硼酸鹽是化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的一大類物質(zhì)。它們是由陽離子將聚合硼-氧-羥基四面體或三角形連接起來的架狀 結(jié)構(gòu)。這個架狀結(jié)構(gòu)使得硼酸鹽與其他聚合結(jié)構(gòu)的無機物(如硅酸鹽或磷酸鹽)很相似。盡管許多礦物含有氧化硼,但硼在自然界中并不是以單一元素方式存在。硼 在地球地殼中元素的豐度排名中位于第38位左右。硼元素位于元素周期表中的第3族(或Ⅲa),原子序數(shù)為5,原子量為10.81,是進步的缺電子非金屬元 素。硼的化合價為3價,它在元素周期表中的位置顯示其與鋁、鎵、銦和鉈有親密關(guān)系,但實際上它的化學(xué)性質(zhì)更像碳和硅。在化合物方面,與大多數(shù)非金屬不同, 硼就像一種似非金屬,純硼像碳一樣是一種電導(dǎo)體。硼有B10和B11兩種同位素,自然界中,這些異構(gòu)體的比例變化很大。異構(gòu)體具有非常大的中子俘獲橫截 面,使它具有的核應(yīng)用,以及的醫(yī)學(xué)用途。已知230種以上的礦物含有硼元素。這些礦物可按照起源和地質(zhì)環(huán)境來分類:

　　1)與侵入巖形成有關(guān)的矽卡巖礦物,主要是硅酸鹽礦物和鐵氧化物礦物;

　　2)與海洋沉積物有關(guān)的氧化鎂礦物;

　　3)與陸相沉積物和火山活動有關(guān)的水合硼酸鈉和硼酸鈣。

　　排名靠前組和第二組是俄羅斯和中國生物硼的原料礦物,主要為硅鈣硼石和硼鎂石。第三組包括硼砂、四水硼砂、硬硼酸鈣石和硼鈉鈣石,是來自土耳其、南美以及美國的世界上大多數(shù)硼產(chǎn)品的原料來源。土耳其擁有世界上很大的硬硼酸鈣石和粗硼砂儲量。

　　世界上硼的儲量估計有885Mt。土耳其就占世界已知儲量的64%。只有很少幾個我國由硼礦物生產(chǎn)硼。2002年,全世界總產(chǎn)量為 1.560Mt。其中土耳其和美國就分別占總產(chǎn)量的40%和34%。土耳其的選礦和精制硼酸鹽工廠生產(chǎn)能力分別為1.89Mt和0.817Mt。硼產(chǎn)業(yè)集 中在西歐、北美以及日本等發(fā)達我國。世界上大多數(shù)重要的硼酸鹽礦床的主要采礦方法為露天開采。在Bigadic和Kestelek礦山,已采用地下開采的 某些礦床部分,現(xiàn)在也都露天開采。#p#分頁標(biāo)題#e#

　　在4個生產(chǎn)天然硼酸鹽的美國公司中,兩個采用傳統(tǒng)的采礦方法,一個采用溶浸采礦法,另一個采用加工成鹽水的方法。美國Searles湖、中國的 青海盆地以及哈薩克斯坦的Inder地區(qū)均采用溶浸采礦法處理硼酸鹽鹽水。位于加利福尼亞的巴斯托的FortCady礦物公司對深達400m以上的由硬硼 酸鈣石組成的礦體開始商業(yè)性的原地浸出。將5%的HCl注入礦體中,并使HCl與礦體作用8h,然后用泵將鹽水從井中抽到地表,向浸出液中加入石灰,以沉 淀合成的含43%的硬硼酸鈣石細粒晶體。

　　硼酸鹽及其精制產(chǎn)品有很大的應(yīng)用領(lǐng)域。2002年,玻璃用硼酸鹽占全球需求量的43%;清潔劑占17%,然后是搪瓷熔塊和釉料占12%,化學(xué)肥 料占5%。硼酸鹽市場的剩余份額(23%)包括木材處理、阻燃劑、原子能產(chǎn)品、冶金應(yīng)用、高品質(zhì)復(fù)合材料、耐火材料、研磨劑、殺蟲劑以及其他與農(nóng)業(yè)有關(guān)的應(yīng) 用。不同地區(qū)用戶對硼酸鹽的消費變化較大。北美玻璃業(yè)占該行業(yè)世界硼應(yīng)用消費量的44%。絕緣等級的玻璃纖維是美國玻璃行業(yè)很大的硼化合物的用 戶。2001年,它占總消費量的近一半,而紡織品等級的玻璃纖維為21%,硼硅酸鹽玻璃為6%。在歐洲,清潔劑(洗滌劑和漂白劑)市場占該部分世界硼消費 量的75%以上。陶瓷工業(yè)在歐洲、拉丁美洲以及亞洲比在北美要重要些。

　　近年來,人們將注意力集中在硼氫化鈉上,氫被地貯備在硼氫化鈉中并被運輸。硼氫化鈉由硼砂制成。當(dāng)與硼 礦物共生的脈石礦物的類型和數(shù)量發(fā)生變化時,其分選行為也不同。硼礦物中存在的雜質(zhì)在某種程度上限制了它們在工業(yè)上的直接應(yīng)用,例如鐵、砷和硫酸鹽通常是 玻璃工業(yè)的不希望有的成分。不溶于水的雜質(zhì)在硼礦選礦和加工過程中要分選脫除。加利福尼亞的硼礦床呈扁豆?fàn)?其中的硼礦石由鑲嵌有蒙脫石-伊利石黏土的硼 砂和四水硼砂組成。阿根廷的中安第斯山硼鈉鈣石礦床的礦石常伴生有諸如沙、黏土、氯化物和硫酸鹽等雜質(zhì)。在土耳其西安納托利亞的硼酸鹽礦床一般夾帶有礫 巖、砂巖、凝灰?guī)r、層凝灰?guī)r、黏土巖、泥灰土和石灰?guī)r。Bigadic的硬硼酸鈣石和硼鈉鈣石礦石中常伴生有不同數(shù)量的方解石、硬石膏、石膏、天青石、鉀 長石、方沸石、斜發(fā)長石、石英、蒙脫石、綠泥石和伊利石等礦物。在Kestelek礦床中,硼酸鹽礦帶由黏土、泥灰土、石灰石、凝灰?guī)r以及凝灰質(zhì)的石灰石 組成。伴生礦物有方解石、石英、沸石、蒙脫石、伊利石和綠泥石。在Emet礦床中,硼酸鹽礦床中有凝灰?guī)r、黏土以及泥灰土和石灰石夾層存在。蒙脫石是主要 的黏土礦物,綠泥石分布廣泛,而伊利石只是微量組份。在凝灰?guī)r附近,沸石很富。在硼酸鹽礦帶中存在有自然硫、雄黃、雌黃和天青石。Kirka地區(qū)硼酸鹽礦 層中含有少量雄黃、雌黃、石膏、天青石、方解石和大量白云石和蒙脫石,伊利石和綠泥石礦物不常見。在凝灰?guī)r礦層有沸石存在。Kirka的粗硼砂礦石中含有 20%-45%的水不溶物。#p#分頁標(biāo)題#e#