钟模科普作品选:化工·地质·环境漫谈
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27 用途广泛的化工矿物——硼

天然含硼(B)的化合物——硼砂,早为我国古代药物学家所熟知。我国硼砂用作药物的记载,最早出现在宋朝人编写的《日华本草》中,称之为“盆砂”。据明朝著名医学家李时珍解释说:“或云炼出盆中结成,为之盆砂。一作硼砂。”他在《本草纲目》中叙述了硼砂的医药作用:“消痰止咳,破瘕结痹。”

硼矿是一种用途广泛的化工矿物。硼与氢、锂、铍等的化合物能燃烧,是高能喷气燃料。

硼和硼的化合物,广泛应用于化工、冶金、光学、国防、原子能、医药、橡胶及轻工业等部门。

在化学工业中,硼矿用以制硼酸、硼的各种化合物和元素硼,还用作制造肥料。硼砂、硼酸主要用作洗涤剂、漂白剂,还可用于医药及化妆品行业。

在冶金工业中,用来冶炼硼钢。硼砂有熔融金属氧化物的能力,用作冶金熔剂。硬硼钙石可代替萤石用于碱性氧化转炉炼钢。铜铝合金加入微量硼可提高其导电性能。

在国防、航天工业中,硼的化合物可作为高能喷气燃料和火箭燃料。碳化硼用于制造喷气机叶片和金属陶瓷。氮化硼是超高温、超硬质材料,用以制造火箭喷嘴、燃烧室内衬等。硼的同位素吸收中子能力强,所以硼化物在原子反应堆中用作控制棒调节器和防护屏的材料。塑料加入硼有防辐射性能。

硼还大量用于玻璃、陶瓷工业,制造高质量耐热硅酸玻璃纤维、光学透镜、绝缘材料和玻璃钢。硼和钴、钛、镍等可制成金属陶瓷,可用于制造搪瓷和珐琅、彩釉等。硼还用作防腐剂、焊接剂,制造超硬度研磨材料等。

在农业上,硼砂用作硼肥。有关专家发现,植物中硼的含量并不多,仅占植物干重的十万分之一至万分之一左右,然而却是不可缺少的。如果土壤中缺少了硼,亚麻、大麻、苜蓿等植物便会停止生长,甚至死亡。向日葵如果缺少硼,会瘪粒,含油量下降。甜菜缺少硼,会得干腐病,地下茎会腐烂掉。缺少硼,豆科植物的根瘤发育也会受到影响。据研究,硼是植物生长不可缺少的微量元素之一,它对植物体内的糖类代谢起着很重要的调节作用。为了满足庄稼对硼的需要,人们就往田里施加适量的“硼肥”,但硼肥的施加用量必须合适,并不是越多越好;吃了这种庄稼的羊,会得肠炎,这种肠炎在兽医学上称为“硼肠炎”。

硼在自然界分布很广,已知含水硼矿有百余种。主要矿物有硼镁石、水石、硅钙硼石、硼砂、硬硼钙石、方硼石、板硼石、天然硼酸、白硼钙石、遂安石等。

我国已探明硼矿产地63处。据有关专家预测,中国硼矿资源总量约1亿吨,西藏占近一半,其次是辽宁和青海,目前年产硼矿石131.4万吨。据预测,未来我国对硼砂及硼酸的需求量将逐年增加,缺口较大。