼砂和硼酸生产能力分别约为60万t/a，和30万t/a[23].但随着硼用途的不断扩展，我国对硼的需求量持续增长，从而使供需矛盾日益突出，对外依存度越来越大，从2005年开始，我国硼砂及硼酸的进口超过了国产量，因此，开展从硼矿石中高效提取硼的基础理论和关键技术研究，对解决我国硼资源的短缺问题及推动硼工业发展有着重大意义.2 硼产品生产工艺现状2.1 现存硼酸生产工艺钠硼解石、天然硼砂、硬硼钙石、斜方硼砂等是制取硼酸的主要矿物.硼砂酸化法、硫酸一步法、盐酸法、碳铵法、多硼酸钠法等则是目前我国制取硼酸的主要方法[24].1）硼砂酸化法.硼砂酸化法是以硼砂和硫酸或硝酸为原料，将硼砂酸解得到硼酸和硫酸钠或硝酸钠，然后根据硼酸及硫酸钠或硝酸钠溶解度的不同，蒸发浓缩结晶后，过滤得到硼酸和有应用价值的副产品硫酸钠或硝酸钠和硫酸钠.其主要发生的反应为：硼砂酸化法的主要优点是原料来源广、工艺流程短、技术成熟、易于大型化、硼回收率高（可达90%以上）、无环境污染等.2）硫酸一步法.硫酸一步法是由硼镁石矿制取硼酸的主要方法.其主要反应方程为：在95℃左右温度条件下，浓硫酸与硼镁石反应，生成的硼酸溶入液相中，然后过滤得到含硼酸的滤液，由于硼酸在水中的溶解度随温度的降低而减小，将滤液冷却，使硼酸从液相中结晶析出.硫酸一步法的最大优点是硼镁矿石无需活化焙烧，而且其工艺流程简单，缺点是部分硼酸会随母液排放，导致硼的收率低（不到70%）.且随着矿石中硼含量的下降及矿石杂质含量的增多，硼的收率会不断下降[25-27].当矿石中硼含量（B2O3）低于10%时，不适于用此法生产硼酸[28].3）盐酸法.盐酸法制取硼酸的主要反应方程为：可能的副反应有：盐酸法制取硼酸的主要优点是硼酸的收率较硫酸法高，从母液中可回收镁.缺点是成本较高，盐酸的挥发严重，不仅对人体危害大，而且设备的腐蚀也特别严重.因此，很少有厂家用盐酸法生产硼酸[29].表3 国内外常用的硼矿加工方法Table 3 Common used boron ore processing methods at home and abroad硼矿加工方法分解剂最终产品应用国家钠硼解石、硬硼钙石、硅钙硼矿、硼镁矿碱法、碳碱法 Na2CO3、NaOH、NaHCO3、Na2CO3+CO2 Na2B4O7 中国、土耳其、俄罗斯天然硼砂矿、硼钙石矿、中国、土耳其、俄罗斯、美国等国钠硼解石、硬硼钙石、硅硼钙矿、硼镁矿酸法 H2SO4、HCl、HNO3、H3PO4、H2CO3、CO2、HF、H4SiO4以及上述酸的混酸H3BO3白钙硼矿、硼镁矿氨法 NH3、（NH4）2SO4、（NH4）2SO3、（NH4）2CO3、NH4HCO3、NH4HSO3、Na2S或NaCl-CO2-NH3Na2B4O7、H3BO3中国、土耳其、俄罗斯、美国钠硼解石、硬硼钙石、白钙硼矿、硼镁矿溶剂萃取法、点解电渗析法、多硼酸钠法、蒸汽蒸馏法、浮选法、离子交换法、二氧化硫法多元醇或其他各种醇类、纯碱-二氧化碳-硫过热系统500℃以上、烷基磷酸钠、聚萘磺酸、多元羟基酸盐、二氧化硫气体H3BO3 中国、俄罗斯、美国4）碳铵法.碳铵法是以硼镁石和碳酸铵为原料制取硼酸的工艺过程.硼镁石经焙烧活化后，与碳酸氢铵混合，在浸取釜内加热至140℃，于1.5～2.0 MPa压力下反应约4 h，放出剩余气体，经吸氨塔回收氨后，降温至110℃时放料.经过滤机过滤洗涤、排除废渣后，溶液送入蒸氨塔进行脱氨，回收氨水.当蒸至氨硼比低于0.04（摩尔比）时再浓缩、冷却、结晶、分离、干燥，制得硼酸产品.活化焙烧：浸取反应：脱氨反应：碳铵法的优点是设备腐蚀性较小，缺点是流程长而较复杂，能耗大[30].5）二氧化硫法.该法是利用SO2（约7%）和空气的混合气体将硼镁矿中的硼镁石分解制取硼酸的方法.主要反应方程为：二氧化硫法制取硼酸不仅对设备的腐蚀严重，而且还污染空气，故很少采用[31-32].2.2 硼砂生产工艺1）加压碱解法（烧碱法）.将含硼矿石煅烧、粉碎，在0.3～0.5 MPa压力、130～150℃温度下与烧碱溶液反应，生成溶于水的偏硼酸钠，反应如下[33-35]，过滤出氢氧化镁沉淀后，将滤液浓缩冷却析出四水偏硼酸钠（NaBO2·4H2O）结晶，再将四水偏硼酸钠（NaBO2·4H2O）结晶溶解于水中，通入二氧化碳后，生成硼砂和碳酸钠.根据硼砂在水中的溶解度随温度的降低而减少的原理，通过降温使硼砂从液相中结晶析出.根据硼砂与碳酸钠在水中溶解度的不同，通过降温结晶使硼砂与碳酸钠分离.加压碱解法优点是碱解率高，经济效益好，虽然硼的浸出率低，但母液可回收利用.缺点是工艺流程较长，烧碱的损失率大，且矿石品位越低，烧碱损失率越大.此法不宜加工品位低于12%的矿粉[36].2）碳碱法.碳碱法是目前制取硼砂的主要方法.碳碱法工艺的大致过程是，在硼镁矿粉中加入碳酸钠溶液，然后通入石灰窑气（CO2）进行碳解，滤液经浓缩，冷却析出硼砂结晶，含硼砂的母液可循环利用.碳碱法的反应方程式如下：当通入过量的CO2时，反应方程式为：碳碱法的优点是工艺流程短、硼砂收率较高，尤其是该法能够加工低品位硼镁矿，适合中国硼矿资源.最明显的缺点是滤液浓缩工序耗能较高[37].3）硫酸法.将硫酸加入硼镁矿粉中，生成溶于水的硼酸，将滤液中的硼酸分离，加入纯碱溶液中反应，生成溶于水的硼砂，滤液经过浓缩、冷却析出硼砂结晶.过滤硼砂后的母液可以循环利用.反应方程式为：对于低品位硼镁矿，硫酸法制取硼砂随着矿石品位降低而收率降低，不宜使用[38]. 4）常压碱解法.常压碱解法制取硼砂的工艺过程是：将硼镁矿煅烧、粉碎而得到熟矿粉.再在熟矿粉中加入氢氧化钠溶液中进行碱解，碱解后的滤液经蒸发浓缩、冷却得到偏硼酸钠结晶.偏硼酸钠结晶加水溶解，加小苏打中和，冷却得到硼砂结晶.母液和洗液均可回收用于配制碱液[39].3 非传统工艺研究尽管硫酸法制取硼酸，碳碱法制取硼砂是目前我国最广泛使用的方法，但由于原料品位低，都有浸出率和回收率低，能耗大，设备损耗严重，环境污染重，纯度低等一系列问题，导致我国硼工业缺乏国际竞争力，高纯度硼产品大量依赖进口.因此，研制新方法，改进现有工艺显得十分迫切.浸萃联合法制取硼酸工艺和钠/钙化焙烧法制取硼砂是近年研究较多的工艺方法.3.1 浸萃联合法制取硼酸浸萃联合法是以盐酸为分解剂，异辛醇为萃取剂，煤油为稀释剂，结合反应和萃取2个过程的一种工艺方法.将矿粉、盐酸、水混合，待反应完毕，加入异辛醇和煤油的混合液，搅拌后静止分层，得到含有硼酸的有机相.对有机相进行反萃取，得到硼酸水溶液，再经浓缩，冷却后得到硼酸晶体.此法缺点是，浓盐酸挥发性大，不仅对人体有害，而且对设备的腐蚀极为严重.用硫酸替代盐酸进行酸解则可极大地改善上述问题.硫酸酸解低品位硼矿时，酸解率可以达到95%左右[40]，但若采用传统盐析分离的方法就会存在硼回收率低的问题，若是将酸解出来的硼酸用萃取的方法分离，就可以避免盐析分离过程中硼酸的挥发问题.以硫酸作为浸出剂，浸萃联合制取硼酸需进一步研究酸解的条件以及萃取条件.此外，采用何种方法能将有机相中的硼酸有效地反萃取出来，也是浸萃联合法制取硼酸需要考虑的关键问题.根据MgCl2盐析原理和溶液pH值的影响，不同浓度的MgCl2和pH值导致硼酸在有机相和水相中的分配比发生显著变化，那么，能否通过改变MgCl2的浓度和pH来提高硼酸的萃取和反萃取效率，还需做进一步研究[41-42].3.2 钠/钙化焙烧富硼渣制取硼砂钠化焙烧是将富硼渣粉末与钠化剂（如NaCl、Na2CO3、Na2SO4、NaOH等）均匀混合，在950℃左右条件下焙烧，然后空冷降温至室温得到钠化渣.随后用水热浸取法制备硼砂.以纯碱作为钠化剂为例，钠化发生的主要反应有：用钠化法可将富硼渣的活性提高到80%以上.但钠化焙烧法的问题有：钠化焙烧样水热浸取液不仅有硼酸钠盐还有碳酸钠盐，这2种钠盐都极易溶于水，分离困难；由于富硼渣中硅、锰、铁、铝等氧化物的存在能促使热稳定性高的钠化剂分解的同时，焙烧会产生大量Cl2、HCl、SO2等有毒气体，工业生产中危害较大[43].其产生的原因如下列方程式所示：钙化焙烧就是用钙化剂（Ca（OH）2或CaCO3）替代钠化剂，焙烧产生硼酸钙，在碳碱法处理焙烧样时生成碳酸钙沉淀，分离容易，而且钙化剂分解不会产生有毒气体.但是此法也存在不足：钙化焙烧样需用碱液浸取，对环境有污染；钙化焙烧时间对富硼渣活性的影响尚未找到规律可循[44]，还需做进一步探究.我国是硼资源大国，但品位低且分布不集中.复杂的硼资源特点使我国生产硼化物的方法多种多样，可普遍面临着资源利用率低的问题，同时所得产品的质量差.因此，我国高质量的硼产品大量依赖进口.所以，目前我们要解决的问题就是加快非传统工艺的研究步伐，将其尽快应用到工业生产中，达到利用低品位硼矿资源，生产出高纯度硼产品的目的，同时满足不污染环境的要求，以推动我国硼工业持续、健康、快速的发展.参考文献：[1]Kondaiah G C M，Reddy L A，Babu K S，et al.Boric acid：An efficient and environmentally benign catalyst for transesterification of ethyl acetoacetate[J].Tetrahedron Letters：International Organ for Rapid Publication of Preliminary Communication in the Organic Chemistry，2008，49（1）：106-109.[2]Meric C，Sahin S，Back B.Investigation of the boronizing effect on the abrasive wear behavior in cast iron[J].Materials and Design，2006，27（9）：751-757.[3]吴基球，李竟先.硼镁矿的物化性质及其应用研究[J].华南理工大学学报，1996，24（3）：75-79.[4]肖景波，郭捷.我国硼砂工业的发展现状与展望[J].河南化工，2010，27（10）：3-5.[5]徐冬.硼镁石矿真空热法硼镁分离试验研究[D].沈阳：东北大学，2007.[6]亓峰.碳碱法加工硼矿的过程研究[D].大连：大连理工大学，2011.[7]王斐.钠硼解石矿制备硼酸钙的研究[D].大连：大连理工大学，2007.[8]窦立爽.特种玻璃用硼酸镁的水热合成工艺研究[D].大连：大连理工大学，2009.[9]唐尧，陈春林，熊先孝，等.世界硼资源分布及开发利用现状分析[J].现代化工，2013，33（10）：1-5.[10]郑家学.硼化合物的生产与应用[M].北京：化学工业出版社，2014：21-42.[11]李东明.世界硼矿资源形势及我国硼矿资源发展战略[J].中国地质经济，1989（9）：17-21.[12]王斐斐.硬硼钙石和钠硼解石矿酸解制硼酸的工艺研究[D].大连：大连理工大学，2012.[13]尹书青.富硼渣和硬硼钙石酸解制硼酸工艺的研究[D].大连：大连理工大学，2011.[14]国土资源部信息中心.全国矿产资源储量通报[N].国土资源报，2012-03-28.[15]朱广发.辽宁硼泥资源综合利用的探讨与对策[J].材料导报，1998，27（3）：123-125.[16]张彭喜.柴达木盆地盐湖[M].北京：科学出版社，1987.[17]李杰.低品位硼镁矿及富硼渣综合利用研究[D].沈阳：东北大学，2010.[18]侯会丽，张广心，郑水林，等.硼泥中有价组分提取工艺现状及发展趋势[J].中国非金属矿工业导刊，2013（3）：32-35.[19]孙新华，欧秀芹，周启立.硼镁矿综合利用研究[J].无机盐工业，2005，37（2）：44-46.[20]Schaller W T.The identity of ascharite，camsellite，and betaascharite with szaibelyite，and some relations of the magnesium borateminerals[J].Amercian Mineralogist，1942，27（7）：467-486.[21]何丹，仲剑初，王洪志，等.富硼渣钙化焙烧研究[D].大连：大连理工大学，2010.[22]赵鸿.我国硼矿床的类型及工业利用[D].北京：中国地质大学，2007.[23]申军.我国硼资源及硼化学工业综述及其展望[J].现代化工，2013，33（5）：6-9.[24]于长水，海燕，安峰.硼酸制备工艺综述[J].化工科技市场，2009，32（6）：17-18.[25]乌图那顺.高镁硼镁矿的综合利用[D].大连：大连理工大学，2010.[26]周亚蓉.核电级高纯硼酸的制备工艺研究[D].大连：大连理工大学，2013.[27]潘欣艾.光电/核电级高纯硼酸的制备及结晶形貌研究[D].大连：大连理工大学，2011.[28]Li J，Fan Z G.，Liu Y L，et al.Preparation of boric acid from low-grade and recovery of magnesium sulfate[J].Trans.Nonferrous Met.Soc.China，2010（20）：1161-1165.[29]王昌惠，姚鼎文，李家菊.辽宁宽甸硼镁矿盐酸法制硼酸工艺路线的探讨[J].辽宁化工，1992（2）：13-16.[30]冉启培.碳铵法制硼酸[J].无机盐工业，1979（2）：20-23.[31]张亨.硼酸生产研究进展[J].宁波化工，2012（3）：19-26.[32]中国科学院青海湖研究所，西安浐河化工厂.二氧化硫分解硼镁矿制取硫酸[J].陕西化工，1977（4）：1-10.[33]Li J.Preparation of boric acid from low-grade ascharite and recovery of magnesium sulfate[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China，2010，20（6）：1161-1165.[34]Cao J L，Tong J H，Lin Y，et al.Processing of ascharite-magnetite syngenetic mineral by sulfuric acid（3），phase diagrams of H3BO3-MgSO4-Mg（NO3）2-H2O system[J].Journal of Chemical Industry and Engineering，1998，49（1）：97-102.[35]刘湘倩.硼酸制备过程中影响因素的研究[D].沈阳：东北大学，2008.[36]张亨.硼砂生产研究进展[J].宁波化工，2012（4）：7-11.[37]王令，杨曾焜.碳碱法加工硼镁矿制硼砂[J].无机盐工业，2005，37（10）：31-33.[38]张秀峰，谭秀民，张利珍，等.由硼砂矿制备硼砂的工艺研究[J].无机盐工业，2013，45（6）：33-35.[39]赵龙涛，李入林，石昌.硼镁矿常压法制取硼砂的工艺研究[J].应用化工，2002，31（1）：29-31.[40]李金生.低品位富硼渣制备硼酸、一水硫酸镁和硼砂的研究[D].沈阳：东北大学，2011.[41]展洪全，江向平，罗志云，等.浸萃联合法制取硼酸新工艺[J].陶瓷学报，2012，33（1）：6-10.[42]李小红，展红全，江向平，等.低品位硼镁矿制备硼酸工艺中母液循环问题的研究[J].中国陶瓷，2013，49（10）：38-43.[43]何丹.富硼渣和硼精矿活化焙烧的研究[J].化工矿物与加工，2010（6）：13-16.[44]郭学东.钙化焙烧和钠化焙烧对高炉富硼渣活性的影响[D].内蒙古：内蒙古工业大学，2013.。
工业硼酸行业报告
工业硼酸行业报告硼酸是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、陶瓷、冶金、木材防腐、化肥、洗涤剂、医药和农业等领域。
本报告将对工业硼酸行业进行全面分析，包括市场规模、产能、产量、需求、供应、价格、进出口情况以及未来发展趋势等方面的内容。
一、市场规模。
硼酸作为一种重要的化工原料，市场规模巨大。
据统计，全球硼酸市场规模在不断扩大，2019年全球硼酸市场规模已经超过30亿美元。
在未来几年，随着全球经济的不断发展和新兴市场的崛起，硼酸市场规模有望进一步扩大。
二、产能和产量。
全球硼酸产能主要集中在美国、土耳其、中国和智利等国家。
其中，美国是全球硼酸的主要生产国之一，占据着较大的市场份额。
中国作为世界上最大的硼矿生产国，也是全球硼酸的主要生产国之一。
据统计，2019年全球硼酸产量已经超过200万吨，其中中国的产量占据了相当大的比例。
三、需求和供应。
硼酸在玻璃、陶瓷、冶金、木材防腐、化肥、洗涤剂、医药和农业等领域有着广泛的应用。
随着这些行业的不断发展，对硼酸的需求也在不断增加。
同时，全球硼酸的供应也在不断增加，各个生产国都在扩大产能，以满足市场需求。
四、价格。
硼酸的价格受到多种因素的影响，包括原材料价格、产能利用率、市场供求关系等。
近年来，硼酸的价格呈现出波动上涨的趋势，主要是受到原材料价格上涨和市场需求增加的影响。
五、进出口情况。
全球硼酸的进出口情况比较活跃，主要出口国包括美国、土耳其、智利等，主要进口国包括中国、印度、日本等。
中国是全球硼酸的主要进口国之一，由于国内需求的增加，中国对硼酸的进口量不断增加。
六、未来发展趋势。
随着全球经济的不断发展和新兴市场的崛起，硼酸市场有望继续保持稳定增长。
在未来几年，全球硼酸的需求量有望继续增加，市场规模有望进一步扩大。
同时，随着技术的不断进步和产能的不断扩大，硼酸的价格有望保持稳定。
综上所述，工业硼酸行业具有巨大的市场规模和发展潜力。
随着全球经济的不断发展和各个行业的不断壮大，硼酸的需求量有望继续增加，市场前景广阔。
药用硼酸 生产
药用硼酸生产
（实用版）
目录
1.药用硼酸的概述
2.药用硼酸的生产方法
3.药用硼酸的应用领域
4.药用硼酸的发展前景
正文
一、药用硼酸的概述
药用硼酸，化学名为四硼酸钠，是一种白色或微带黄色的结晶性粉末，具有弱酸性和缓冲作用。
药用硼酸广泛应用于制药、化妆品、卫生用品等领域，作为一种常见的药用成分，它具有消炎、抗菌、止痒等药理作用。
二、药用硼酸的生产方法
1.酸法：酸法是生产药用硼酸最常见的方法。
该方法以硼砂为原料，与硫酸反应生成硼酸，然后通过一系列处理得到药用硼酸。
2.碱法：碱法是以硼酸钠为原料，与氢氧化钠反应生成四硼酸钠，再通过一系列处理得到药用硼酸。
3.碳酸钠法：该方法以硼酸钠和碳酸钠为原料，在一定条件下反应生成药用硼酸。
三、药用硼酸的应用领域
1.制药：药用硼酸在制药领域有着广泛的应用，可以用于生产消炎药、抗菌药、止痒药等各类药品。
2.化妆品：药用硼酸在化妆品中的应用也相当广泛，如洗面奶、爽肤水、护肤霜等，具有消炎、抗菌、止痒等功效。
3.卫生用品：药用硼酸还可以用于卫生用品的生产，如洗发水、沐浴露等，具有抗菌、止痒等作用。
四、药用硼酸的发展前景
随着科学技术的进步和人们生活水平的提高，药用硼酸在医药、化妆品等领域的应用将越来越广泛。
同时，随着环保意识的增强，药用硼酸的生产方法将不断改进，以降低对环境的影响。
硼酸的制备方法
硼酸的制备方法
硼酸是一种无机酸，化学式为H3BO3，是一种白色结晶固体。
它在工业上广泛应用于玻璃、陶瓷、防火材料、杀菌剂等领域。
那么，硼酸的制备方法是什么呢？
硼酸的制备方法有多种，下面将介绍其中两种常见的制备方法。
第一种方法是通过硼矿石的浸出和结晶得到硼酸。
硼矿石主要含有硼酸盐矿物，如硼砂矿。
首先，将硼矿石与水混合，形成浸出液。
然后，对浸出液进行过滤和净化，去除杂质。
接下来，将浸出液进行结晶，得到硼酸的结晶体。
最后，将结晶体进行干燥和粉碎，得到最终的硼酸产品。
第二种方法是通过硼氢化钠和硝酸的反应制备硼酸。
首先，将硼氢化钠与硝酸混合，反应生成硼酸和氢气。
在反应过程中，需控制反应温度和反应时间，以提高反应效率。
然后，对反应液进行过滤和净化，去除杂质。
最后，将净化后的液体经过浓缩和结晶，得到硼酸的结晶体。
与第一种方法类似，最后需要进行干燥和粉碎，得到最终的硼酸产品。
除了以上两种方法，还有其他一些制备硼酸的方法，如通过硼砂和硫酸的反应、通过硼酸酐和水的反应等。
这些方法在工业上也有一定的应用。
硼酸的制备方法多种多样，可以通过硼矿石的浸出和结晶，也可以通过硼氢化钠和硝酸的反应等方法制备。
每种方法都有其适用的场合和优缺点，根据具体需求选择合适的方法进行制备。
工业硼酸产品质量控制
工业硼酸产品质量控制探讨摘要：我国近年来硼酸发展速度呈现快速发展局面，但硼酸产品品质总体不高，产品质量亟待提高，就产品提高的途径和办法探讨，有利于我国硼酸产品质量总体提高。
关键词：硼酸质量控制探讨一、国内硼酸生产现状：硼酸的分子式: b(oh)3 分子质量: 61.83 熔点: 169℃为白色粉末状结晶或三斜轴面鳞片状光泽结晶，无臭味、比重1.435。
对人体有毒，用于玻璃、搪瓷、陶瓷业中。
我国工业硼酸这几年发展快速快，2010年我国硼酸年产量规模已经达到十万吨【1】。
国产硼酸存在以下特点：一是生产规模小一般年产量都在五千吨以下。
二是设备装置简单、间歇作业。
三是产品质量不稳定。
整体产品质量亟待提高。
二、国内硼酸厂家所生产的硼酸和进口硼酸的品质差距：我国工业硼酸硼酸产品在产品执行标准是gb538-2006b标准【2】。
外观要求为：工业硼酸应为白色粉末状结晶或为三斜轴面的鳞片状带光泽结晶。
国产硼酸和国外硼酸比较主要是外观差距大，白度国内能到达90，而国外的在95左右。
产品的颗粒也没有国外的颗粒直径大，产品的流动性能差。
国内产品质量亟须提升。
三、提高硼酸产品产品质量的方法的探讨：1、产品外观质量的提升:国外产品的外观质量大多表现为松散的白的小颗粒粉末状，我国则表现为白色粉末状结晶或三斜轴面的鳞片状带光泽结晶。
如何能够改善产品的产品的质量的色度呢？和产品的结晶形状，通过实验室实验和工业化生产改善产品的色度有如下几种办法：（一）生产系统中设备的材质的选择非常关键，设备应该选择316ll不锈钢。
（二）生产用的原料酸的颜色要达到国家标准。
（三）酸解液在压滤工序时的操作保证不出现漏虑现象的发生，最好配备二次过滤，防止酸不溶进入结晶工序。
（四）结晶过程的ph值得控制，ph值得控制的好坏直接影响到产品的色度，这个因素是所有因素最重要的，ph值高了颜色会发黄，且结晶会呈现鳞片状，ph值低了硼酸中的游离酸超标，产品会呈现红色。
硼酸粗品提纯方法
硼酸粗品提纯方法
硼酸是一种无机化合物，广泛应用于陶瓷、玻璃、阻燃剂等领域。
但是，硼酸粗品中存在着杂质，需要通过提纯来达到高纯度的要求。
在此，本文将围绕硼酸粗品提纯方法，分步骤介绍具体操作步骤。
第一步，制备硼酸的粗品。
硼酸的制备有多种方法，可以选择高温下
的直接氧化反应，也可以选择以硝酸铵为原料的亚硝酸氧化反应。
在
制备过程中，需要选择适当的反应条件，确保得到的硼酸粗品成分纯
度不低于90%。
第二步，准备药剂。
提纯硼酸的方法有多种，其中一种常用的方法是
采用纯化剂和水溶液进行结晶。
具体地，首先需要准备纯化剂，例如
乙酸、丙酸等，以及一定浓度的硝酸。
第三步，溶解硼酸粗品。
将制备好的硼酸粗品按照比例加入到药剂中，进行溶解。
在搅拌的同时，可以适当加热，使硼酸充分溶解。
第四步，冷却结晶。
将溶解好的硼酸溶液放入反应器中，然后加入结
晶种子，使结晶更加容易发生。
在搅拌的同时，逐渐冷却，直到达到
结晶温度。
此时，硼酸会逐渐结晶，析出固体颗粒。
第五步，过滤洗涤。
将结晶好的硼酸粒子用过滤器过滤，并用纯净的
水将其洗涤干净，去除杂质。
第六步，烘干。
将洗涤干净的硼酸放入烘箱中进行烘干，直到其水分
含量达到要求。
通过以上步骤，我们就可以得到高纯度的硼酸样品。
在实际应用中，
还需要对硼酸的纯度进行检验，并根据需要进行进一步的加工。
总之，硼酸粗品的提纯方法，可以帮助我们获得高纯度的样品，满足实际应
用的要求。
中国硼酸进出口贸易及价格走势分析
中国硼酸进出口贸易及价格走势分析一、定义及应用领域硼酸是一种无机物，化学式为HBO，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。
大量用于玻璃（光学玻璃、耐酸玻璃、耐热玻璃、绝缘材料用玻璃纤维）工业，可以改善玻璃制品的耐热、透明性能，提高机械强度，缩短熔融时间。
二、进出口贸易《2020-2026年中国硼酸行业竞争格局分析及投资潜力研究报告》数据显示：中国硼酸进口数量远大于出口数量，2015-2018年中国硼酸进口数量逐年增加，2018年中国硼酸进口数量为296504吨，同比增长39.12%，2019年较2018年有所回落，2019年中国硼酸进口数量为245007吨，同比减少17.37%。
2019年上海硼酸进口数量为62800吨，占全国总进口数量的25.63%，全国排名第一；辽宁硼酸进口数量为52908.2吨，占全国总进口数量的21.59%，全国排名第二；江苏硼酸进口数量为28709.3吨，占全国总进口数量的11.72%，全国排名第三；广东硼酸进口数量为23406.3吨，占全国总进口数量的9.55%，全国排名第四；北京硼酸进口数量为20601.8吨，占全国总进口数量的8.41%，全国排名第五；山东硼酸进口数量为16201.4吨，占全国总进口数量的6.61%，全国排名第六；安徽硼酸进口数量为11480吨，占全国总进口数量的4.69%，全国排名第七；陕西硼酸进口数量为7475.6吨，占全国总进口数量的 3.05%，全国排名第八；新疆硼酸进口数量为5460吨，占全国总进口数量的 2.23%，全国排名第九；河南硼酸进口数量为4760吨，占全国总进口数量的1.94%，全国排名第十。
近年来中国硼酸出口数量逐年减少，2018年中国硼酸出口数量为824吨，同比减少27.85%；2019年中国硼酸出口数量为743吨，同比减少9.83%。
2019年广东硼酸出口数量为313吨，占全国总出口数量的42.05%，全国排名第一；江苏硼酸出口数量为191吨，占全国总出口数量的25.67%，全国排名第二；福建硼酸出口数量为76吨，占全国总出口数量的10.23%，全国排名第三；北京硼酸出口数量为74吨，占全国总出口数量的9.96%，全国排名第四；上海硼酸出口数量为47吨，占全国总出口数量的6.31%，全国排名第五。
硼酸的生产工艺
硼酸的生产工艺硼酸是一种常见的化学物质，被广泛应用于农业、医药、电子等领域。
以下是硼酸的生产工艺的简要介绍。
硼酸的主要生产方法包括矿石法和化学合成法。
矿石法主要利用硼矿石中的硼酸盐来生产硼酸，而化学合成法则是通过化学反应来制备硼酸。
矿石法的生产工艺如下：1. 选择合适的硼矿石，如硼石、硼铝矾土等，通过开采和破碎等工艺将矿石制成粉末状。
2. 将粉末状的硼矿石与酸性溶液进行反应，生成硼酸溶液。
3. 将硼酸溶液进行蒸发，使其浓缩。
4. 将浓缩后的硼酸溶液进行结晶，形成硼酸结晶体。
5. 对硼酸结晶体进行分离和干燥，得到最终的硼酸产品。
化学合成法的生产工艺如下：1. 选择合适的原料，如硼三醇、硼三甲醇等。
2. 将硼三醇或硼三甲醇与硫酸等酸性物质进行反应，生成硼酸溶液。
3. 将硼酸溶液进行蒸发，使其浓缩。
4. 将浓缩后的硼酸溶液进行结晶，形成硼酸结晶体。
5. 对硼酸结晶体进行分离和干燥，得到最终的硼酸产品。
在硼酸的生产工艺中，需要注意以下几点：1. 设备选用：选用耐腐蚀的设备，如玻璃反应器、不锈钢反应器等。
2. 温度控制：在反应过程中需要控制温度，避免过高的温度导致反应产物的降解。
3. pH调节：在反应过程中需要调节溶液的酸碱度，保证反应的顺利进行。
4. 产品纯度：在生产硼酸的过程中需要保证产品的纯度，通过蒸馏、结晶等工艺来提高产品的纯度。
总的来说，硼酸的生产工艺包括矿石法和化学合成法。
无论是哪种方法，都需要经过原料选择、反应、蒸发、结晶等步骤来获得最终的硼酸产品。
同时，需要注意设备选用、温度控制、pH调节和产品纯度等方面的要求，以确保硼酸的生产工艺的稳定和产品质量的提高。
我国硼酸生产工艺现状
我国硼酸生产工艺现状[点击量：1936］［作者：admin］ [日期：2011-02—23]生产硼酸的工艺方法很多。
就目前的情况看，大体有硫酸法、盐酸法、碳铵法、硝酸法、多硼酸钠法、硫酸硼砂法等。
但真正用于工业生产的，不外乎硫酸法,硫酸硼砂法、硝酸硼砂法等。
生产硼酸并不像人们想象的那么简单.就一步法而言,我国目前的工艺水平相对较低，尚有诸多技术问题没有彻底解决，其中焦点问题是收率问题、质量问题及母液的综合利用问题。
国内用硫酸法处理硼镁矿石制取硼酸的企业有六十余家,但真正能全面解决上述问题的并不多。
一些研究机构虽然也长期致力于硼化物生产新工艺的开发与研究，但要么产品过于超前,与近、中期市场需求严重脱节；要么理论色彩过浓，与生产实践距离较大，注重于纸上谈兵式的夸夸其谈,忽视了硼工业的现实技术需求,以致无助于我国硼工业的科技进步.这是影响我国硼酸生产企业经济效益的关键因素之一.一、我国硼酸工业的工艺状况我国的硼酸工业起步于上个世纪50年代中期，50多年来发展迅速。
到2010年底，产能已接近20万吨水平，基本满足了国民经济建设、人民生活对硼产品的需求。
目前我国所采用的硼酸生产方法可分为两步法和一步法。
应该说,我国的硼酸工业首先是从两步法开始的。
两步法工艺是将经预处理的矿粉与纯碱、CO2反应，首先制得工业硼砂，然后以硫酸或硝酸与硼砂溶液反应，经酸化制得工业硼酸，副产品为芒硝或硝酸钠。
硫酸法工艺由于受原料价格及生产成本等因素的影响，目前已不多采用。
近几年来,随着硝酸钠需求量的增长，硝酸法工艺发展迅速，已成为两步法工艺的主流。
一步法工艺是以无机酸，如硫酸、盐酸、硝酸等为分解剂，直接与含硼矿物，如硼镁矿、硼砂矿、硬硼钙石矿、钠硼解石矿等反应制取工业硼酸的工艺过程。
目前国内采用较多的是硫酸法工艺。
该工艺的固有弱点是：设备腐蚀严重，对矿石品位要求较高，不适宜于处理低品位硼矿，硼收率低,产品质量不稳定，母液无可靠的利用途径等.该工艺也因此被认为是一种淘汰工艺。