Металлопрокат на Металл Торг.Ру

English version
Проект РВС - РВС-Металлы
  РЕГИСТРАЦИЯ
  НОВОСТИ
Рынка металлов
Новости компаний
Торговой системы
  АНАЛИТИКА
Черные металлы
Цветные металлы
Драгоценные металлы
Металлолом
Сырье
Статистика
МеталлСТАТ
Индекс цен России
Мировые цены
Цены на биржах
Вопрос месяца
Публикации
  МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ
Металлоторговля
Каталог
Прайс-листы
Доска объявлений  <<
Classified
Подшипники
ГОСТы и стандарты
Список должников
  ПОЛЬЗОВАТЕЛЯМ
Регистрация               <<
Подписка
Вопросы FAQ
Форумы
Биржа труда
Металлургический чат
Разделы
Информеры
Выставки
Реклама
Контакты
  РЕГИСТРАЦИЯ
  ПОИСК ПО САЙТУ


Цветные металлы

Новости Аналитика и цены Металлоторговля Доска объявлений Подписка Реклама


09.11.2017    Бор: вездесущий, но малозаметный



Пятый номер в периодической системе Менделеева – бор – относится к переходным (от металлов к неметаллам) элементам. Однако в чистой кристаллической форме он обладает характерным металлическим блеском и темно-серым цветом. Более того, среди множества сфер применения бора (B, лат. Borum) не последнее место стала занимать металлургия.

Но рассмотрим все по порядку, с давней истории до ближайших перспектив.

В природе металлический (кристаллический) и аморфный бор не встречаются, хотя ряд его химических соединений известен с незапамятных времен. Прежде всего это бура (тетраборат натрия), которая до настоящего времени активно применяется во флюсах плавки, пайки и сварки многих металлов и сплавов.

Среднее содержание бора в земной коре сравнительно высоко и составляет около 4 г на тонну. Но он заметно рассеян по сотне разнообразных собственных минералов и рассолов, из которых наиболее широкое промышленное применение нашли различные бораты (в т.ч. бура) и боросиликаты.

Мировая добыча руд и соединений с содержанием бора от 5 до 30% (в пересчете на концентрат) сейчас превысила 10 млн т в год, причем более половины этой продукции, по статистике USGS, производит Турция (в 2015 году – 7,3 млн т). Другим крупным добытчиком бора в мире традиционно являются США, в меньшей степени – Казахстан, Чили и Аргентина. Однако статистику собственной добычи бора, ведущуюся более 100 лет, США с 2006 года публиковать перестали.

Потенциально причин может быть несколько. Во-первых, давнее применение бора в качестве поглотителя нейтронов в атомных реакторах. Во-вторых, в радиационной защите военной техники и персонала. А в последние десятилетия – и в инновационных направлениях: создании сверхпрочных и легких композитов на основе волокон бора. Но в сумме все высокотехнологичные применения обеспечивают крайне незначительный объем сбыта бора (менее 1%). И многие годы никаких опасений публикация статистики ни у кого не вызывала. Ведь этот объем теряется на фоне общей добычи борсодержащего сырья в США, которая оценивается более чем в 2 млн т концентрата бора в год. Тем более она теряется на фоне основного промышленного применения бора (от 50%) – массового производства боросиликатного стекла и прочих керамик.

Реальная причина исчезновения статистики чрезвычайно тривиальна и весьма знакома по российским реалиям. В 2006 году ключевые производители бора в США – Rio Tinto Borax, Luzenac Talc и Dampier Salt – были объединены в составе Rio Tinto Minerals, которая в 2007 году вместе с Rio Tinto Iron & Titanium создала группу Industrial Minerals. И запретила USGS публиковать свои производственные показатели как представляющие коммерческую тайну.

В целом динамика мировой добычи бора в последние десятилетия является весьма позитивной (рис. 1) с типовым удвоением объемов производства за 8–10 лет.


Причем этот общемировой рост прежде всего обеспечивается расширением добычи бора на богатых турецких месторождениях.

Крупнейшее отечественное месторождение бора в Дальнегорске (Приморский край) – боросиликатного типа и оценивается только в 3% мировых запасов. Российская добыча бора еще меньше и составляет менее 0,9% от мировой (в 2015 году – около 80 тыс. т концентрата). При этом наши производители сообщают о полном удовлетворении внутренних потребностей в боре и заметных поставках этого сырья на экспорт.

Во всем мире технологически переработка различного сырья бора чаще всего идет в техническую буру (тетраборат натрия), имеющую наибольшее применение в производстве стекла, керамики и флюсов. Второй по популярности продукт – борная кислота (гидроксид бора), широко известная благодаря использованию в медицине и химии. По данным USGS, в 2015 году США, например, экспортировали 693 тыс. т сырья бора, в том числе 71,4% – в форме буры и 28,6% – в форме борной кислоты. Последнюю – по средней цене $1631 за т, что вдвое выше среднемировых цен, но оправдывается повышенным качеством американского борного сырья.

Кстати, именно из прокаленной борной кислоты – ангидрида бора (B2О3) – был впервые получен и элементарный (металлический) бор путем восстановления металлическим калием в инертной атмосфере в 1808 году. Авторами первого метода производства бора стали известные французские ученые Жозеф Луи Гей-Люссак и Луи Жак Тенар.

Далее металлотермический метод был модифицирован в так называемый способ Муассана, применяемый до настоящего времени. Это восстановление B2О3 металлическим магнием при многократном избытке борного ангидрида. Последний способствует созданию жидкоплавкого защитного слоя, предотвращающего контакт раскаленных продуктов экзотермической реакции с атмосферой. В результате этого процесса получается порошок аморфного бора чистотой до 95%, с примесями магния, нитридов и т.д. Уровень чистоты около 99% достигается при проведении металлотермии в инертной атмосфере или дополнительным рафинированием полученного продукта химическими методами.

Результаты, близкие к металлотермии, дают методы электролитического получения бора. Эффективнее других оказался электролиз на графитовом аноде расплава бората магния (MgО*2 B2О3) с добавками фторидов. В США отрабатывалась схожая технология электролиза расплава фторобората калия KBF4 с добавками при 800°С в атмосфере водорода. Она обеспечивала получение бора чистотой до 99,5%, причем обогащенного нужным ядерной энергетике изотопом В10. Отметим сложность электролитических процессов и их оборудования, крайне низкую производительность (порядка 1 кг бора в сутки) и дороговизну конечной продукции.

Более высокой чистоты бора можно...
...
...

Извините! Доступ к полному тексту настоящего материала
имеют только подписчики.

С 01.02.2004 тестовый доступ для зарегистрированных пользователей прекращен.
Оформить подписку

Внимание!!! Копирование, перепечатка или распространение иным образом материалов, размещенных в разделах "Аналитика" сайта MetalTorg.Ru, возможна только с письменного разрешения редакции ©



Выставки и конференции по рынку металлов и металлопродукции