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硼矿
硼矿除作为提取硼和生产硼酸的原料外,在冶金工业中主要作生产硼铁的原料。用硼矿直接冶炼硼铁时,要求硼矿含B2O3不小于17%。硼的氧化物有B2O3,B4O5,B2O2,B4O3。其中B2O3是最重要的氧化物,俗称硼酐。用铝热法冶炼硼铁用的硼配要求B2O3不小于95%。
自然界中含硼矿物主要有以下几种:
1) 方硼石(Mg3〔B7O12〕OCI)含MgO30.7%,B2O362.1%,1%,C18.1%。可Fe2+和Mn2+。
2) 硼镁石:分子式为Mg2〔B2O4(OH)〕(OH),含MgO47.92%,B2O341.38%,H2O10.70%。成分中的Mg可被Mg2+类质同象置换。
3) 硼镁铁矿:分子式为(Mg,Fe2+)2Fe3+〔BO3〕O2,我国某地硼镁铁矿含FeO8.48%,MgO34.65%,Fe2O337.81%,B2O337.81%,B2O318.26%。另含少量TiO2和MnO。硼镁铁矿与硼铁矿构成完全类质同象系列。此外,硼镁铁矿中的Fe2+和Fe3有时可部分地被Mn2+和Mn 3+置换。成分中富含Ti者,称为钛硼镁铁矿(Mg,Fe2+)2(Fe3+,Ti,Mg)〔BO3〕O2。
4) 硼钠钙石:分子式为NaCa〔B5O7(OH)4〕•3H2O,硼钠钙石是含水的钠钙硼酸盐。成分中含Na2O8.83%,CaO15.98%,B2O349.56%,H2O25.63%。此外,可含少量K2O、MgO等混入物。
5) 硼砂:分子式为Na2〔B4O5(OH)4〕•8H2O,含Na2O16.26%,B2O336.51%,H2O47.23%。
我国硼矿储量丰富,青海和西藏拉萨附近的盐湖沉积矿床是世界上著名的硼砂产地之一,辽东半岛也盛产硼矿,辽东半岛产的硼矿成分见表1。
表 1 辽东半岛硼矿成分
产 地 |
化学成分/% |
||||||
B2O5 |
MgO |
CaO |
Fe2O3 |
SiO2 |
游离水 |
烧损 |
|
海 城 |
15.03 |
35.48 |
2.82 |
12.57 |
22.40 |
0.42 |
11.04 |
宽 甸 |
12.75 |
44.83 |
1.64 |
1.0 |
21.84 |
0.58 |
17.64 |
营 口 |
20.07 |
40.60 |
2.0 |
3.90 |
22.62 |
- |
12.30 |