过硼酸钠产品发展情况分析
思瀚产业研究院 洁华股份    2024-09-03

过硼酸钠为白色自由流动颗粒，是含有环状结构的无机过氧化物。当过硼酸钠在洗衣粉中使用时，提供了一种稳定的，低成本、有效的活性氧，被广泛应用在高温环境或者在冷水洗涤中。

由于具有较高的放氧速度，产生的活性氧在水溶液中形成过氧化氢，从而具有漂白效果，用作氧化剂、漂白剂、杀菌剂、脱臭剂、洗涤剂中的添加等。过硼酸钠有强大的漂白能力，但不损伤纤维，适用于蛋白纤维比如羊毛和蚕丝，以及长纤维高级棉布的漂白。

医药上用作消毒剂和杀菌剂，也可用作媒染剂、洗涤剂助剂、脱臭剂，电镀液的添加剂，分析试剂，有机合成聚合剂，以及制牙膏、化妆品等。

过硼酸钠的存在形式有好几种，其中具有商业价值的分别为一水过硼酸钠和四水过硼酸钠。其中一水过硼酸钠通过四水过硼酸钠干燥脱水得到。四水过硼酸钠为白色单斜晶系结晶颗粒或粉末，可溶于酸、碱及甘油中，在水溶液中的溶解度较小。

在冷而干燥的空气中，纯度较高的四水过硼酸钠是较稳定的，在 40℃或潮湿的空气中分解，并放出氧气，在 63℃时溶于自身的结晶水而分解，并结成黏性固块。在 130-150℃时可失去自身的结晶水。过硼酸钠溶于水后性质不稳定，易分解生成过氧化氢，它能氧化衣物上的色素，使其与衣物分离，起到漂白的作用。

当有微量的铁、铜、锰等金属离子存在条件时，能促进过氧化氢的分解，导致化学平衡正向移动，加剧过硼酸钠的分解。在低温和干燥的环境下，杂质较少的过硼酸钠不易分解，在湿润的环境下或环境温度达到 40℃时性质不稳定，并释放出氧气。在硼化合物中，过硼酸钠的产量居第三，仅次于硼砂和硼酸。

在石油开采过程中，过硼酸钠有着这样几种重要特性：

①油井钻井、完井中水泥缓凝剂；

②钻井中堵漏处理；

③油气田提高石油生产采收率。

生产方法：在十九世纪九十年代，Tanatar S.M.等采用电解法，首次制得过硼酸钠，所使用的原料是四硼酸钠和烧碱。紧接着，Melikoff P.G.等使用四硼酸钠、烧碱及过氧化氢作为原料，经过化学反应制得过硼酸钠，这是过硼酸钠传统的生产方法，也是电解法和化学法的起源。

工业化生产开始于二十世纪初期。近百年来，国内外业内人士和研究机构对过硼酸钠的制备进行了一系列研究，并对工业化应用进行尝试。

目前过硼酸钠的生产方法主要采用电解法和化学法。

①硼酸法

硼酸法是将硼酸溶液与过氧化钠混合，在搅拌均匀后进行冷却处理，用盐酸将溶液 pH 值调节至中性，经反应制得四水过硼酸钠晶体。

在实际生产过程中，该方法所使用的原料过氧化钠的成本较高，未反应完的碱还需要额外的酸来处理，生成产物氯化钠的累积对母液的循环利用有影响，必须将其分离。但由于我国的硼矿加工以碱法为主，所以硼酸法生产过硼酸钠不适合我国国情。

②硼砂法

硼砂法是将硼砂和烧碱先配成水溶液，再将后者加入前者中，生成中间产物偏硼酸钠后，加热溶液至沸腾维持约半小时，充分搅拌后进行过滤，除去不溶物。将所得溶液用泵运输至合成釜，在稳定剂的存在下加入过氧化氢，即生成过硼酸钠。

在生产过程中，加入盐析剂有利于结晶过程，但是盐析剂的加入会使母液的循环使用发生困难。硼砂法制备过硼酸钠的操作复杂，需要进行二步反应，耗能大，但制得的过硼酸钠产品粒度均匀，溶解性好。

③电解法

电解法制备过硼酸钠的过程中所消耗的反应原料是四硼酸钠和烧碱，需消耗大量的电能。将硼砂、碳酸钠倒入熔料锅内，使用搅拌器使其混合均匀溶解。再加入适当的净化剂，加热溶液至沸腾后继续加热 120 分钟，保温、静置、沉淀、取出上清液，下部溶液经过滤，弃去残渣，滤液与清液合并，加入电解槽中，当电解液温度达到 16-18℃时开始进行电解。电解过程中加入事先配好的偏硼酸钠溶液可以使硼砂、碳酸钠、碳酸氢钠的含量稳定。电解过程完成后放出电解液，迅速过滤，用尽可能少的洁净冰水洗绦，干燥并包装为成品。

电解法制过硼酸钠是在碱性条件下进行的，生成的过硼酸钠产品的活性氧很不稳定，极易分解。电流效率仅 40%-45%。该法生产工艺比较复杂，需大量使用和消耗铂，投资较高，被逐渐淘汰。

目前，四水过硼酸钠制备方法大致可分为两类：电解法和化学法，而化学法又根据反应原料的不同分成硼酸法和硼砂法。随着过氧化氢生产规模的扩大，新工艺不断完善，采用了廉价或其他工业的副产品氢气作原料，使双氧水的价格有了很大幅度的下降，因此国内外生产过硼酸钠都采用硼砂法。

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