硼工业发展循环经济前景可期
——记“全国硼化物专家组和协作组2008年年会”
4月8~11日,全国硼化物专家和企业代表齐聚郑州,就我国硼化物的资源、产品和综合利用等进行了深入探
讨,为我国硼工业的持续健康发展出谋划策。本刊特摘录部分专家发言和论文内容,以飨读者。
加强硼资源的开发利用
全国硼化物专家组组长 郑学家
目前,世界硼化物(包括硼矿)年产量已达300万t左右。美国是最大的生产和消费国,产量为138万t;土
耳其拥有丰富的硼矿资源,产量居世界第二位,达118万t,大部分供应出口;俄罗斯产量为23万t,阿根廷为
7.8万t。西欧和日本等一些国家硼资源缺乏,需要依靠进口硼矿石或硼砂、硼酸。
目前我国硼矿探明储量约5000万t(以B2O3计),品位较低,其中一半为硼镁石和硼铁混合型矿石,盐卤型
和盐湖固体硼矿石储量约2000多万t,而便于加工的硼镁石矿不足300万t。目前硼工业面临的主要问题是硼镁石
可采储量即将枯竭,供求矛盾十分突出。随着国民经济的发展,硼需求量持续增长。据有关部门统计预测,未来几
年硼砂和硼酸需求将分别以6.25%和6.50%的速度增长,到2010年我国硼砂、硼酸及其他含硼化学品需求量将超过
50万t,相应硼矿(标矿)需求量为220万t。
面对日益尖锐的供需矛盾,我国首先应加强硼矿资源勘查。目前我国硼矿资源的供应格局是西有青藏北有辽东,
根据硼矿成矿规律和成矿条件分析,西藏和青海还蕴藏着丰富的硼矿资源。还要继续寻找在东北地区老矿区外围和
深部易采选的硼镁石型矿,加强火山沉积型硼矿成矿条件研究。其次,还要加强盐湖硼矿的综合利用。如辽宁凤城
翁泉沟硼铁矿已经积累了选矿、硼化工、综合利用等多方面开发性研究工作成果,要积极推动其工业化应用。
另外,还应调整产业结构,坚持矿化结合。除生产硼砂、硼酸外,还要生产冶金、建材等产品,以实现资源的
综合利用。此外,矿山应实行“采、选、烧”一条龙,在矿山建立选矿厂,然后进行粉矿成型焙烧活化,既可提高
硼资源的利用率,又能将优质的硼矿供应各地加工企业。这不仅提高了硼资源的综合经济效益,也减少了铁路、公
路运输部门的压力,降低了环境污染。
“两废”综合利用效益显著
全国硼化物专家组副组长 肖景波
硼矿加工过程所产生的硼泥、硼酸母液是硼工业造成环境污染的主要因素,也是镁、硅及硼资源流失的载体。
生产1t硼砂要产生1~4t硼泥(西藏硼矿的硼泥产生量较少)。目前仅辽宁省的硼泥历史累积量就达1600万t,
而且仍在以每年近百万吨的速度增长。此外,在硼酸生产过程中还产生大量硼酸母液,以西藏硼矿为例,生产1t
硼酸产生硼酸母液3~3.5m3,按40%的排放量计算,一条规模为5000t/a的硼酸生产线,硼酸母液排放量达7000
m3/a。利用硼泥和硼酸母液,生产镁、硅化合物或其他产品,不仅可以提高硼收率,而且可使废渣排放量下降60%
或基本消除,废液排放量下降95%,有效控制“两废”排放带来的环境污染。
硼矿中含5.4%~15%镁元素(按Mg2+计),以硼泥或硼酸母液中的镁制备不同品种的碳酸镁、氧化镁或氢氧化
镁,经济效益显著。西藏硼镁矿在生产硼酸的同时,还可副产高附加值的阻燃级氢氧化镁。
硼泥还可用于生产轻质碳酸镁,1t轻质碳酸镁消耗硼泥2t,成本在2450元/t左右,而售价为3400~3500元
/t。此外,以硼泥制备碱式碳酸镁过程中,可将二次废渣中的SiO2转化为沉淀二氧化硅,普通工业品价格在1800
元/t左右。
此外,硼泥还可用于制砖、加工、制备建筑砂浆、农肥、炼钢添加剂、防水、隔热材料、除硫剂、塑料及橡胶
填充剂等,经济效益显著。
“两硼”生产有喜有忧
连云港鸿方硼制品有限公司总工程师 孔庆山
经过50多年的发展,我国硼砂、硼酸(两硼)产品产量、质量、工艺技术等方面已处于稳定阶段,各硼砂生
产基地均已转移到硼矿资源地附近。我国硼砂生产均采用具有自主知识产权的碳碱法生产工艺。由于各地区硼矿成
分不一致,再加上硼矿石品位逐年下降,部分企业工艺设备较落后,硼砂生产过程中碳解率和产品收率(两率)偏
低,产品收率仅78%~82%,只有少数企业能达到85%。我们应广开思路,大胆创新,根据各地的矿种不同采用合适
的加工工艺,争取将硼砂生产的“两率”提高到88%以上。部分矿种可以采用已成熟的加压碱解法,青海、西藏正
在推行的碳酸氢钠纯碱法已收到了良好的效果;大力提倡高浓度CO2碳碱法及添加助剂来提高碳解反应速度,提高
生产效率。
我国的硼酸生产主要集中在辽宁、青海及山东、江苏、上海等地,各地根据原料的不同选用生产工艺。辽宁和
青海大都采用一步法,副产硫酸钠(芒硝),山东、江苏、上海均采用两步法生产工艺。2007年6月,硼砂价格突
然上涨,两步法工艺生产成本大幅度上升。采用硫酸法的两步法硼酸生产因副产品七水硫酸镁(硼镁肥)价格较低,
企业出现亏损,大部分装置停产。而采用硝酸法的两步法工艺生产硼酸,因副产品硝酸钠价格走俏,还在维持生产。
目前我国硼酸产品质量与国外相比还存在一定的差距,特别是微量指标中的铁、氯化物含量及结晶体的形貌等方面。
当前“两硼”产品价格波动很大,国产十水硼砂从2007年6月的2500元/t上升到了3700元/t;进口五水硼
砂从2007年6月的3120元/t上升到4800元/t,目前已高达5400元/t。硼酸价格上升时间稍有滞后,2007年7
月上升到4500元/t,12月份达到历史最高点8200元/t,目前回落至7200~7500元/t。价格的上涨刺激了我国“两
硼”的生产,当然也给以进口硼砂为原料的两步法硼酸生产也带来了很大困难:①土耳其硼砂产品转而优先满足欧
洲市场,减少对中国市场供应,下降幅度在50%左右,造成我国市场硼砂供应不足;②进口五水硼砂价格上涨;③
硼砂的下游产品扩产,特别是新开发的普通平板玻璃选用掺硼工艺,影响了硼酸生产的硼砂供应。
总体看来我国的“两硼”生产形势良好,但是原辅材料及能源价格不断上涨,企业生产成本不断增加。建议各
企业做好节能减排工作,采用先进的生产工艺设备,搞好“两废”的综合利用,下大力气开发附加值高、有应用前
景的硼精细化工产品,延伸硼化工产业链,不断发展壮大我国硼工业。
