-南阳东方应用化工研究所

　　自上个世纪五十年代中期从辽宁省的凤城市发现第一块硼矿石以来，我国的硼工业从无到有，逐步发展壮大，以至形成了目前的以“三硼”生产（硼矿开采、硼砂、硼酸生产）为基础的、各种精细硼化物，含硼新材料共同发展的、比较完整的硼化物产业体系。具备了年开采硼矿石近300万吨，年产工业硼砂50万吨，硼酸15万吨，其它精细硼化物、含硼新材料近6万吨的生产能力，使硼工业成为我国无机盐工业体系的重要组成部分。就生产总量而言，已跃居世界产硼国的第四位。并有可能在不久的将来坐上世界产硼国的第三把交椅。

　　在看到成绩的同时，我们还应清醒的认识到，随着国民经济建设和科学技术的飞速发展及硼化合物的应用领域进一步拓宽，市场在产品品种、品质和用途方面对我们提出了一些新的、更高的要求。尤其是随着世界经济一体化趋势的深化，世界主要产硼国，如俄罗斯、美国、土尔其等国的硼产品大举进入我国市场，对于我国硼化物市场形成了冲击。使我国硼工业在新形势下遇到了一些新情况、新问题。

　　一、关于我国硼工业发展的前景

　　这个问题可能是业界人士思考较多的问题之一。目前，在行业内有一种悲观情绪，把我国硼工业的发展前景看的比较暗淡。出现这种情绪的原因，主要是基于近几年来进口产品给我国硼化学品市场带来的冲击以及由此导致的硼化物价格波动，生产企业经济效益下滑等。这种悲观情绪是没有依据的。我国硼工业虽然遇到了一些挑战，同时也存在着难得的发展机遇。这个机遇，一是来自国际、国内两大市场对硼化学品需求的不断增长，二是来自市场对硼化合物品种、品质要求的不断提高，三是来自世界经济一体化日益深化的趋势。需求的增长为我们提供了广阔的产品销售市场；对品种、品质要求的提高为我们提供了发展、创新的动力；世界经济一体化趋势的深化则为我们提供了走出去参与国际市场竞争的舞台。从需求方面看，我们有一个处在不断拓展、完善中的庞大的硼产品消费市场。从资源方面看，虽然硼是地球上稀缺的非金属资源，但我国却有幸的成为世界上少数几个拥有硼资源的国家之一，而且储量居第四位。这是我国硼工业发展的物质基础。我们一有市场，二有资源，所遇到的困难只是发展与竞争中存在的问题。进口产品能够占去我国硼化物市场的半壁江山，这起码说明两个问题，一是我国的硼消费市场确实大，二是国产硼化物在品种、质量方面与进口产品确实存在有较大的差距，难以满足国内市场及不同领域的需要。对此，只要注意科技进步，提高行业技术水平和生产水平，善于发现和解决发展中存在的问题，我们就一定能够迎来我国硼工业发展的新曙光，取得新成就。在这个方面，我们要善于总结经验，找出差距，发挥优势，逐步消除与世界先进产硼国在技术、管理、质量、品种及产品性能上的差距，赢得在国际、国内市场竞争中的主动地位。从上述意义上讲，我国的硼工业大有希望。

　　二、关于市场需求与产品结构

　　目前，我国硼工业的主体仍然以“两硼”生产为主，其产量约占我国硼化物生产总量的90%。近几年来，精细硼化物生产虽然发展迅速，但在我国硼工业经济总量中所占的比例不大。从世界先进产硼国家的发展情况看，他们一是生产水平高，二是生产技术先进，三是产品的精细化程度高。美国除了“两硼”生产外，还能够生产精细硼化物、含硼新材料150个品种，不仅满足本国社会经济各领域的需要，而且大量出口。日本是一个没有硼资源的国家，他们依靠进口的硼化物初级产品进行深加工，生产近百个精细产品来满足国内需求。从国内的情况看，随着科学技术的发展，市场对精细硼化物、含硼新材料的需求增长较快，虽然我们也能够生产30余个精细产品，但难以满足市场需要。因此，我们要做好产品结构调整这篇文章。在抓好硼化物基础产品（硼砂、硼酸、硼酸钙等）生产的同时，着力发展技术含量高、附加值高的精细硼化物的生产。这有利于提高行业经济效益，有利于拓展硼化物基础产品新的应用与市场空间，有利于确保我国硼工业的持续、稳定、和谐发展。因此，要根据硼化工走向精细化、专用化和功能化这一趋势，开发、生产包括各种专用硼化学品，单体硼、过硼酸盐、偏硼酸盐、金属硼酸盐、金属硼化物、含硼合金、硼的卤化物、氟硼酸盐、硼氢化物、有机硼化物及其它含硼新材料在内的衍硼产品，逐步提高我国硼工业的精细化水平。改变硼工业粗加工的格局。

　　在占我国硼工业经济总量较高比重的“两硼”产品方面，硼砂产品因受进口产品（特别是土尔其产五水硼砂）的冲击，市场价格时有波动，但市场需求总量和销售形势比较稳定，但也存在着产品品种单一的问题。目前，我国硼砂产品十水硼砂约占硼砂总产的95%，而市场需求量不小的五水硼砂、无水硼砂及其它各种专用硼砂产量极少，有的品种几乎处于空白状态。自加入WTO以后，美国、土尔其等国生产的五水硼砂大量涌入我国市场，进口量逐年增长。据不完全统计，2006年上半年，仅从土尔其进口的五水硼砂就达15万吨。消费硼砂较多的行业，如两步法硼酸、陶瓷、特种玻璃等，从2004以来，纷纷修改配方，增加了进口五水硼砂用量。山东省淄博市每天消费硼砂在250吨（按十水硼砂计）以上，几乎全面改用进口五水硼砂，进口产品对我国硼砂市场的影响可想而知。因此，硼砂企业也要根据市场需求去调整产品结构。在这方面，首要的是要通过强化管理、改进工艺、降低生产成本来提高十水硼砂的市场竞争力，同时要发展五水硼砂、无水硼砂及其它各种专用硼砂的生产，满足不同消费领域的需求。

　　近几年来，硼酸产品由初级化向高品质化、精细化、专用化和功能化方向转变的趋势日益明显。我国现有的硼酸产品结构已显现出明显的不足。一是一步法硼酸缺陷较多，仅能生产国标工业品，而且杂质指标普遍超标。两步法硼酸也存在着产品中硫酸盐、硝酸盐含量偏高等不足，其在高端领域的应用也有一定的局限性。从产品结构方面看，目前我国硼酸品种比较单一，对国内外市场急需的，质优价高的高品质硼酸，由于受技术等因素的限制，发展相对迟缓，某些品种，如光谱级、电子级等，目前处于空白状态。此外，产品质量上的差距，限制了国产硼酸在某些领域，如太阳能、光学仪器、电子、精细硼化物、含硼新材料等领域的应用。极大地压缩了国产硼酸的应用与市场空间。以山东太阳能行业为例，他们每年对硼酸的需求总量在三万吨以上，但他们坚持采用进口硼酸，拒用国产硼酸。究其原因，症结就在于质量方面。2006年，全国进口硼酸总量约13.5万吨，高于国产硼酸生产总量，占有国内硼酸市场60%以上的份额。去年下半年，进口硼酸市场售价为4700―5600元/吨，而国产硼酸售价则在3300―4500元/吨之间。个别地区的一步法硼酸生产企业面对国内市场竞争激烈的局面，盲目地陶醉于当地所谓的资源优势中，不是依靠技术进步、科技创新去调整产品结构、提升产品品质、寻求新的发展机遇，而是以落后的工艺、陈旧的设备去生产应用价值不高的劣质产品，再以超低价格挤身有限的低端市场。不仅造成了珍贵的硼资源的流失与浪费，而且扰乱了国内硼酸市场秩序，损害了行业利益。

　　综上所述，以品种和质量为着研点，对我国硼工业的产品结构进行调整，迅速提高我国硼工业的市场竞争能力，增加市场占有率，已成为我国硼工业进一步发展的当务之急。

　　三、关于技术创新与科技投入

　　科学技术是第一生产力。在社会经济、科学技术快速发展，市场竞争激烈的今天，技术的进步与创新是硼工业发展的基础和前提。

　　上个世纪九十年代以来，世界主要产硼国家在硼资源的开发利用，新产品开发及应用领域的拓展方面都有长足的进步。各大公司要么依靠自身的技术实力进行技术攻关，推动企业技术进步，要么靠购买专利及技术诀巧进行扩大再生产。土尔其五水硼砂年生产总量约50万吨，其在中国市场的销售价格最低为3120元/T，而我国的五水硼砂生产成本在3500元/T左右。价格与成本上的差距，体现了不同的生产水平和技术水平。

在我国的硼酸工业中，一步法硼酸占有相当的比例。其中有相当一部分企业的生产技术处于上个世纪六、七十年代水平。多年一贯制，缺少改进与创新。近几年来，虽然一些新技术、新成果，如浮选法硼酸工艺，硼酸高纯镁盐联产工艺等在辽宁、山东等地得以推广和应用，并产生了良好的经济效益，但还有相当一部分企业由于对技术进步重视不够，科技投入不力，生产与技术水平仍然十分原始。有的企业在组建之初便缺少技术基础，投资者凭着对硼酸生产工艺的一知半解，从相当然出发，盲目投资、盲目建设。在一些地区，这种工艺落后、设备简陋的作坊式企业不乏其例。这不仅给投资者造成了惨重损失，而且导致了硼资源的流失与浪费，这也是过去几年在一些地方一步法硼酸一轰而上，又一轰而下，大起大落的根本原因。

　　因此，发展硼工业要高度重视技术进步与技术创新工作，不仅科研部门要加大科研力度，研发一些能够解决生产实际问题的应用技术，生产企业也要完善和培育企业内部的科研能力，提高科技水平。还要善于花钱去引进、吸收先进的生产工艺，解决生产实践中需要解决的实际问题。应该认识到，科技投入比固定资产的投入更重要，没有坚实的技术基础，没有相应的科技保障，固定资产的投入无异于搭建空中楼阁。

　　从科研领域看，开展基础研究固然重要，但更不能忽视占我国硼工业比重达90%的“两硼”产业的现实科技需要。应该把“两硼”生产技术的发展、完善与更新放到优先地位，为“两硼”的振兴提供强有力的技术支持，使我国的“两硼”产业走上低耗、高效、优质的良性发展轨道，扭转近几年来在市场竞争中的被动局面，具有深远的现实意义。

　　总之，硼工业的发展，要重视科技投入、技术进步与科技创新问题。要树立科学发展观，不但要注意发展的速度与规模，更要注意发展的质量与和谐。

　　四、关于对硼资源的综合利用

　　我国硼矿储量虽然丰富，但与我们的国情比，与国民经济建设的现实需要与潜在需求比，其丰富性只是相对的，从发展的角度看，明显处于偏紧状态。因此，重视对硼资源的综合利用，提高资源利用水平，对确保硼工业的健康、稳定和可持续发展具有十分重要的意义。对此，一是要合理规划，正确引导，依靠科技，增加投入，开发和完善贫矿富集加工技术，提高矿石品位品质。二是要重视对低品位矿石的加工利用，纠正在资源开采上的采富弃贫现象及加工利用上的富矿劣用现象，要提高收率、提升品质、增加品种、降低成本，使有限的资源产生较高的社会与经济效益。三是要重视硼矿共伴生资源及加工废弃物的综合利用。在这方面，重点要做好硼酸母液、硼泥的综合利用工作。同时要积极研究、探索硼矿共伴生资源的其它利用途径。

　　在对硼矿伴生资源及加工废弃物的综合利用方面，近年来涌现出了一批成果，这些成果在山东、辽宁地区得以推广应用，取得良好的社会效益和经济效益。这里就硼矿加工废弃物综合利用技术的进展情况作以简单介绍。

　　（一）硼泥综合利用技术

　　主要指对碳碱法硼砂所产硼泥的综合利用。此类硼泥主要集中在辽—吉地区。历经五十年的发展，该地区积累总量在一千万吨以上。近年来，在综合利用方面取得的成果有：

　　1、硼泥制砖工艺：

　　以硼泥和炉渣为原料，经预处理后在粘合剂的存在下压模成型，然后采用免烧工艺，以蒸汽热蒸定型。产品质量符合国家标准。目前，营口广大实业公司已形成了年产两亿砌块的生产能力。

　　2、硼泥碳化法制备轻质碳酸镁、氧化镁工艺：

　　将经预处理的硼泥经消化、碳解，使其中的MgO转化为溶解度较大的Mg(HCO3)2，然后经过滤获重镁水。将重镁水热解获碱式碳酸镁沉淀，经漂洗、脱水、煅烧，最终制得轻质氧化镁。

　　3、硼泥酸解法制备氧化镁工艺：

　　以硫酸为分解剂，使硼泥中的MgCO3转化为 MgSO4而进入液相，经过滤、精制获纯净的MgSO4溶液。然后以碳酸氢盐或碳酸盐为沉淀剂，与溶液中的Mg2+反应生成碱式碳酸镁沉淀。再经漂洗、脱水、煅烧制得不同级别的氧化镁。

碱式碳酸镁母液经蒸发可收得副产品硫酸铵或经蒸氨、吸收制得氨水，循环使用。

　　4、硼泥复分解法制备碳酸镁、氧化镁工艺：

　　将经预处理的硼泥与硫酸铵溶液反应，生成硫酸镁，挥发出氨。氨气经吸收制得氨水。将来自煅烧系统的二氧化碳气体冷却、压缩进入碳化系统，与氨水反应使转化为碳酸铵溶液。以所获碳酸铵溶液与硫酸镁溶液中的镁离子反应，生成碱式碳酸镁沉淀。将沉淀漂洗、脱水、干燥制得碱式碳酸镁或直接煅烧制得氧化镁。碱式碳酸镁母液主要成份为硫酸铵，调整浓度后用于分解硼泥，循环使用。

　　（二）硼酸母液综合利用技术

　　以硫酸为分解剂处理硼镁矿一步法制备硼酸，其母液是一个由H3BO3、MgSO4、H2O组成的三元体系。当前比较成熟的综合利用途径，一是经蒸发、冷却、结晶、浮选使H3BO3与MgSO4分离，在收得粗硼酸的同时，制得七水硫酸镁、即硼镁肥。粗硼酸返回配料系统；二是在高温条件下加入盐析剂，如MgCl2等使硫酸镁析出，获一水硫酸镁，母液循环使用；三是硫酸分解、浮选分离制取硼酸副产硫酸镁工艺。在酸解、配料及其它相关过程不考虑MgSO4浓度，经冷却、结晶后以浮选的方式使H3BO3与MgSO4分离，母液循环使用。上述几种处理方法，在一定程度上解决母液处理中的硼镁分离问题。实现或部分实现了硼酸母液的循环使用，使硼收率有了一定提高。但是，还存在如设备条件、可操作性、对硼酸质量的影响、建设投资、能耗等一些需要研究与完善的地方。此外，由于我国大部分土壤并不缺少镁元素，硫酸镁作为肥料应用于农业有一定的局限性，很难引起农业战线的重视。目前，MgSO4价格低廉，辽宁凤城、宽甸一带的硫酸镁出厂价仅160元/t。

　　1、以硼酸母液制备氧化镁工艺：

　　调整二次母液浓度，经净化去除其中的硼、铁、铝及其它金属、重金属杂质，获纯净的硫酸镁溶液。然后与经净化的碳酸氢盐或碳酸盐溶液反应，生产碱式碳酸镁沉淀，经漂洗、脱水、干燥，制得碱式碳酸镁或经煅烧制得氧化镁。碳酸镁母液经浓缩收得硫酸铵，或经蒸氨收得氨水循环使用。

　　2、以硼酸母液制备含硼硫酸钾镁肥工艺：

　　调整二次母液浓度，然后与KCl反应，生成以硫酸钾、硫酸镁和硼酸为组份的含硼硫酸钾镁肥。离心母液含有硼酸及一定量的钾、镁离子，循环使用。

　　该工艺具有投资少、母液处理量大、操作简单、市场前景广阔、经济效益明显等特点。

　　五、结语

　　1、历经五十余年的发展，我国硼工业从无到有，成就辉煌，有力的支援了国民经济建设。虽然目前遇到的一些新挑战，但只是发展中的问题。我国的硼工业大有希望。

　　2、增加科技投入，加快行业技术进步，提高行业科技水平，是我国硼工业发展的迫切需要。

　　3、改进和完善“两硼”生产工艺，尤其是一步法硼酸工艺，解决我国“两硼”工业急得解决的技术进步、技术更新问题，最大限度地提高硼资源利用率，并通过改善产品质量提升产品附加值，增强企业竞争力，是“两硼”工业在新的形势下存续和发展的必然要求。

　　4、通过对硼矿共伴生资源及加工废弃物的综合利用，提高资源利用水平，消除环境污染，以实现资源利用效益的最大化和环境保护的最优化。大力发展优质和高品质硼化学品的生产，走硼工业高品质化、精细化、高附加值化的路子，是提高我国硼工业总体生产水平和经济效益的必然要求，也是提高资源增值率和资源综合利用率的重要途径，符合国务院关于建立节约型社会，发展循环经济，改造高能耗产业的有关精神。

　　　　　　　　试论我国硼工业发展中值得关注的几个问题　　

在2007年3月在硼化物专家组上海会议上的报告　　肖景波