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富集硼-10同位素的方法有许多种，但真正实现工业化生产的方法主要有三种：氟化硼-乙醚络合物化学交换精馏法、三氟化硼-甲醚络合物化学交换精馏法、三氟化硼-苯甲醚络合物化学交换精馏法。其中，三氟化硼-乙醚络合物化学交换精馏法已经被三氟化硼-甲醚络合物化学交换精馏法和三氟化硼-苯甲醚络合物化学交换精馏法所取代。
上世纪，我国曾用三氟化硼-乙醚络合物化学交换精馏法来富集生产硼-10同位素产品，但是没有成功。当前我国有几家企业依据三氟化硼-甲醚络合物化学交换精馏法，建设了硼-10同位素产品工业生产装置，来富集生产硼-10同位素产品，虽然能间断生产出少量硼-10同位素产品，但是远没有达到工业生产的水平。
三氟化硼-甲醚络合物化学交换精馏法的具体工艺是：将三氟化硼-甲醚络合物直接加入到精馏塔中，在减压的条件下加热蒸馏，最终，三氟化硼-10在塔釜中浓缩，而三氟化硼-11从塔顶分离出来。该工艺具有流程简单、操作简便的特点。但由于从市场采购的三氟化硼-甲醚络合物含水高，即使经过脱水处理，三氟化硼-甲醚络合物中含水仍高达0.01%—0.03%，由水而引发的副反应导致大量的副产物堵塞管道、换热器等，且严重腐蚀设备，使生产无法连续稳定进行。
三氟化硼甲醚主要用于硼-10同位素的分离。
高纯富集11B三氟化硼气体的制备：
富集11B：将11B丰度≥90%（at.)的三氟化硼甲醚配合物加入双塔串联高效精馏塔内，在真空度为负0.05Mpa～负0.1Mpa条件下，加热升温到80～110°C，进行精馏，经过72～384小时精馏，当第一级塔塔顶回流液中11B丰度达到高于95%（at.)时，将物料取出，得到纯度高于99wt%11B三氟化硼甲醚配合物。
将原料甲醚液体用泵送至分子筛吸附塔，从分子筛吸附塔下部往上通过分子筛床层，停留时间为30分钟。吸附过程在0.5MpaG、0℃下进行。经过分子筛吸附处理，精制甲醚中含水降至0.001%。原料三氟化硼气体进入低温精馏塔，塔顶温度控制在-105℃，压力控制在O.1MpaG，经精馏处理，精制三氟化硼从塔顶出来，不含氟化氢、四氟化硅等杂质。
精制甲醚从上往下流过络合反应器列管，精制三氟化硼气体从下往上进入络合反应器列管，甲醚和三氟化硼在列管的填料上进行络合反应。络合反应控制在0.6MpaG，温度控制在-10℃。生成的络合物用泵送往交换反应精馏塔。交换反应精馏塔真空度150mmHg，塔顶温度为85℃，塔釜温度为90℃。最终，在交换精馏塔达到交换反应和精馏平衡后，从塔顶得到99%以上丰度的三氟化硼-11气体，从塔釜得到丰度95%以上的三氟化硼甲醚-10同位素产品。
[1]黎志万. (2006). 硼同位素分离. 四川省核学会放射化学与化工学术交流会.
[2] 韩莉果, 于景阳, & 张卫江. (2006). 高丰度硼同位素分离生产技术的研究进展. 同位素, 19(1), 48-53.
[3] 王美玲, 付道贵, 王贯春, 刘晓珍, 简敏, & 邹从沛. (2013). 同位素分离理论在硼同位素分离中的应用. 化学工程, 41(12), 20-22.