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Article

1 - PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET CHIMIQUES DU BORE

2 - RESSOURCES MINÉRALES

3 - TRAITEMENT DES MINERAIS ET PRODUCTION DU BORAX RAFFINÉ ET DE L'ACIDE BORIQUE

4 - TRAITEMENT DES SAUMURES

  • 4.1 - Procédé par carbonatation
  • 4.2 - Procédé par évaporation
  • 4.3 - Procédé par solvant

5 - PRODUCTION DU BORE ET DU PERBORATE DE SODIUM

  • 5.1 - Obtention du bore élémentaire
  • 5.2 - Production du perborate de sodium

6 - CAS INDUSTRIELS

7 - USAGES ET SUBSTITUTIONS

8 - PRINCIPALES FABRICATIONS

9 - TOXICITÉ

10 - DONNÉES ÉCONOMIQUES

Article de référence | Réf : J6170 v1

Propriétés physiques et chimiques du bore
Bore

Auteur(s) : Pierre BLAZY, El-Aïd JDID

Date de publication : 10 juin 2011

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Auteur(s)

  • Pierre BLAZY : Professeur honoraire - Ancien directeur de l'École nationale supérieure de géologie de Nancy (ENSG)

  • El-Aïd JDID : Docteur ès sciences - Ingénieur de recherche au laboratoire environnement et minéralurgie (LEM) - UMR 7569, Nancy Université, CNRS (ENSG-INPL)

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INTRODUCTION

Le bore provient en très grande partie de gisements d'évaporites présentant une grande extension. Il est aussi présent dans des saumures liées à une activité volcanique, qui ont été enrichies par évaporation solaire dans des bassins naturels fermés. Les réserves mondiales de bore sont énormes en regard des productions et de la demande.

Les utilisations du bore et de ses composés sont nombreuses, notamment dans les fibres de verre pour l'isolation, les fibres textiles, les verres borosilicatés, les savons et détergents, les retardateurs de flammes, les émaux et glaçures en céramique, la métallurgie, l'agriculture, la médecine, le nucléaire, l'aérospatial...

Le traitement des minerais bruts est essentiellement chimique et les produits épurés sont le tétraborate de sodium et l'acide borique.

Les prix sont influencés par la compétition entre deux grands pays producteurs, les États-Unis et la Turquie.

Il n'existe qu'un petit nombre de substituts possibles au bore et ses composés. Le recyclage est inexistant par suite d'usages essentiellement dispersifs et des prix modérés des borates et de l'acide borique.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j6170


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1. Propriétés physiques et chimiques du bore

Le bore est un élément non métallique semi-conducteur, dont les températures de fusion et d'ébullition sont très élevées (respectivement 2 300 oC et 2 550 oC). Sa chimie est dominée par l'existence de composés covalents et sa configuration électronique est [He]2s22p1. Ses propriétés sont intermédiaires entre celles des métaux et des métalloïdes.

Le bore n'existe pas à l'état élémentaire dans la nature et il a deux isotopes 10B et 11B. L'isotope 10B a une forte capacité de capture des neutrons thermiques.

Les composés du bore résultent de sa très forte réactivité.

Avec les halogènes, il donne des trihalogénures (BF3 , BCl3 , BBr3 et BI3) dont la volatilité décroît avec la masse moléculaire (les températures d'ébullition sont de – 99,9 oC pour BF3 , 12,5 oC pour BCl3 , 91,3 oC pour BBr3 , et 210 oC pour BI3). Le composé BF3 forme un plus grand nombre de complexes que les autres trihalogénures qui forment des composés d'addition avec les molécules d'alcools, d'aldéhydes et de cétones. Les groupes contenant O, N, S et P ont tendance à se coordiner avec BF3 , ce qui permet éventuellement d'obtenir un catalyseur très utile en chimie organique.

L'oxyde borique B2O3 provient de la déshydratation de l'acide borique (H3BO3). Il se combine avec les oxydes métalliques pour donner des métaborates. L'attaque de l'oxyde borique par les acides phosphorique et arsénique donne le phosphate et l'arséniate de bore.

L'acide borique (ou orthoborique) H3BO3 contient 56 % de B2O3 , et peut être obtenu à partir du tétraborate de sodium (borax). Sa décomposition par la chaleur conduit à l'oxyde, lui-même réductible par le magnésium :

L'acide borique est un acide très faible qui se comporte en solution comme un accepteur d'électrons plutôt que comme un donneur de protons. Traité par H2SO4...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BIXLER (F.H.), SAWYER (D.L.) -   Boron chemicals from Searles Lake brines.  -  Modern Chemical Processes, vol. 5, p. 90-101 (1957).

  • (2) - BLAZY (P.), JDID (E.-A.) -   Iode.  -  [J 6 380], Techniques de l'Ingénieur (2009).

  • (3) - BLAZY (P.), JDID (E.A.) -   Lithium. Sources et metallurgie extractive.  -  [M 2 367], Techniques de l'Ingénieur (à paraître).

  • (4) - BÜCHEL (K.H.), MORETTO (H.H.), WODITSCH (P.) -   Industrial inorganic chemistry.  -  Boron fibers. Ed. Wiley, p. 386-388 (2000).

  • (5) - ÇEBI (H.), ÖZKAN (S.G.), DEMERICAN (E.), MORDOGAN (H.) -   Upgradability of rougher tincal concentrate produced at Kirka.  -  15th Mining Congress of Turkey, Güyagüler et al. Edts., p. 311-318 (1997).

  • (6) - CROSSLEY (P.) -   Winds of change. Glass fiber.  -  Industrial...

1 Sites Internet

Industrial Minerals http://www.indmin.com

World Metals and Minerals Review. British geological Survey http://www.bgs.ac.uk

United States Geological Survey http://www.usgs.gov

Chemical Engineering http://www.che.com

Mining Engineering http://me.smenet.org

Engineering and Mining Journal http://www.e-mj.com

Hydrometallurgy http://www.elsevier.com http://www.sciencedirect.com

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2 Annuaire

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2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

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2.2 Fabricants de fibres

Owens Corning (Toledo, Ohio) http://www.owenscorning.com

PPG Fiber Glass (Pittsburgh, Pensylvanie) ...

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