硼酸、硼砂是硼化工的基础性原料,在传统行业和高技术领域都有广泛的应用。目前国内对工业硼酸、硼砂的纯化技术距离制备核工业级硼酸和高硼硅酸盐玻璃用硼砂还有一定差距,杂质含量达不到要求。同时,随着高温工程塑料的发展,一些特种塑料的加工温度已经接近目前商业化的低水合硼酸锌的分解温度。本文以对硼酸、硼砂进行深加工,提高附加值为目的,以工业级的硼酸和硼砂作为原料,分别通过酯化-间歇精馏工艺和络合-结晶工艺得到核工业级硼酸和高硼硅酸盐玻璃用硼砂,并考察了主要的工艺参数。在此基础上制备了一种新型的高热稳定性的低水合硼酸锌,表征了产物形貌并分析了影响反应的因素。主要研究内容如下：(1)核工业级硼酸的制备工艺研究。在固体酸催化下以酯化-间歇精馏工艺制备了核工业级硼酸。研究了硼酸与甲醇的物料比、收集共沸物馏分的温度、回收过量甲醇的温度、水解用水量等条件对反应转化率、产率的影响。使用电感耦合等离子体原子发射光谱和离子色谱对产物纯度进行了表征。实验中硼酸转化率不低于85%,产率70～75%,纯度达到核工业级标准。(2)络合-结晶法制备高纯十水、五水硼砂的工艺研究。基于络合平衡理论和络离子的稳定常数,利用硼砂的溶解度梯度,制备出高纯度的十水硼砂。使用电感耦合等离子体原子发射光谱对产物主要阳离子杂质进行了表征。考察了络合剂种类和用量、络合时间、络合温度以及溶液浓度对络合效果的影响。同时与五水硼砂高温结晶工艺衔接,一步得到满足高硼硅酸盐玻璃工业需求的高纯度的五水硼砂。(3)新型硼酸锌Zn6O(OH)(BO3)3的制备研究。以十水硼砂和硫酸锌为原料,在表面活性剂作用下制备了颗粒状硼酸锌Zn60(OH)(B03)3。使用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等进行了表征。研究了硼砂和硫酸锌的摩尔比、反应温度、反应时间对产物产率的影响,产物平均粒径1.21μm,分解温度高于500℃；反应体系中引入聚乙二醇时可以降低平均粒径至0.73μm,同时出现片层状的表面结构。