硼鐵礦石活化技術

 
一、項目意義：
遼寧省擁有國內50％的硼礦資源，其中翁泉溝的硼鐵礦的硼儲量達到2185萬噸，占全國儲量45％。經過多年的研究，已能通過選礦工藝將該礦選出含TFe53％的鐵精礦粉和含B2O313％的硼精粉。但工廠的生產數據表明，單獨使用這種硼精粉為原料制造硼砂，B2O3的收率在50～65％，遠低于用硼鎂石為原料的硼收率78～80％。這不僅原料費用增加25％左右，而且因設備生產能力降低，制造費用相應增加20％以上。因此這種原料還無力承受市場競爭的沖擊。其原因在于硼鐵礦中硼的反應能力（活性）差，限制了硼的收率。
本項目研究的目的是在經濟合理的條件下，提高翁泉溝硼鎂鐵礦制造硼砂時的反應性能。采用的工藝技術既不是高溫火法，也不是用強酸分解的濕法，更不是類似傳統的硼鎂石活化焙燒的工藝。新的活化焙燒工藝技術上先進、經濟上合理的方法。新工藝的實施對促進遼寧硼工業健康發展及創建節約型社會均有現實意義。
二、產品和技術簡介： 
眾所周知，硼鎂鐵礦(ludwigite （Mg Fe）2Fe（BO3）O2)加熱至950℃結構不發生破壞，高于1500℃，在介質作用下可破壞其結構，如火法高爐煉鐵。鑒于硼鎂鐵礦在950℃還不能發生晶相變化，本項目采用提高另一反應物的能量之手段，即用鈉化焙燒技術，利用高溫熔態鈉鹽具有很高的鈉離子濃度，從而提高礦石中破壞BO鍵與其它粒子結合的能力，使之轉變為硼酸鈉鹽，隨后用水或H2CO3溶液浸取。硼酸鈉鹽轉變為偏硼酸鈉或硼砂，鎂轉變為碳酸鹽，鐵部分轉變為碳酸鹽，部分以磁鐵礦形式存在，從而將硼分離出來。
技術特點：當硼鐵礦石中含有較高的硼鎂鐵石時，在低于950℃的條件下利用鈉化焙燒技術破壞硼鎂鐵石結構，使硼的活性由60%左右提高到90％左右。
三、應用范圍：
適用于碳堿法制硼砂。
四、生產條件：
現有碳堿法硼砂生產設備不變，改變硼礦的焙燒設備和條件。
五、成本估算：
視礦中硼鎂鐵礦的含量，消耗0.1-0.3噸添加劑/噸硼鐵礦（12%B2O3）。同時副產一定量的純堿。
六、規模與投資：
對1.2萬噸硼砂廠，焙燒設備300-500萬元。對1.2萬噸硼砂廠，除焙燒設備外的全部投資約在1500-2000萬。
七、市場與效益：
當前我國“兩硼”工業面臨硼鎂石原料短缺，在與國外硼行業的市場競爭中受到嚴重沖擊，而且還有進一步加劇的趨勢。其主要原因是缺少價廉的硼原料。雖然翁泉溝的硼鐵礦的硼儲量達到2185萬噸，占全國儲量45％。但以其為原料采用碳減法制硼砂時，硼收率只有50-60%。本項目除硼礦活化部分外，碳減法工藝設備無需改變。由于鈉化焙燒使用粉料與鈉鹽相混，若原工廠使用塊礦焙燒，只需對礦石焙燒工序做適當改變即可。因此其應用領域至少在遼寧省硼砂行業應當能在50％以上。
依硼砂行業的經驗，一個管理好的企業，硼收率比碳解率低2～3％，碳解率比活性低2～3％。新的研究成果表明，活化焙燒后硼鐵礦的活性在85-90%之間。據此推算，使用新的研究成果，硼收率預期至少可達到80％以上，比現有生產的60％左右提高20個百分點。若硼精粉中B2O3以12％計，每噸硼砂（95％）消耗礦石量將會由4.587噸減少到3.612噸，可節省0.975噸。依省硼工業“十一五”規劃，2010年硼砂產量將達到50萬噸。若其中50％使用硼鐵礦粉，則可節省24.375萬噸。從經濟效益和保護資源延長礦山使用壽命來講，意義都很巨大。

• 提供技術的程度和合作方式：

    中試技術，使用權轉讓。