硼铁矿石活化技术

 
一、项目意义：
辽宁省拥有国内50％的硼矿资源，其中翁泉沟的硼铁矿的硼储量达到2185万吨，占全国储量45％。经过多年的研究，已能通过选矿工艺将该矿选出含TFe53％的铁精矿粉和含B2O313％的硼精粉。但工厂的生产数据表明，单独使用这种硼精粉为原料制造硼砂，B2O3的收率在50～65％，远低于用硼镁石为原料的硼收率78～80％。这不仅原料费用增加25％左右，而且因设备生产能力降低，制造费用相应增加20％以上。因此这种原料还无力承受市场竞争的冲击。其原因在于硼铁矿中硼的反应能力（活性）差，限制了硼的收率。
本项目研究的目的是在经济合理的条件下，提高翁泉沟硼镁铁矿制造硼砂时的反应性能。采用的工艺技术既不是高温火法，也不是用强酸分解的湿法，更不是类似传统的硼镁石活化焙烧的工艺。新的活化焙烧工艺技术上先进、经济上合理的方法。新工艺的实施对促进辽宁硼工业健康发展及创建节约型社会均有现实意义。
二、产品和技术简介： 
众所周知，硼镁铁矿(ludwigite （Mg Fe）2Fe（BO3）O2)加热至950℃结构不发生破坏，高于1500℃，在介质作用下可破坏其结构，如火法高炉炼铁。鉴于硼镁铁矿在950℃还不能发生晶相变化，本项目采用提高另一反应物的能量之手段，即用钠化焙烧技术，利用高温熔态钠盐具有很高的钠离子浓度，从而提高矿石中破坏BO键与其它粒子结合的能力，使之转变为硼酸钠盐，随后用水或H2CO3溶液浸取。硼酸钠盐转变为偏硼酸钠或硼砂，镁转变为碳酸盐，铁部分转变为碳酸盐，部分以磁铁矿形式存在，从而将硼分离出来。
技术特点：当硼铁矿石中含有较高的硼镁铁石时，在低于950℃的条件下利用钠化焙烧技术破坏硼镁铁石结构，使硼的活性由60%左右提高到90％左右。
三、应用范围：
适用于碳碱法制硼砂。
四、生产条件：
现有碳碱法硼砂生产设备不变，改变硼矿的焙烧设备和条件。
五、成本估算：
视矿中硼镁铁矿的含量，消耗0.1-0.3吨添加剂/吨硼铁矿（12%B2O3）。同时副产一定量的纯碱。
六、规模与投资：
对1.2万吨硼砂厂，焙烧设备300-500万元。对1.2万吨硼砂厂，除焙烧设备外的全部投资约在1500-2000万。
七、市场与效益：
当前我国“两硼”工业面临硼镁石原料短缺，在与国外硼行业的市场竞争中受到严重冲击，而且还有进一步加剧的趋势。其主要原因是缺少价廉的硼原料。虽然翁泉沟的硼铁矿的硼储量达到2185万吨，占全国储量45％。但以其为原料采用碳减法制硼砂时，硼收率只有50-60%。本项目除硼矿活化部分外，碳减法工艺设备无需改变。由于钠化焙烧使用粉料与钠盐相混，若原工厂使用块矿焙烧，只需对矿石焙烧工序做适当改变即可。因此其应用领域至少在辽宁省硼砂行业应当能在50％以上。
依硼砂行业的经验，一个管理好的企业，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，活化焙烧后硼铁矿的活性在85-90%之间。据此推算，使用新的研究成果，硼收率预期至少可达到80％以上，比现有生产的60％左右提高20个百分点。若硼精粉中B2O3以12％计，每吨硼砂（95％）消耗矿石量将会由4.587吨减少到3.612吨，可节省0.975吨。依省硼工业“十一五”规划，2010年硼砂产量将达到50万吨。若其中50％使用硼铁矿粉，则可节省24.375万吨。从经济效益和保护资源延长矿山使用寿命来讲，意义都很巨大。

• 提供技术的程度和合作方式：

    中试技术，使用权转让。