• 硼的发现和行业发展历程



• 硼发现简史

• 硼化合物的发现和使用最早可以追溯到古埃及，约公元前2000年，古埃及、罗马、巴比伦曾用硼砂制造玻璃和焊接黄金，古代炼丹家也使用过硼砂。硼的化学加工始于18世纪初，1702年法国医生霍姆贝格首先用硼砂与硫酸反应制得硼酸，称之为镇静盐(salsedativum)。1741年法国化学家帕特指出，硼砂与硫酸作用除生成硼酸外，还得到硫酸钠。1789年拉瓦锡把硼酸基列入元素表。但是硼酸的化学成分直到19世纪初还是个谜。
• 1808年，英国化学家戴维(Sir Humphry Davy, 1778-1829)在用电解的方法发现钾后不久，又用电解熔融的三氧化二硼的方法制得棕色的硼，同年法国化学家盖•吕萨克(Joseph-Louis Gray-Lussac,1778-1850)和泰纳(Louis Jacques Thenard,1777-1857)用金属钾还原无水硼酸制得单质硼。实际上，所得硼纯度只有50%，他们都没有生产出纯净的硼元素，而极纯的硼也是几乎不可能获得的。1892年法国人穆瓦桑(H．Moissan)用金属镁还原硼酸酐制得纯度为98.3%的硼。最终1909年美国的韫得劳布(E•Weintraub)点燃了氯化硼蒸气和氢的混合物，在冷铜阳极的电弧上还原才制得纯度超过99%的高纯硼。这种方法获取的硼被发现性质和以前的报告有很大的不同。
• 天然含硼的化合物--硼砂早为古代医药学家所知悉。但直至1981年，人们才认识到硼不仅是植物，也是动物与人类所必须的元素。当时报道的一项早期研究结果证实了硼的必要性，在这项研究中发现，给雏鸡喂饲维生素D不足但并不完全缺乏的饲料时，硼能够改善其骨骼钙化。
• 硼被命名为Boron，它的命名源自阿拉伯文，原意是"焊剂"的意思。说明古代阿拉伯人就已经知道了硼砂具有熔融金属氧化物的能力，在焊接中用做助熔剂。
• 硼的拉丁文名称为boracium，来自阿拉伯文buraq(بورق)或波斯文burah(بوره)；两者皆为硼砂之意。日文与韩文便因此将之意译为"硼素"。
• 几个世纪以来，硼砂的唯一来源是Na2B2O5(OH)4，中国西藏是世界上盛产硼砂的地方之一。

• 硼行业发展

• 全球工业硼发展现状
• 世界硼工业在走过了长达一百多年的发展历程以后，现已形成一个年产量达百万吨以上级别的现代化工业，在无机盐行业中占有重要的一席之地。经过不断的创新发展，硼现已被广泛应用于建材、冶金、机械、化工、医药、农业、电器、航天航空工业以及核工业等领域。目前硼的用途超过 300 种，并且仍有新用途不断研发出来，尽管如此，硼主要应用于： 玻璃工业、陶瓷工业、洗涤剂和农用化肥，以上四项消费约占全球硼消费量的3/4。硼酸盐是硼在工业上的重要应用，硼产品的定价和销售基于氧化硼含量(B2O3)。四硼酸矿物如硬硼钙石，四水硼砂，粗硼砂和钠硼解石就已经占全球硼矿物行业应用的90%。随着科技的不断发展，硼资源的开发、利用，对于现代工业的发展，具有越来越重要的作用。
• 硼资源分布很集中，主要分布在土耳其、美国、俄罗斯、智利、中国、阿根廷、秘鲁，玻利维亚等国家。世界硼主产国主要有土耳其和美国，其次是阿根廷、智利、秘鲁、俄罗斯(亚洲部分)等国。其中土耳其拥有丰富的硼矿资源，硼化物产量居世界第二位，大部分供出口；美国不仅拥有得天独厚的丰富的硼矿资源，还拥有世界一流的开采和加工技术，产量和品种数量都是世界上首屈一指的。而西欧和日本等一些发达国家缺乏硼资源，大都依靠进口矿石或硼砂、硼酸深加工成其他硼化物。
• 硼产品需求变动
• 随着2012年世界经济的缓慢复苏，硼化物产品市场也逐渐恢复，从全球硼资源消耗结构上看，硼产品需求以硼酸盐为主，其他消耗量很小，表现为玻璃纤维保温绝热材料占20%，过硼酸盐清洁剂占20%，织物玻璃纤维占15%，陶瓷和釉料占10%，硼硅酸盐玻璃占10%， 绝缘纤维素占5%，在农业、冶金、医药等方面也有广泛应用。世界上各国及地区因地域不同消费结构各异。

• 我国硼行业发展历程及现状

• 经过近50年的发展，我国已基本建立起硼矿开采、硼矿加工、硼精细化工及含硼新型材料、生产等完整的工业体系。目前硼矿石年产量140万吨(标矿)，硼砂生产能力50万吨(2003年产量38.5万吨)，硼酸生产能力20万吨/年、产量6万吨/年左右。2003年以后，青海、山东硼工业获得飞速发展。
• 我国的硼矿主要是硼镁矿，品位较低(三氧化二硼含量为12%-14%)，目前硼砂生产均采用碳碱法制取硼砂。硼酸一般使用硫酸一步法，采用西藏、青海、辽宁等地的较高品位硼镁矿石为原料。山东地区近两年数家企业利用西藏、青海硼镁矿生产硼酸(一步法)均投入了工业化生产，有的规模达到了年产5000吨，青海地区中天硼镁矿业公司硼酸生产能力已达到年产5万吨的能力。
• 现在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、晶须及其他硼化物等十一大类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。
• 硼砂硼酸是重要的基础无机化工原料，其应用领域广泛，消费量占含硼产品的80%，同时也是众多硼精细化工和含硼材料的母体原料。从20世纪初起，随着我国国民经济的快速发展，硼砂硼酸的应用领域不断扩宽，需求量大幅攀升。2002年，我国开始大量进口，致使国产硼砂硼酸的市场份额逐年下降。

• 我国硼行业存在的主要问题

• 目前存在的主要问题是中国现有的硼矿生产矿山保有可采储量(硼镁石矿石)已不多，即将面临枯竭。供求予盾十分突出。随着国民经济的发展，硼的需求量持续增长。据有关部门统计预测，硼砂和硼酸的产量，随着经济发展的需要，每年将分别以6.25%和6.50%的平均速度增长，无疑硼镁矿的产量也必须同步增长，才能满足硼化学工业发展的需要，这样硼镁矿的供求形势更为严峻。
• 由于受我国低品位硼矿储量增加及未来我国硼资源需求增长等因素影响，预计之后的几年，我国将从土耳其、美国及南美地区进口更多的硼矿及产品，同时随着欧洲新兴市场国家重视热保护而执行更严格的建筑要求标准，进而增加玻璃纤维等绝缘材料对硼酸钠的消费，必将刺激对硼产品的需求。
• 国内方面，随着硼化工和玻璃工业发展的加快，国内硼砂和硼酸的用量大增，我国硼矿及其加工产品的进口量逐年增加，主要进口国为土耳其、俄罗斯、智利，进口产品为天然硼砂、四硼酸钠、硼酸和其他硼酸产品等。2012年我国进口五水硼砂60.32万吨，十水硼砂2.61万吨，无水硼砂0.34万吨，硼酸为16.04万吨，以后几年进口需求将进一步增加。