十水四硼酸钠（Sodium tetraborate）又名硼砂（Borax)、焦性硼酸钠（Sodiumpyroborate)、硼酸钠（Sodium borate)，分子式Na₂B₄O₇·10H₂0，相对分子质量381.37。

1．产品性能

无色半透明晶体或白色结晶粉末，无臭，相对密度为1.73。稍溶于冷水，较易溶于热水，微溶于乙醇。熔融时呈无色玻璃状物质。硼砂在60℃失去八分子结晶水，20℃失去全部结晶水，在空气中风化。水溶液呈碱性。有杀菌作用，口服对入体有害。

2．生产方法

(1)加压碱解法 将预处理的硼镁矿粉与氢氧化钠溶液混合，加温加压分解得偏硼酸钠溶液，再经碳化（二氧化碳）处理即得。

2MgO·B₂O₃十2NaOH＋H₂0→2 Mg(OH)₂↓＋2NaBO₂

4NaBO₂＋CO₂→Na₂B₄0₇＋Na₂C0₃

(2)碳碱法 将预处理的硼镁矿粉与碳酸钠溶液混合加温，通二氧化碳升压后反应即得。

Na₂C0₃ +2(2MgO·B₂0₃）+3CO₂+nH₂O→Na₂B₄O₇+4MgO·CO₂·nH₂O

这里主要介绍加压碱解法的工业生产方法。

3．技术配方（kg）

4．主要设备

粉碎机            钢板锅（带搅拌器）

蒸发锅

5．生产工艺

(1)工艺一

①加压碱解法。天然硼镁中要求B₂0₃含量≥12％。将硼镁矿投入破碎机破碎后，进一步粉碎，然后经预处理。将预处理的硼镁矿粉与氢氧化钠溶液混合，在装有搅拌器的碱解器内加热加压，反应压力0.4MPa，反应时间6～8h。混料时加入氢氧化钠的量为化学计量的160％～200％。碱解反应器采用夹套加热，也可直接蒸汽加热。

碱解的反应物料用叶片真空过滤机进行过滤和逆流洗涤。蒸发滤液使其浓度保持在相对密度1.239～1.283(28～32⁰BOe)。然后通入CO₂进行碳化，生成硼砂。碳化终点控制在pH=9.4左右。碳化反应液经冷却结晶、分离、干燥得成品。

说明：a．生产过程中排出的废料可作硼钙镁磷肥，还可制取碳酸镁、氧化镁。

b．分离出的母液含四硼酸钠和碳酸钠，经苛化、过滤、蒸浓后返回碱解配料工序使用。

②硼酸法。将1.2kg无水碳酸钠溶于11L水中，加入lkg硼酸，搅拌溶解。过滤，滤液浓缩至相对密度1.16时，冷却析晶。抽滤。得到的结晶溶于3L热水，过滤，滤液用冰冷却，并不断搅拌，析出十水合硼砂。抽滤，用少量冷水洗涤。再溶于水重结晶，结晶于空气中干燥2～3d，得试剂级十水合硼酸钠。

(2）工艺二

①在石灰窑中将硼矿石与煤间层煅烧（煤与生石灰以1：8混合），煅烧温度近1000℃（勿超过），产生的CO₂气体经水洗送碳化工序备用。将煅烧后的矿石在粉碎机内粉成200目细粉。

②将矿石粉和氢氧化钠（浓缩到35％以上）加入钢板锅内，氢氧化钠用量按矿粉B₂O₅含量理论计算，再多加50％，搅拌，用直接火加热，在130～135℃下反应4h。将以上碱溶物放入大池内用水稀释，使Mg(OH)₂等沉淀。上层溶液在蒸发锅中加热浓缩至相对密度1.3810～1.4078(40～42⁰Be)，冷却、结晶、分离得偏硼酸钠。

③将偏硼酸钠加水溶解成饱和溶液，然后通入缎烧时得到的C0₂，反应温度不超过60℃,碳化终点由pH控制，当pH为9.5左右即可出料。将料液冷却、结晶，取出结晶用离心机脱水、烘干即为成品。

④母液除去镁后可回收循环使用。

6．化学试剂制法

将120g无水碳酸钠溶于1080mL水中。加入100g硼酸，搅拌溶解。过滤，滤液浓缩至相对密度1.16时，冷却。吸滤出结晶。将其溶于300mL的热水中，用滤纸过滤到用冰冷却的瓷皿中。用玻璃棒不断搅拌溶液，析出硼砂结晶粉末。抽滤，用少量冷水洗涤结晶。再溶于水重结晶，得到的结晶在空气中干燥2～3天，即得成品。其反应如下：

Na₂CO₃ +4 H₃BO₃→Na₂B₄0₇+C0₂↑＋6H₂0

7．产品标准（％）

8．产品用途

是制取含硼化合物的基本原料，用于制特种光学玻璃、搪瓷、瓷釉、硼砂皂、入造宝石，在医药上作防腐剂及中医上作清热解毒药。在钢铁、机械、冶金、军工、电子管、纺织工业中，都有着广泛的用途。