1、矿石的矿物组成
我国内生硼矿几种矿石类型的矿物组成见下表1。
表1 我国内生硼矿类型及矿物组成
矿石类型 | 主要特征 | 典型矿区 |
硼镁石型 | 1、主要矿物是硼镁石和蛇纹石,前者及其集合体粒度较粗;后者浸染粒度较微细 2、主要矿物是硼镁石矽镁石,前者以网脉状与脉石矿物共生,易于解离。 | 1、辽宁砖庙沟
2、辽宁后仙峪 |
硼镁石- 磁铁矿- 蛇纹石型 | 1、主要矿物是硼镁石和磁铁矿,含有部分蛇纹石,前者与脉石矿物均匀共生,浸染粒度较细; 2、主要矿物是硼镁石和蛇纹石,含有部分磁铁矿,前者与脉石矿物交错连生,浸染粒度细; | 1、辽宁凤城
2、吉林小东沟 |
硼镁石- 碳酸盐型 | 1、主要矿物是硼镁石(镁硼石)和方解石、白云石,其中碳酸盐矿物占脉石矿物量的80%以上; 2、主要矿物是硼镁石、菱镁矿和部分蛇纹石,硼镁石浸染粒度微细;但菱镁矿浸染粒度较粗 | 1、湖南常宁
2、吉林高台 |
硼镁石化 硼镁铁矿- 磁铁矿型 | 以硼镁铁矿为主要硼矿物,磁铁矿也占较大比例。前者多呈粒状、浸染粒度0.1~0.3mm;后者浸染粒度0.1~0.2mm | |
含铀硼镁铁 矿化硼镁石- 磁铁矿型 | 成分比较复杂,主要矿物有硼镁石、磁铁矿、蛇纹石,还含有一定量的硼镁铁矿和少量的晶质铀矿、硼镁石嵌布粒度细,连晶关系密切 | 辽宁翁泉沟 |
锰方硼石型 | 中国首次发现的新矿种,主要有用矿物为锰方硼石和菱锰矿;脉石矿物为铁白云石 | 河北蓟县 |
2、目的矿物的矿物特征
硼在自然界中分布很广,地壳中硼的重量克拉克值为5×10-3%,但含硼矿物很分散,虽然目前已知的含硼矿物至少有150种以上,而真正能被加工利用的仅仅十多种。
根据含硼矿物的化学组成,一般将其分为三类:硼硅酸盐矿物、硼铝硅酸盐矿物和硼酸盐矿物(包括含水硼酸盐矿物和无水硼酸盐矿物)。硼硅酸盐矿物主要是硅钙硼石[2CaO·B2O3·2SiO2·H2O]和赛黄晶[CaB2(SiO4)2];硼铝硅酸盐矿物主要是电气石[Na2O·(Fe,Mg)O·10Al2O3·18SiO2·4B2O3·5H2O]和斧石[Ca(Mn,Fe)Al2BSi4O15(OH)]。这两类含硼矿物中,只有硅钙硼石具有工业价值。作为硼加工工业原料的,主要是第三类-硼酸盐矿物,其主要矿物特征见下表2。
表2 硼酸盐类矿物的主要特征
矿物 名称 | 化学分子式 | B2O3 含量% | 晶形 | 光泽 | 颜色 | 密度 g/cm3 | 莫氏硬度 | 对水的可溶性 |
硼镁石 | Mg2[B2O4(OH)](OH) | 41.38 | 纤维状或针状集合本 | 丝绢光泽 | 白、灰、浅黄色 | 2.62~2.75 | 3~4 | 不溶 |
硼镁 铁矿 | (Mg,Fe)2[BO3]O2 | 17.83 | 针状,纤维状,柱状结合体 | 珍珠、金刚光泽 | 黑、黑绿色 | 3.6~4.7 | 5.5~6 | 不溶 |
镁硼石 | Mg2[BO3]4 | 36.54 | 细粒状 | 玻璃光泽 | 无色、白色 | 3.03~3.10 | 6.5 | 不溶 |
天然 硼酸 | H3[BO3] | 56.40 | 鳞片状、板状、钟乳状 | 玻璃、珍珠光泽 | 无色、白色 | 1.46~1.52 | 1.0 | 易溶 |
贫水 硼砂 | Na2(H2O)3[B2B2O6(OH)2] | 51.02 | 粒状或纤维状块体 | 玻璃丝绢光泽 | 无色、白色 | 1.90 | 2.5 | 易溶 |
钠硼 解石 | NaCa(H2O)6[B3B2O7(OH)4] | 42.95 | 结核状、纤维状块体 | 玻璃丝绢光泽 | 无色、白色 | 1.65~1.95 | 2.5 | 难溶 |
硬硼 钙石 | Ca(H2O)[B2BO4(OH)3] | 50.81 | 短柱状 | 玻璃、金刚光泽 | 无色、白色 | 2.41~2.44 | 4.5~5 | 不溶 |
白硼 钙石 | Ca2(H2O)[B4BO7(OH)5] | 48.44 | 结核状或致密状块体 | 无光泽 | 白色 | 2.26~2.48 | 3.0~4.5 | 不溶 |
水方 硼石 | CaMg(H2O)3[B2BO4(OH)3]2 | 50.53 | 放射状或纤维状集合体 | 玻璃光泽 | 无色、白色、玫瑰色 | 1.90~2.17 | 2 | 难溶 |
锰方 硼石 | Mn3[B3B4O12]OCl | 50.36 | 他形粒状,变豆状集合体 | 油脂光泽 | 白色、色微灰 | 3.49 | 7 | 不溶 |
天然 硼砂 | Na2(OH)8[B4O5(OH)4] | 36.51 | 短柱状 | 玻璃油脂光泽 | 白、浅灰、浅黄色 | 1.69~1.72 | 2.0~2.5 | 可溶 |
遂安石 | Mg2[B2O5] | 46.34 | 束状、放射状,纤维状 | 玻璃油脂光泽 | 白色、淡褐色 | 2.91~2.93 | 5.9 | 不溶 |
柱硼 镁石 | Mg[B2O(OH)6] | 42.46 | 柱状、短柱状、纤维状 | 玻璃光泽 | 无色、白色、灰白色 | 2.3 | 3.5 |