丹东宽甸硼矿,是国家“一五” 期间建成投产的全国硼行业最大的硼化工企业,亦是目前中国硼化工行业中独家国有大型企业。40年来,始终居中国硼镁矿采选业和硼化工行业之首。被国家列为“中国100家最大非金属采选业企业”、“中国非金属采选业利税百强企业”和“中国11大化学矿业基地”之中。为中国化学矿山的建设和硼化工工业的发展做出了应有的贡献。丹东宽甸硼矿主要产品有硼镁矿石、硼砂、硼酸、硫酸镁等系列产品及受压容器等,先后试制成功五水硼砂、无水硼砂、无素硼等,无水硼砂添补了我国空白。但在国际硼矿市场,丹东宽甸硼矿仍然处于劣势地位。现我个人将从世界硼矿的利用情况,给丹东宽甸硼矿出一点走出去的构想。
一:世界硼矿利用情况
世界硼矿储量约1.7亿t,储量基础约4.7亿t。土耳其、俄罗斯、美国和中国硼矿资源丰富,四国的储量约占世界总储量的97.06%。
土耳其和美国是世界两个最大的硼酸盐产品生产国,也是两个最大的出口国。两国每年供给世界硼酸盐产品需求量的80%以上。土耳其的大部分产品出口,只有7%用于国内消费,主要出口硼矿石,也有少量硼酸盐制品;主要出口欧洲(40%)和北美(25%)。美国约有50%的产品供出口,主要是硼化合物。世界硼酸盐的生产由两家公司控制。土耳其埃蒂控股(Eti Holdings)公司和英国里奥廷托硼砂(Rio Tinto Borax)公司。这两家公司提供了全球75%的硼酸盐。土耳其是世界最大的矿石供应商。为了提高出口产品的附加值,正开拓硼化合物生产领域。里奥廷托硼砂公司产品范围广泛,包括各种精制工业用硼酸盐制品和特种硼酸盐制品,主要利用来自美国加利福尼亚莫哈韦沙漠的博伦的硼矿石和阿根廷萨尔塔的盐水进行生产,总生产能力达66万t/年(B2O3)。里奥廷托硼砂公司是世界最主要的硼酸盐供给者占有40%以上的份额。
阿根廷是南美的最大硼酸盐供应国、除里奥廷托硼砂公司外,还有乌莱克斯(Ulex公司,生产各品位硬硼钙石和水方硼石产品;阿根廷普罗西萨多拉(Pocesadora)硼砂公司,利用胡伊省罗马布兰卡(LomaBlanca)矿山的粗硼砂和硼钠钙石生产焙烧精矿;诺吉米卡公司(Norquimica S.A.),利用硼钙石生产硼酸;另外还有一些小的硼酸加工厂和矿山。
智利硼矿土要有两家企业:吉米卡(Ouimica)工业硼砂公司(Quiborax)和SQM公司。位于智利北部的吉米卡工业硼砂公司以苏里雷(Surire)干盐湖的钠硼解石为原料进行生产。苏里菜干盐湖是世界最大的销硼解石矿床,估计储量为15亿t。Quiborax计划投资1000万美元用于实现工业现代化与自动化。在2003-2008年,公司投资700万美元。Quiborax产能约为35万t/年。秘鲁恩加波(Inkabor)公司是秘鲁国内惟一的硼酸盐生产厂家,隶属于意大利陶瓷材料生产企业克罗罗比亚(COlorobbia)集团。恩加波公司在秘鲁南部的萨利纳斯湾开采钠硼解石,并将其送至利马和阿雷基帕进行加工。主要产品为硼酸和精炼硼化物。玻利维亚在乌尤尼盐沼(Uyuni)开采硼矿,然后运往智利加工。
澳大利亚墨尔本硼分子公司(Boron MolecuLtd)是合成有机硼化合物的主要公司。该公司拥有7项关于铃木公司的耦合反应(couplingreaction)专利。有机硼用于医药业,如硼-中子捕获治疗(BNCT),可以治疗恶险脑瘤。印度从加工土耳其硼钠钙石矿石生产十水硼砂.一转向生产具有高附加值的产品。
二:丹东硼矿的发展方向
硼矿是一种用途广泛的化工原料矿物,主要用于生产硼砂、硼酸和硼的各种化合物以及元素硼。它是冶金、建材、机械、电器、化工、轻工、核工业、医药、农业等部门的重要原料。目前硼的用途超过300种,并目仍有新用途不断开发出来,尽管如此,硼主要应用干:玻璃工业、陶瓷工业、洗涤剂和农用化肥,以上4项用途约占全球硼消费量的3/4。美国硼主要用于:玻璃纤维69%,肥皂和清洁剂6%,硼硅酸玻璃5%,农业4%,陶瓷用玻璃料和陶瓷4%,绝缘纤维3%,其他9%。玻璃纤维制造业是硼最主要的终端用途,约为硼消费量的1/3。硼酸钠是绝缘玻璃纤维制造的关键成分,它可以降低玻璃的熔点,还可以提高玻璃的绝缘性能。
目前,作为硼工业原料的主要是硼酸盐矿物。作为工业硼资源开发利用的仅有10余种,如天然硼砂、遂安石、硼镁石、硬硼钙石、天然硼酸、钠硼解石、柱硼镁石等。在中国,硼镁石、遂安石、硼镁铁矿、硼砂、钠硼解石、柱硼镁石等均可形成大、中型矿床。我认为丹东宽甸硼矿硼矿物的开发方向可以是以下方面:
1.建材工业
玻璃行业是硼砂的最大用户。玻璃生产中加入一定量的硼砂可以增强玻璃的热稳定性,增大紫外线的透射率,提高玻璃的透明度和抗冲击的机械性能。近年来,硼酸还大量用于玻璃纤维的制造,而玻璃纤维不仅是生产玻璃钢的重要原料,而且也是建筑、机械和制萘工业等的新型材料。在陶瓷行业中可用硼砂作催化剂。硼砂也是防腐剂、高温坩埚、油漆等生产的添加剂。
2.轻工工业
硼砂是生产搪瓷制品的重要原料,它能增强搪瓷制品的牢固度和光泽度,提高瓷釉的耐热性,并大大增大其膨胀系数。
在印染行业中,硼砂是常用的煮炼剂,用来去除天然棉纤维中所含的油、蜡及色素等,并对原布具有漂白作用利于染色。在造纸业中硼化物是一种新型的造纸涂料,它可以增加纸的光泽和防火性能,并用作造纸工业中含汞污水的处理剂等。硼的某些化合物还可以做成防火剂、防火涂料、油漆干燥剂、防锈漆等。陶瓷工业对硼的需求继续增长,约占全球硼消费量的15%。硼酸盐可以增强陶瓷产品的光泽度和牢固度,以及抗刮擦、抗化学侵蚀的性能。硼硅酸盐玻璃消费了10%的氧化硼产量,添加了硼酸款的玻璃提高了抗热性能和机械强度,还提高了抗水蚀和化学侵蚀的性能。
3.冶金工业
在冶金工业中加入硼化物可制成硼钢等特种钢,这类钢具有很高的强度和耐腐蚀及耐热等优良性能,是制造喷气发动机等主要部件的优质钢材。
在铝、钼、镍等金属中加入少许硼,可以改善这些金属的机械性能。硼也是铸造镁及其合金时的防氧化剂。铁、硼、硅非晶态金属是一种高新技术材料,用它作变压器铁心,代替硅钢片,可节电3/4。
4.机械工业
在机械工业中硼被用作硬质合金、宝石等硬质材料的磨削、研磨、钻孔及抛光等。“渗硼”是机械加工行业中一种新工艺,它能提高零件表面的硬度和耐磨、抗氧化性能。
5.化学工业
硼砂、硼酸可作为肥皂、洗涤剂等日用化工产品的添加剂。含硼洗涤剂具有保护头发、去污力强、无污染等性能。某些硼化物还可制成良好的还原剂、催化剂、溴化剂等。
6.电子工业
在硼系列化合物中,某些硼化物是绝缘材料,而有些硼化物则是良好的导电材料,具有半导体的特性,又有电子放射等性能,可用来制造各种电子元、器件,用作引燃管的引燃极、电讯器材、电容器、半导体的掺合料、高压高频电及等离子弧的绝缘体、雷达的传递窗等。
7.原子能工业和国防工业
硼具有显著的吸收中子的作用,可用作原子反应堆中的控制棒及原子反应堆的结构材料。
碳化硼具有高熔点、抗压强度大、防辐射和防化学腐蚀性能,因此,它是航空和装甲的理想防护材料。硼的某些化合物是制造火箭喷嘴、燃烧室内件及喷气发动机的部件。硼的氢化物是液体火箭推进剂中常用的燃烧剂等。
8.农业
硼在农业上用作生产硼肥、杀虫剂等,硼是农作物所需要的重要的微量元素之一。约占全球硼消费量的8%。世界大部分农业地区缺硼,硼的使用通常能提高产量,改进作物品质。
9. 硼酸盐玻璃纤维丝织物生产中
氧化硼可以降低液态玻璃的温度,提高透明度。它还能减弱液态玻璃的表面张力,使其表面更加平滑。
硼化合物和硼矿石市场较为成熟多年来继续稳定增长。世界能源价格上涨对市场将带来消极影响,世界硼酸供应都将较为紧张。奥廷托硼砂公司和鲁兹纳科集团(Luzena Group)研究用干制造牛皮纸的自动苛化(autocaushcising)技术。自动苛化技术减少了牛皮纸制造过程中对石灰和能源的需要,同时还保持了纸的默度、亮度和韧性。但是从长远来看,比较有吸引力的潜在用途是用于制造氢燃料电池的钠-硼-氧化合物,这种化合物是氢燃料电池的重要成分。氢燃料电池将是汽车等交通工具的环保动力能源。硼与塑料或铝合金结合,是有效的中子屏蔽材料;硼钢在反应堆中用作控制棒;硼纤维用于制造复合材料。
参考书籍:
高湘生,倪保利; 硼砂生产中的点滴体会 [J];精细化工中间体; 1990年02期; 61-63
我国硼矿工业与国外的差距 [J];化工矿物与加工; 2003年06期; 42-43
刘运和; 关于硼矿开发利用的一些情况 [J];精细化工中间体; 1982年04期; 35-41
张胜甲; 硼矿资源利用及加工 [J];化工矿物与加工; 1988年02期; 32-33
赵书仁; 硼化合物在工业中的应用 [J];天津化工; 1987年04期
于守富,李涛,龙文基; 硼酸在无碱玻璃纤维生产上的应用 [J];玻璃纤维; 2003年