硼铁矿资源综合利用

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1、SupplOctober矿业快报EXPRESSINF()RMATlONoFMININGINDUSTRY增刊2000年lO月硼铁矿资源综合利用王裕民刘素兰张显鹏崔传孟樊占国(东北大学资源工程学院)摘要通过我国矿产资源综舍利用现状厦研究方向的分析及国内外硼铁矿资源综合利用的研究现状分析，提出了硼镀矿火法分离技术厦实施路线。关键词硼铁矿综合利用火法分离硼砂l前言矿产资源是自然资源的一部分，是人类赖以生存和发展的重要物质基础，矿产资源已成为国民经济持续稳定发展的决定因素之一。美国幅员辽阔，矿产资源丰富是其发展成为超级大国的重要条件之一。我国仍然是矿产资源不足的国家，必须合理开发和

2、有效利用矿产资源。1．1我国矿产资源的特点矿产资源一般分为金属矿产、燃料矿产和非金属矿产。在已探明的储量中，我国矿产资源的潜在价值仅次于俄罗斯、美国，居世界第三位。我国是一个人口众多的国家，按人均所占有的矿产资源量，约为世界人均水平的一半，在世界排第80位，从人均占有资源量上看，我国是个“资源小国”，“人均穷国”，是矿产资源相对不足的国家“]。根据这个特点，必须采取开源节流的政策，合理的开发和有效地利用矿产资源。我国矿产资源的另一个特点是富矿少，贫矿多，杂质含量高。比如铁矿石平均品位TFe32％，比世界平均品位低11个百分点；锰矿仅为21．4％，而世界锰矿石工业标准48％

3、，且我国氧化锰矿少碳酸锰矿多，磷含量高；硼矿石品位BzO。10％～20％，而俄罗斯平均品位B20。17％～20％，最高能达到37％，美国29％～38％，智利28％～30％Ⅲ。王裕民．教授。110006沈阳市和平区文化路3号58第三个特点是单一矿少，多元素共生、伴生的复合矿多。比如钒钛磁铁矿，稀土铁矿，镍铜矿，铅锌矿，高铁铝土矿以及硼铁矿等。辽宁的硼铁矿是一种硼、铁、镁、硅等元素共生的硼矿。1．2矿产资源综合利用的现状及研究方向我国矿产资源的特点决定了开发的工艺路线必须实现综合利用。目前，在综合利用方面存在的主要问题是综合利用率低，回收率低，总的回收率不到30％，比发达国家

4、低20％。比如攀枝花的钒钛磁铁矿中钛的回收率不到10％，钒的回收率约为40％；包头稀土铁矿中的稀土利用率仅为3％。今后研究方向应是提高元素的回收率，采用高新技术开发合理、可行的新工艺，生产出具有高附加值的新产品，提高经济效益。研究工作从两方面进行，一方面，对已经工业化了的资源综合利用工艺中产生的二次资源进行综合利用研究，提高元素的回收率，提高经济效益。比如。研究钛渣的综合利用等。另一方面，对正在开发的资源综合利用研究，应该从一开始就充分考虑各种元素的综合利用，研究的工艺应该是有利于环境的无废排放的洁净生产工艺。比如硼铁矿资源综合利用一硼铁矿火法分离工艺就是最合理的生产工艺

5、路线。l_3硼铁矿资源综合利用国内外研究概况关于硼铁矿资源综合开发利用，经世界专利、金属文摘、化学文摘的检索，朝鲜、俄罗斯、罗马尼亚、南非、意大利等国家和地区有硼铁矿王裕民等：硼铁矿资源综合利用2000年10月型的矿床，但只限于地质化学，结构及矿床成因等方面的研究，没有发现开发利用的报道口“]。我国由于硼镁矿资源的紧缺，从七十年代就开始了对硼铁矿开发利用的研究工作。硼铁矿的开发利用关键是铁和硼的分离。目前，总体有两条路线，一是以地矿部为代表的湿法分离路线，二是以东北大学为代表的火法分离路线。经“八五”科技攻关，东北大学在火法分离路线中的关键问题获得了突破进展。火法路线具有

6、工艺流程短，产量大，有价元素硼、铁、镁收率高，成本低，经济效益显著等特点。硼铁矿采用无尾选矿技术得到硼精矿(B。O。≥12％)和铁硼混合精矿(TFe50％，B：037％～8“)，铁回收率≥90％，硼回收率近loo％。铁硼混合精矿采用高炉分离技术得到含硼生铁(B(0．8土0．2)％)和富硼渣(B20。≥12％)。硼精矿和富硼渣可代替面临枯竭的硼镁石矿，作硼化工原料制取硼砂和硼酸以及含硼系列新材料。矿石中富存的镁，经过高炉分离，使渣中MgO达到40％。实验室研究表明从硫酸提出制硼酸过程中可得到一水硫酸镁(Mgs0．．H。O)。另外，硼铁矿中富存1．3万t铀，从品位(0．004

7、8％)看，没有提取价值。但经选矿、高炉分离，铀在富硼渣中富集，品位提高到o．03％～o．04％，从资源综合利用和经济价值上考虑，有提取价值，经综合处理可得到uaos(黄饼)，作为核工业的原料。2硼铁矿火法路线的工艺流程我国硼铁矿资源分两种：一种含微量放射性铀，其TFe30％、B：0。7．28％、Uo．0048％，储量达2．8亿t，其中B20，储量2184万t，占全国总储量58％；另一种是不含铀的，其TFe30％～35％、B2038．5％～12％，储量2000多万t。根据两种矿石的化学组成特点，提出两条开发的工艺流程，分别如图l