H3BO3-我国与世界各国硼工业发展现状的比较
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硼市场分析报告1.引言1.1 概述硼市场是指以硼元素为主要产品的市场,硼是一种重要的无机化工原料,应用广泛,主要用于玻璃、陶瓷、农药、化肥等行业。
本文将对硼市场进行深入分析,包括硼市场概况、硼产业链分析、硼市场趋势等内容。
通过本报告的分析,可以更好地了解硼市场的发展状况,为相关行业提供市场参考和决策依据。
1.2 文章结构文章结构部分:本报告将首先介绍硼市场的概况,包括硼产业链的基本情况以及市场规模和发展趋势。
其次,将对硼产业链进行深入分析,包括原材料供应、生产工艺、产品类型和市场应用等方面。
最后,将对硼市场的发展趋势进行分析与预测,结合当前的市场环境和政策导向,提供对硼行业未来发展的展望。
1.3 目的目的:本报告的目的是对当前硼市场进行深入分析,以了解硼产业的现状和发展趋势。
通过对硼市场的概况、产业链和趋势进行分析,旨在为相关行业提供参考和决策依据。
同时,本报告也旨在为投资者和企业提供市场情报和发展建议,帮助他们更好地把握硼市场的商机和风险,制定有效的市场策略和投资规划。
1.4 总结通过对硼市场的深入分析,我们发现硼市场在全球范围内具有广泛的应用和潜在的发展空间。
硼产业链完整,涵盖了从硼矿石开采到硼制品生产的全过程,为硼市场的稳定发展提供了有力支持。
在市场趋势方面,随着全球经济的快速增长和新兴领域的发展需求,硼市场将迎来更多的机遇和挑战。
硼制品的出口贸易也将持续增长,为硼市场带来更大的活力和发展空间。
在结论部分,我们建议相关企业要加强研发和技术创新,提高产品质量和技术含量,以适应市场需求的不断变化。
同时,加强市场营销和品牌建设,拓展国内外市场,以提高市场竞争力和盈利能力。
总的来说,硼市场的前景乐观,但也需要相关企业保持警惕,不断提升自身竞争力,以应对市场的变化和挑战。
2.正文2.1 硼市场概况硼是一种重要的化工原料,广泛用于玻璃、陶瓷、清洁剂、农药等多个行业。
从全球角度来看,硼市场呈现出稳步增长的趋势。
2023年硼砂行业市场发展现状硼砂,也称硼酸钠,是一种重要的无机化学物质,主要用于玻璃、陶瓷、建材、冶金、化工等行业。
随着这些行业的不断发展壮大,硼砂的市场需求也在不断增加。
本文将从市场规模、供需状况、行业现状、发展趋势等方面分析硼砂行业市场的发展现状。
一、市场规模据统计,全球硼砂市场规模大约在60到65万吨左右,其中亚太地区占据了约60%的市场份额。
在中国市场,硼砂的需求主要来自于玻璃、陶瓷、建材和化工等行业。
据不完全统计,中国硼系产品市场规模约在60万吨左右,占全球硼系产品市场规模的相当比例。
可以看出,硼砂市场规模庞大,市场潜力也十分巨大。
二、供需状况目前,硼砂的主要产地为美国、土耳其、智利等国家和地区。
在国内,硼砂主要产自内蒙古、新疆、青海等地。
然而,由于国外硼砂的价格较高,且国内硼砂规模较小,难以满足市场需求,因此国内硼砂的进口量不断增加,尤其是从土耳其进口的数量较为可观。
至于市场需求,硼砂需求量的增长主要来自于玻璃、建材、化工等行业的需求增加。
其中,玻璃行业是硼砂的主要消费行业。
以我国玻璃工业为例,2000年为2516.8万吨,2013年为5142万吨,年均增长率为7.6%,可以预见玻璃产量和硼砂市场的需求均将保持增长态势。
同时,建材行业对硼砂也有着较大的需求,随着我国经济的不断发展,建筑材料产业也将持续扩大,硼砂受到的需求也将不断增加。
三、行业现状在硼砂行业中,国内企业多数仍处于规模较小的普及阶段,缺乏规模化、专业化、产业化的生产能力,产品结构比较单一,竞争激烈。
其实,硼砂的生产工艺相对较为简单,难度不算太高,但到目前为止,国内企业生产工艺仍较为落后,生产设备、技术水平、产业结构等与国际先进水平还存在一定差距。
市场竞争激烈、价格波动大等因素,也直接导致企业的利润空间较小。
由于硼砂价格的不断上涨,一些不良商家为追求暴利,将含硼砂量减少,甚至掺假。
此外,产能过剩也是硼砂行业面临的一大难题。
深度剖析进口硼酸与国产硼酸差距所在
文章来源:/作者:南阳硼镁工业研究所传友
进口硼酸与国产硼酸品质相差甚远,到底是什么原因造成的呢?淄博传友经贸咨询南阳硼镁工业研究所,为您总结国内外硼酸市场的现状,为您分析硼酸品质差异的原因。
硼资源决定了硼酸产出的品质,世界各国硼资源有其不同的特点,因此加工工艺也各不相同。
美国的硼资源为斜方硼砂和天然硼砂,土耳其为硬硼钙石,俄罗斯为纤维硼镁石和水方硼石。
他们的矿石品位高,主要采用硫酸法制造硼酸。
美国生产硼酸的方法,主要是硫酸硼砂法,还有硼砂二氧化碳法。
俄罗斯用的是硫酸硼镁矿浮选法,土耳其采用的是硫酸硬硼钙石法。
国外生产硼砂的工艺与我国生产硼砂的工艺没有太大的区别,只是国外硼矿品位高杂质少,所产产品品质优良。
我国生产硼酸的方法主要是硫酸法,其中包括硫酸硼镁矿、硫酸硼砂矿一步法和硝酸工业硼酸、硫酸工业硼砂两步法。
由于我国硼酸生产企业装备落后,生产技术进步缓慢,管理粗放,因此产品质量与国外产品相比差距较大。
我国的一步法生产工艺有着旺盛的生命力。
其优势突出表现在生产成本方面,因此,淘汰是不可能的。
造成我国硼酸产品质量层次较低的原因与采用什么样的生产方法没有太大的关系。
需知,国外硼酸主流生产技术也是一步法。
但是,加速最新科技成果的转化,对我国现行的一步法工艺进行改造是必然的,已迫在眉睫。
硼肥的应用现状及发展前景邵建华;王洪涛;刘金友;杨莹山【摘要】硼是农作物生长的必需营养元素.分析了我国不同地区硼素的缺乏情况,介绍了硼肥的品种和硼资源情况,同时对硼肥的应用现状和发展前景进行了分析.我国硼泥资源丰富,以硼泥为原料生产硼镁肥不仅可以消化硼化工生产企业产生的污染物,而且其中所含有的镁、硼、硅、钙都是农作物生长的必需元素.%Boron is an essential nutrient element for crop growth.An analysis is given of boron deficiency in various parts of China,a description is made of boron fertilizer products and boron resources,and an analysis is given of the use of boron fertilizer and the prospect for its development.The domestic boron sludge resources are rich,the boron magnesium fertilizer based on boron sludge not only digests the pollutants from boron chemical plants but also contains magnesium,boron,silicon and calcium,which are essential elements for crop growth.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2013(040)003【总页数】4页(P13-15,35)【关键词】硼肥;硼资源;应用现状;发展前景【作者】邵建华;王洪涛;刘金友;杨莹山【作者单位】江苏省农科院资环所江苏南京210014;金玛<宽甸>硼矿有限公司辽宁丹东118200;金玛<宽甸>硼矿有限公司辽宁丹东118200;金玛<宽甸>硼矿有限公司辽宁丹东118200【正文语种】中文自从20世纪科研人员发现微量元素对农作物生长的机理和作用以来,许多国家越来越重视微量元素的作用及其机理的研究,在现代农业生产中微量元素也发挥出越来越重要的作用。
过硼酸钠四水合物氧化硼酸概述说明以及解释1. 引言1.1 概述过硼酸钠四水合物氧化硼酸是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用前景。
它是由过硼酸钠四水合物和氧化硼酸反应生成的产物。
过硼酸钠四水合物是一种白色结晶固体,可溶于水,并且在空气中加热至100℃时失去结晶水。
氧化硼酸是一种无色透明液体,在常温下稳定性较高。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对过硼酸钠四水合物氧化硼酸进行全面的介绍和解释。
首先,我们将探讨过硼酸钠四水合物的特性,包括其物理和化学性质以及结晶形态等方面。
其次,我们将详细说明氧化硼酸的性质与用途,包括其在材料科学、电子工业等领域的应用潜力。
然后,我们将介绍制备过程中使用的方法,并对其优缺点进行评估和比较分析。
接下来,我们将着重解释过硼酸钠四水合物氧化硼酸的反应机理。
通过分子结构分析和反应机理解释,我们将深入探讨其在反应过程中的作用原理和机制。
此外,我们还将介绍相关研究进展和实验验证结果,以支持对反应机理的解释。
最后,本文将进行结论和未来展望。
在结论总结部分,我们将从已有研究成果出发,对过硼酸钠四水合物氧化硼酸进行评价,并归纳出关键发现。
同时,我们也会提出研究的局限性并提出改进方向。
最后,在未来展望中,我们将讨论该领域进一步研究的重点和意义。
1.3 目的本文旨在全面介绍和解释过硼酸钠四水合物氧化硼酸及其反应机理,并为相关领域的研究提供基础参考。
通过详细阐述其特性、制备方法、性质与用途以及反应机理等内容,期望能够增进对这一化合物的认识,并为进一步研究和应用提供指导。
2. 正文:2.1 过硼酸钠四水合物的特性:过硼酸钠四水合物是一种含有结晶水的化合物,化学式为NaB(OH)4·4H2O。
它通常呈白色结晶粉末状,并且在常温下是稳定的。
该化合物可溶于水,溶解度较高。
2.2 氧化硼酸的性质与用途:氧化硼酸是一种无机化合物,化学式为H3BO3。
它有着较弱的酸性,可以溶解于水并形成弱电解质。
2024年硼市场调查报告1. 引言硼是一种重要的无机化合物,广泛应用于玻璃、陶瓷、冶金等各个行业。
本报告对硼市场进行了调查分析,旨在了解当前硼市场的发展情况和趋势。
2. 市场规模根据调查数据,目前全球硼市场规模约为XXX万吨。
亚太地区是硼市场的主要消费地区,占据全球市场的XXX%。
此外,欧洲和北美地区也有较大市场份额。
3. 市场分析硼市场分为原料提取和终端应用两个主要环节。
3.1 原料提取硼矿石是硼原料的主要来源,主要产地包括美国、土耳其、阿根廷等地。
目前,少数国家拥有较大的硼矿石资源,这导致硼市场存在一定的垄断现象。
3.2 终端应用硼在玻璃、陶瓷、冶金等行业有广泛应用。
其中,玻璃行业是硼的主要消费领域,占据全球硼消费量的XXX%。
陶瓷行业和冶金行业也是硼的主要应用领域。
4. 市场趋势4.1 技术创新随着科技的进步,硼市场的技术创新日益突出。
新材料的开发和应用推动了硼市场的发展。
特别是在高性能陶瓷材料和电子材料领域,硼的应用正不断扩大。
4.2 市场竞争由于硼的重要性,各个企业积极投入硼市场,竞争日益激烈。
企业之间通过降低价格、提高产品质量和增加服务等方式竞争市场份额。
5. 市场前景根据市场趋势分析,硼市场具有广阔的前景。
随着全球经济的发展和新兴行业的崛起,硼的需求预计将保持稳定增长。
6. 结论硼市场是一个重要的全球市场,具有广阔的发展前景。
技术创新和市场竞争是推动市场发展的关键因素。
企业应加强研发,为市场需求提供高品质的硼产品,以满足市场需求。
2023年硼砂行业市场规模分析硼砂是一种重要的无机物质,广泛应用于化工、医药、玻璃、陶瓷、冶金等领域。
随着经济的快速发展和各行各业的不断推进,硼砂行业市场规模也在不断扩大。
一、市场需求逐年上升硼砂的应用范围广泛,可以用于生产耐火材料、玻璃、釉料、磁性材料、金属合金等。
随着电子工业、精细化工、航空航天、核工业、生物医药等现代技术的不断发展,对于高品质的硼砂需求越来越大。
据数据显示,全球硼砂消费量逐年上升,2018年全球硼砂消费量达到412万吨,预计到2025年,全球硼砂消费量将达到569万吨。
二、中国硼砂销售量迅速增长中国是全球最大的硼砂生产和销售国,中国硼砂销售量迅速增长。
中国硼砂产量已占全球产量的一半以上,目前全国共有20多家硼砂生产企业,其中较为知名的有世佳、中铝、中国铝业等企业。
据统计,截至2019年,中国硼砂产能已达到150万吨/年,其中内蒙古自治区占产能的60%以上。
三、政策利好促进行业发展近年来,政府部门出台了一系列政策,以促进硼砂行业的发展。
例如,国家将硼矿矿业作为重点支持的战略性产业,并加大了对硼矿矿业的技术、资金、政策等扶持力度;同时,相关部门切实加强了对硼砂生产企业的监管,鼓励企业创新,提高产品质量,促进行业健康发展。
四、市场前景依然广阔硼砂行业拥有广阔的市场前景。
一方面,随着现代工业不断发展,对硼砂的应用领域也在不断扩大,包括先进制造、电子信息、环保材料等领域;另一方面,随着科技的提高和安防需求的增加,硼砂在生物医学、核燃料、防火安全等领域的应用也有望得到增长。
综上所述,硼砂行业市场规模不断扩大,市场需求逐年上升,中国硼砂销售量迅速增长,政策利好为行业发展注入了动力,市场前景依然广阔。
因此,加强科技升级、不断创新、加强环保等工作,将十分必要和重要。
2023年硼酸行业市场调查报告硼酸是一种重要的无机化学品,具有很大的市场潜力。
本文将通过对硼酸行业的市场调查,分析硼酸行业的市场规模、市场竞争状况以及发展趋势。
一、市场规模硼酸是一种多功能的化学品,在农业、建筑材料、医药等领域有广泛的应用。
目前,我国硼酸行业的市场规模较大,年产量约在10万吨左右。
其中,以农业用途的硼酸占据了主要市场份额,约占总产量的60%左右。
二、市场竞争状况硼酸行业市场竞争激烈,主要集中在少数几家大型企业之间。
国内硼酸行业的龙头企业主要有云南硼砂集团、中国一拖集团、中矿宝等,这些企业在硼酸行业市场上具有较强的竞争优势。
此外,一些中小型厂家也在市场中占有一定份额。
由于硼酸是一种化学品,其生产需要严格的环境和技术要求,因此进入硼酸行业的门槛较高。
三、发展趋势1. 农业用途的硼酸市场潜力巨大。
随着农业科技的进步,农业对硼酸的需求将逐渐增长。
硼酸在作物生长中起到重要的调节作用,能提高作物的产量和质量,预计未来几年内农业用途的硼酸市场将保持稳定增长。
2. 新技术的应用将推动硼酸行业的发展。
近年来,一些新技术在硼酸行业的应用取得了一些突破。
例如,通过微生物发酵生产硼酸的技术,可以提高硼酸的纯度和产量,降低生产成本。
这些新技术的应用将进一步推动硼酸行业的发展。
3. 环保要求将成为硼酸行业发展的趋势。
近年来,环保问题日益凸显,对化学品行业的生产和排放要求也越来越严格。
硼酸行业在发展的过程中需要更加注重环保,采取各种措施降低对环境的影响,提高产品的质量和安全性。
综上所述,硼酸行业具有广阔的市场前景和发展潜力,但在市场竞争激烈的情况下,硼酸生产企业需要加强技术创新和产品质量提升,同时注重环保要求,以适应市场需求的变化。
2024年是硼铁产业发展的重要一年,全球硼铁的生产和需求状况呈现出一系列亮点和挑战。
本文将对2024年硼铁的生产和需求情况进行浅析,从全球范围来看硼铁的产量有所增加,需求也呈现出上升的趋势。
首先,从全球硼铁的生产情况来看,2024年各主要硼铁生产国家的产量都有所增加。
其中,中国是全球最大的硼铁生产国家,根据相关数据显示,中国硼铁的年产量在2024年达到了约200万吨,较上一年度同期增加了约20%。
这是由于中国硼铁企业加大了投资力度,提高了生产技术水平,增强了产能。
其次,在硼铁的需求方面,2024年全球硼铁需求也呈现出上升的趋势。
硼铁是一种重要的铁合金,广泛用于钢铁冶金行业,因此其需求和钢铁行业的发展密切相关。
2024年,全球经济回暖,特别是钢铁行业的需求得到了较大的恢复。
据统计,2024年中国的钢铁产量再度创历史新高,带动了对硼铁的需求增长。
与此同时,随着全球对环境保护要求的提高,更多国家开始加大对钢铁行业的限产和治理力度,对硼铁的需求也有所增长。
然而,2024年全球硼铁市场也面临一些挑战。
首先是原材料供应的不稳定性。
硼铁的生产需要大量的硼矿石作为原料,而硼矿石的产地和供应量有限,因此硼铁生产受到了原材料供应的限制。
其次是市场竞争的加剧。
随着硼铁需求的增加,国内外的硼铁生产企业纷纷加大了生产力度,导致市场竞争加剧,产品价格下降,企业利润上升受到了一定影响。
针对以上问题,硼铁行业需要进一步加大对硼矿石的勘探力度,寻求替代原料,提高原材料供应的稳定性。
同时,硼铁企业还需加强技术创新,提高产品质量和附加值,以提升市场竞争力。
另外,行业企业之间需要加强合作,协同发展,共同应对市场挑战。
总结来说,2024年全球硼铁的生产和需求都呈现出增加的趋势。
中国作为全球最大的硼铁生产国家,其硼铁产量增长明显。
而全球经济复苏和对环境保护的要求提高,对硼铁的需求也有所增长。
然而,硼铁行业仍面临原材料供应不稳定和市场竞争加剧的问题,需要进一步加强技术创新和合作,以应对市场挑战,实现可持续发展。
含硼矿中硼的提取工艺技术现状及趋势胡伟;杨晓军;符寒光【摘要】硼化合物是重要的工业原料,从矿石中提取出的硼主要以硼酸和硼砂的形式存在.我国从20世纪60年代开始建立硼工业以来,先后采用以硫酸法为主生产硼酸、碳碱法为主生产硼砂的工艺技术.由于近年来硼资源品位的下降、环境问题的涌现以及产品纯度要求的提高,催生了不同提硼新方法的研究,希望能从改善硼矿中硼的浸出率、减少环境污染及提高产品纯度等方面着手逐步取代传统的提取工艺.论文首先介绍了硼酸和硼砂的应用,然后重点介绍了我国现有的提硼工艺技术.最后,介绍了提取硼的非传统工艺并分析了其发展前景.【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2015(006)006【总页数】6页(P65-70)【关键词】硼矿;硼酸;硼砂;提取【作者】胡伟;杨晓军;符寒光【作者单位】北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124【正文语种】中文【中图分类】TQ128;TF123.32由硼矿石中得到的硼产品主要是硼酸和硼砂.硼酸广泛应用于玻璃制造、陶瓷烧制、冶金工艺和医药等领域.在玻璃制造和陶瓷烧制过程中,硼酸的助溶作用不仅可降低产品的烧结温度,而且其形成的无定形相使产品具有更好的强度;在冶金工业中,硼酸不仅可用作添加剂、组溶剂,还可用来生产具有高硬度和良好的轧延性硼钢;在医药领域,硼酸因具有消炎、杀菌、防腐和润滑等作用而成为药品中的重要成分.硼砂主要用于玻璃和陶瓷行业,在玻璃制造过程中,加入硼砂可提高玻璃的透明度及耐热性能.在陶瓷制品中,加入硼砂可使瓷釉不易脱落,具有光泽.硼砂是制取含硼化合物的基本原料,几乎所有的含硼化合物都可经硼砂制得[1-8].本文在概述硼资源储备和分布的基础上,综述了由含硼矿石中提取硼酸和硼砂的工艺技术,展望了由含硼尾矿提取硼化合物的工业前景.1 硼资源概述1.1 硼资源分布1.1.1 世界硼资源概况当前,全球已探明的硼矿储量约为2.14亿t(以B2O3计),基础储量为4.1亿t,集中分布于美国西部和喜马拉雅-阿尔卑斯成矿带.其中,美国、土耳其、中国、俄罗斯和智利等5国硼资源储量优势明显,合计占到世界总储量的96.73%,其资源储量如表1所示[9-10].表1 世界硼资源储量分布Table 1 Distribution of world boron reserves世界排名国家储量/万t 比例/% 1土耳其 6 000 28.00 2美国 4 000 18.67 3俄罗斯 4 000 18.67 4智利 3 500 16.33 5中国 3 200 14.93由表1看出,土耳其拥有全球最多的硼资源储量.其主要矿物为硬硼钙石、钠硼解石和天然硼砂3种类型,矿石品位(B2O3,以下同)一般在25%~42%,最高品位可达50%以上[11].在美国,加利福尼亚南部地区是其主要的硼资源储藏地.硼酸钠矿是主要的含硼矿石,矿石B2O3含量在20%左右,仅需通过简单的加工便可以开发利用.另外,此地还有四水硼砂矿物.在俄罗斯,硼资源的分布主要是在镁砂卡岩和钙砂卡岩中,矿石硼含量可达34%. 此外,南美洲地区也有部分硼矿资源,主要集中分布在阿根廷、玻利维亚、秘鲁和智利等西部安第斯高原地区的国家,主要含硼矿石为钠硼解石和硼砂,矿石中B2O3的平均品位在20%左右[12].除上述国家和地区外,意大利、朝鲜、哈萨克斯坦等国也分布有少量的硼资源,因其量少且分散而不便大规模的开采利用[13].1.1.2 我国硼资源特点我国硼资源十分丰富,已探明储量居世界第5位.其中约90%的储量集中分布于东北辽宁-吉林及西部青海、西藏等省区.表2给出了我国硼资源储量分布的具体情况[14].从表2看出,我国硼资源分布极不均衡,其中硼资源储量最为丰富的是辽宁省,占全国总储量的57.32%[15].其次为青海省和西藏自治区,他们硼资源储量之和占全国硼资源总量的29.8%[16].表2 我国硼资源储量利用情况Table 2 Utilization of boron reserves in China 地区矿区数基础储量/万t 储量/万t 资源量/万t 查明资源储量/万t全国 88 3 102.05 1 583.76 4 191.15 7 293.20内蒙古 1 不详不详 0.76 0.76辽宁 33 1 956.07 1 048.43 1 104.91 3 060.98吉林 10 28.57 3.53 12.15 40.72黑龙江 1 不详不详 0.50 0.50江苏 1 不详不详 0.01 0.01湖北 1 不详不详 524.90 524.90湖南 2 4.00 3.36 56.39 60.39西藏 20 85.96 19.80 1 817.60 1 903.56青海 12 1 001.30 486.60 560.91 1 562.21天津 1 不详不详 2.17 2.17浙江 1 不详不详10.01 10.01广东 1 26.15 23.04 20.72 46.87广西 1 不详不详 2.70 2.70四川 1 不详不详 69.30 69.30新疆 2 不详不详 8.12 8.12我国硼矿资源的特点是:①储量丰富,品位低;②矿石种类多,共/伴生矿物多;③产地分布不平衡,过分集中[17].1.2 硼工业发展概况当前,全球硼化物产量已达300万t左右.美国作为世界上最大硼化物生产国和消费国,产量居首位,约为138万t;其次为拥有世界上最丰富硼资源的土耳其,硼化物产量约为118万t,除小部分供自身消费外,多用于出口;而后是硼资源储量较为丰富的俄罗斯,硼化物年产量约为22.7万t;最后为硼化物年产量约为7.8万t的阿根廷.表3是国内外常用的硼矿加工方法[18-21].世界约85%的硼化物产自于美国和土耳其[22].这两个国家凭借资源上的绝对优势,不仅具有生产成本低,而且还有产品质量好的特点,在国际市场上拥有极强的竞争力,垄断了整个世界的硼酸盐市场.中国是硼资源较为丰富的国家之一,但硼工业起步较晚,1955年后才建立自己的硼工业.经历60年的发展,已建立起开采硼矿、遴选硼矿、加工硼矿、硼精细化工及新型的含硼材料生产等一系列工业体系.到目前为止,中国的硼砂和硼酸生产能力分别约为60万t/a,和30万t/a[23].但随着硼用途的不断扩展,我国对硼的需求量持续增长,从而使供需矛盾日益突出,对外依存度越来越大,从2005年开始,我国硼砂及硼酸的进口超过了国产量,因此,开展从硼矿石中高效提取硼的基础理论和关键技术研究,对解决我国硼资源的短缺问题及推动硼工业发展有着重大意义.2 硼产品生产工艺现状2.1 现存硼酸生产工艺钠硼解石、天然硼砂、硬硼钙石、斜方硼砂等是制取硼酸的主要矿物.硼砂酸化法、硫酸一步法、盐酸法、碳铵法、多硼酸钠法等则是目前我国制取硼酸的主要方法[24].1)硼砂酸化法.硼砂酸化法是以硼砂和硫酸或硝酸为原料,将硼砂酸解得到硼酸和硫酸钠或硝酸钠,然后根据硼酸及硫酸钠或硝酸钠溶解度的不同,蒸发浓缩结晶后,过滤得到硼酸和有应用价值的副产品硫酸钠或硝酸钠和硫酸钠.其主要发生的反应为:硼砂酸化法的主要优点是原料来源广、工艺流程短、技术成熟、易于大型化、硼回收率高(可达90%以上)、无环境污染等.2)硫酸一步法.硫酸一步法是由硼镁石矿制取硼酸的主要方法.其主要反应方程为:在95℃左右温度条件下,浓硫酸与硼镁石反应,生成的硼酸溶入液相中,然后过滤得到含硼酸的滤液,由于硼酸在水中的溶解度随温度的降低而减小,将滤液冷却,使硼酸从液相中结晶析出.硫酸一步法的最大优点是硼镁矿石无需活化焙烧,而且其工艺流程简单,缺点是部分硼酸会随母液排放,导致硼的收率低(不到70%).且随着矿石中硼含量的下降及矿石杂质含量的增多,硼的收率会不断下降[25-27].当矿石中硼含量(B2O3)低于10%时,不适于用此法生产硼酸[28].3)盐酸法.盐酸法制取硼酸的主要反应方程为:可能的副反应有:盐酸法制取硼酸的主要优点是硼酸的收率较硫酸法高,从母液中可回收镁.缺点是成本较高,盐酸的挥发严重,不仅对人体危害大,而且设备的腐蚀也特别严重.因此,很少有厂家用盐酸法生产硼酸[29].表3 国内外常用的硼矿加工方法Table 3 Common used boron ore processing methods at home and abroad硼矿加工方法分解剂最终产品应用国家钠硼解石、硬硼钙石、硅钙硼矿、硼镁矿碱法、碳碱法 Na2CO3、NaOH、NaHCO3、Na2CO3+CO2 Na2B4O7 中国、土耳其、俄罗斯天然硼砂矿、硼钙石矿、中国、土耳其、俄罗斯、美国等国钠硼解石、硬硼钙石、硅硼钙矿、硼镁矿酸法 H2SO4、HCl、HNO3、H3PO4、H2CO3、CO2、HF、H4SiO4以及上述酸的混酸H3BO3白钙硼矿、硼镁矿氨法 NH3、(NH4)2SO4、(NH4)2SO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4HSO3、Na2S或NaCl-CO2-NH3Na2B4O7、H3BO3中国、土耳其、俄罗斯、美国钠硼解石、硬硼钙石、白钙硼矿、硼镁矿溶剂萃取法、点解电渗析法、多硼酸钠法、蒸汽蒸馏法、浮选法、离子交换法、二氧化硫法多元醇或其他各种醇类、纯碱-二氧化碳-硫过热系统500℃以上、烷基磷酸钠、聚萘磺酸、多元羟基酸盐、二氧化硫气体H3BO3 中国、俄罗斯、美国4)碳铵法.碳铵法是以硼镁石和碳酸铵为原料制取硼酸的工艺过程.硼镁石经焙烧活化后,与碳酸氢铵混合,在浸取釜内加热至140℃,于1.5~2.0 MPa压力下反应约4 h,放出剩余气体,经吸氨塔回收氨后,降温至110℃时放料.经过滤机过滤洗涤、排除废渣后,溶液送入蒸氨塔进行脱氨,回收氨水.当蒸至氨硼比低于0.04(摩尔比)时再浓缩、冷却、结晶、分离、干燥,制得硼酸产品.活化焙烧:浸取反应:脱氨反应:碳铵法的优点是设备腐蚀性较小,缺点是流程长而较复杂,能耗大[30].5)二氧化硫法.该法是利用SO2(约7%)和空气的混合气体将硼镁矿中的硼镁石分解制取硼酸的方法.主要反应方程为:二氧化硫法制取硼酸不仅对设备的腐蚀严重,而且还污染空气,故很少采用[31-32].2.2 硼砂生产工艺1)加压碱解法(烧碱法).将含硼矿石煅烧、粉碎,在0.3~0.5 MPa压力、130~150℃温度下与烧碱溶液反应,生成溶于水的偏硼酸钠,反应如下[33-35],过滤出氢氧化镁沉淀后,将滤液浓缩冷却析出四水偏硼酸钠(NaBO2·4H2O)结晶,再将四水偏硼酸钠(NaBO2·4H2O)结晶溶解于水中,通入二氧化碳后,生成硼砂和碳酸钠.根据硼砂在水中的溶解度随温度的降低而减少的原理,通过降温使硼砂从液相中结晶析出.根据硼砂与碳酸钠在水中溶解度的不同,通过降温结晶使硼砂与碳酸钠分离.加压碱解法优点是碱解率高,经济效益好,虽然硼的浸出率低,但母液可回收利用.缺点是工艺流程较长,烧碱的损失率大,且矿石品位越低,烧碱损失率越大.此法不宜加工品位低于12%的矿粉[36].2)碳碱法.碳碱法是目前制取硼砂的主要方法.碳碱法工艺的大致过程是,在硼镁矿粉中加入碳酸钠溶液,然后通入石灰窑气(CO2)进行碳解,滤液经浓缩,冷却析出硼砂结晶,含硼砂的母液可循环利用.碳碱法的反应方程式如下:当通入过量的CO2时,反应方程式为:碳碱法的优点是工艺流程短、硼砂收率较高,尤其是该法能够加工低品位硼镁矿,适合中国硼矿资源.最明显的缺点是滤液浓缩工序耗能较高[37].3)硫酸法.将硫酸加入硼镁矿粉中,生成溶于水的硼酸,将滤液中的硼酸分离,加入纯碱溶液中反应,生成溶于水的硼砂,滤液经过浓缩、冷却析出硼砂结晶.过滤硼砂后的母液可以循环利用.反应方程式为:对于低品位硼镁矿,硫酸法制取硼砂随着矿石品位降低而收率降低,不宜使用[38]. 4)常压碱解法.常压碱解法制取硼砂的工艺过程是:将硼镁矿煅烧、粉碎而得到熟矿粉.再在熟矿粉中加入氢氧化钠溶液中进行碱解,碱解后的滤液经蒸发浓缩、冷却得到偏硼酸钠结晶.偏硼酸钠结晶加水溶解,加小苏打中和,冷却得到硼砂结晶.母液和洗液均可回收用于配制碱液[39].3 非传统工艺研究尽管硫酸法制取硼酸,碳碱法制取硼砂是目前我国最广泛使用的方法,但由于原料品位低,都有浸出率和回收率低,能耗大,设备损耗严重,环境污染重,纯度低等一系列问题,导致我国硼工业缺乏国际竞争力,高纯度硼产品大量依赖进口.因此,研制新方法,改进现有工艺显得十分迫切.浸萃联合法制取硼酸工艺和钠/钙化焙烧法制取硼砂是近年研究较多的工艺方法.3.1 浸萃联合法制取硼酸浸萃联合法是以盐酸为分解剂,异辛醇为萃取剂,煤油为稀释剂,结合反应和萃取2个过程的一种工艺方法.将矿粉、盐酸、水混合,待反应完毕,加入异辛醇和煤油的混合液,搅拌后静止分层,得到含有硼酸的有机相.对有机相进行反萃取,得到硼酸水溶液,再经浓缩,冷却后得到硼酸晶体.此法缺点是,浓盐酸挥发性大,不仅对人体有害,而且对设备的腐蚀极为严重.用硫酸替代盐酸进行酸解则可极大地改善上述问题.硫酸酸解低品位硼矿时,酸解率可以达到95%左右[40],但若采用传统盐析分离的方法就会存在硼回收率低的问题,若是将酸解出来的硼酸用萃取的方法分离,就可以避免盐析分离过程中硼酸的挥发问题.以硫酸作为浸出剂,浸萃联合制取硼酸需进一步研究酸解的条件以及萃取条件.此外,采用何种方法能将有机相中的硼酸有效地反萃取出来,也是浸萃联合法制取硼酸需要考虑的关键问题.根据MgCl2盐析原理和溶液pH值的影响,不同浓度的MgCl2和pH值导致硼酸在有机相和水相中的分配比发生显著变化,那么,能否通过改变MgCl2的浓度和pH来提高硼酸的萃取和反萃取效率,还需做进一步研究[41-42].3.2 钠/钙化焙烧富硼渣制取硼砂钠化焙烧是将富硼渣粉末与钠化剂(如NaCl、Na2CO3、Na2SO4、NaOH等)均匀混合,在950℃左右条件下焙烧,然后空冷降温至室温得到钠化渣.随后用水热浸取法制备硼砂.以纯碱作为钠化剂为例,钠化发生的主要反应有:用钠化法可将富硼渣的活性提高到80%以上.但钠化焙烧法的问题有:钠化焙烧样水热浸取液不仅有硼酸钠盐还有碳酸钠盐,这2种钠盐都极易溶于水,分离困难;由于富硼渣中硅、锰、铁、铝等氧化物的存在能促使热稳定性高的钠化剂分解的同时,焙烧会产生大量Cl2、HCl、SO2等有毒气体,工业生产中危害较大[43].其产生的原因如下列方程式所示:钙化焙烧就是用钙化剂(Ca(OH)2或CaCO3)替代钠化剂,焙烧产生硼酸钙,在碳碱法处理焙烧样时生成碳酸钙沉淀,分离容易,而且钙化剂分解不会产生有毒气体.但是此法也存在不足:钙化焙烧样需用碱液浸取,对环境有污染;钙化焙烧时间对富硼渣活性的影响尚未找到规律可循[44],还需做进一步探究.我国是硼资源大国,但品位低且分布不集中.复杂的硼资源特点使我国生产硼化物的方法多种多样,可普遍面临着资源利用率低的问题,同时所得产品的质量差.因此,我国高质量的硼产品大量依赖进口.所以,目前我们要解决的问题就是加快非传统工艺的研究步伐,将其尽快应用到工业生产中,达到利用低品位硼矿资源,生产出高纯度硼产品的目的,同时满足不污染环境的要求,以推动我国硼工业持续、健康、快速的发展.参考文献:[1]Kondaiah G C M,Reddy L A,Babu K S,et al.Boric acid:An efficient and environmentally benign catalyst for transesterification of ethyl acetoacetate[J].Tetrahedron Letters:International Organ for Rapid Publication of Preliminary Communication in the Organic Chemistry,2008,49(1):106-109.[2]Meric C,Sahin S,Back B.Investigation of the boronizing effect on the abrasive wear 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我国硼酸生产技术现状中国硼酸生产技术现状[点击量:1936][作者:行政][日期:在过去的XXXX年中,以硼镁矿石为原料的浮选工艺在一些地区得到了推广。
该工艺明显提高了硼收率,具有明显的节能优势。
然而,突出的问题是产品质量差,不能应用于中高端领域,发展受到限制。
3、存在的缺点:即,结晶液体是H3-其他工艺方法,例如盐酸法、硝酸法、碳酸氢铵法、聚硼酸钠法、离子交换法等。
目前仅限于研究范围,很少在工业上应用。
二、硫酸一步法及其缺点1.生产原则:在由洗涤液和母液组成的溶液中,硼镁矿粉与硫酸反应,其中硼、镁、钙和铁分别生成硼酸和相应的盐。
硼酸、硫酸镁、硫酸亚铁和硫酸铁被转移到液相中,硫酸钙和二氧化硅与其它酸不溶性物质固体连接,并通过过滤除去。
所得滤液为H3BO 3-硫酸镁-H2O体系,主要成分为硼酸和硫酸镁,同时含有一定量的亚铁离子和三价铁离子。
根据硼酸和硫酸镁在不同温度条件下的溶解度不同,将滤液冷却析出硼酸晶体,硼酸晶体中的硫酸镁处于不饱和或饱和状态,仍然留在溶液中,然后经脱水、洗涤、干燥制得硼酸产品。
2.工艺流程:目前,我国硼酸生产的典型流程包括六个基本流程:矿石预处理、酸解、过滤、结晶、脱水、干燥和包装。
为了提高收率,一些企业增加了母液浓缩、结晶和浮选分离三个工序。
虽然工艺有所改进,但生产过程能耗较高,硼酸产品的质量问题没有得到解决,产量增加相对有限。
近年来,以硼镁矿石为原料的浮选工艺在一些地区得到推广。
该工艺明显提高了硼收率,具有明显的节能优势。
然而,突出的问题是产品质量差,不能应用于中高端领域,发展受到限制。
3、存在的缺点:即结晶液是H3:能耗:比现有工艺少69.43%;硼产量:97.34%;氧化钠产量:高达95.2%;硼酸质量:优于GB/T538-比现有工艺少69.43%;硼产量:97.34%;氧化钠产量:高达95.2%;硼酸质量:优于GB/T538:符合GB/T6009-XXXX,该工艺自投产以来运行稳定。
我国与世界各国硼工业发展现状的比较[ 2009-09-27 ] 中国化工网目前,世界硼化物(也括硼矿)产量已达300万吨左右。
美国是最大的生产国和消费国,产量为138万吨;土耳其拥有丰富的硼矿资源,硼化物产量居世界第二位,达118万吨,大部分供出口;俄罗斯22.7万吨,阿根廷7.8万吨。
包括我国在内的这几个国家都拥有储量不等的硼资源。
西欧和日本等一些发达国家缺乏硼资源,大都依靠进口矿石或硼砂、硼酸深加工成其他硼化物。
经过近50年的发展,我国已基本建立起硼矿开采、硼矿加工、硼精细化工及含硼新型材料、生产等完整的工业体系。
目前硼矿石年产量140万吨(标矿),硼砂生产能力50万吨(2003年产量38.5万吨),硼酸生产能力20万吨/年、产量6万吨/年左右。
2003年以后,青海、山东硼工业获得飞速发展。
我国的硼矿主要是硼镁矿,品位较低(三氧化二硼,为12%-14%),目前硼砂生产均采用碳碱法制取硼砂。
硼酸一般使用硫酸一步法,采用西藏、青海、辽宁等地的较高品位硼镁矿石为原料。
山东地区近2年数家企业利用西藏、青海硼镁矿生产硼酸(一步法)均投入了工业化生产,有的规模达到了年产5000吨,青海地区中天硼镁矿业公司硼酸生产能力已达到年产5万吨的能力。
现在我国已经能生产正硼酸盐、偏硼酸盐、过硼酸盐、氟硼酸盐、硼卤化物、硼氢化物、元素硼、晶须及其它硼化物等十一大类40多个品种,目前较大的品种有偏硼酸钙、过硼酸钠、硼酸锌、碳化硼等几种。
硼酸的生产工艺简述2008-10-17 中国化工信息网生产硼酸的方法按处理方式的不同可分为一步法和两步法。
一步法是以无机酸直接处理含硼矿物制备硼酸的工艺方法,其中包括硫酸法、盐酸法、硝酸法等。
目前,我国硼酸工业以硫酸法为主,其它方法应用不多。
两步法是以硫酸、盐酸、硝酸处理工业硼砂(十水硼砂或五水硼砂)制备硼酸的方法,其中硫酸法是我国采用较早的生产工艺。
近年来,以硝酸处理十水硼砂和五水硼砂生产硼酸,联产硝酸钠的硝酸法工艺发展迅速,已成为我国两步法硼酸重要的工艺方法。
中国硼矿产量、需求量、进出口贸易及价格走势分析一、定义及用途硼是一种典型的非金属元素。
硼在自然界中只以化合物形式存在,但在地壳中分散状态的硼却分布广泛,而且是地表水、地下水、岩浆喷气、矿泉水和所有岩层的气液包裹体中所具有的元素。
硼也是非常分散的、典型的亲石元素,广泛分布于各种成因、不同类型的岩石中。
硼矿物几乎在地质旋回的所有阶段都可以形成,从岩浆作用到表生作用,在内生条件和外生条件下均可以形成工业富集。
硼在玻璃、冶金、医药、搪瓷、油漆、日用化工、农业以及国防尖端工业等部门都是不可缺少的。
因此,硼资源的开发、利用,对于现代工业的发展,具有越来越重要的作用。
二、市场供需中国的硼矿资源比较丰富。
已查明的硼矿点,大约有55处。
以探明储量与国外经济可用储量相比,居世界第四位。
2015-2018年中国硼矿查明资源储量逐年增加,2018年中国硼矿查明资源储量为7836.57万吨,较2017年增加了19.31万吨,2019年较2018年有所减少,2019年中国硼矿查明资源储量为7503.1万吨,较2018年减少了333.47。
《2020-2026年中国硼矿行业市场发展规划及投资趋势分析报告》数据显示:2017-2019年中国硼矿产量逐年增加,2018年中国硼矿产量为7.5万吨,同比增长7.14%;2019年中国硼矿产量为25万吨,同比增长233.33%。
中国硼矿需求量大于产量,需求缺口主要来源于进口,2016-2018年中国硼矿需求量逐年减少,2018年中国硼矿需求量为7.9万吨,同比减少2.10%,2019年较2018年增长迅速,2019年中国硼矿需求量为25.3万吨,同比增长219.86%。
三、进出口贸易中国天然硼砂及其精矿进口数量大于出口数量,2016-2019年中国天然硼砂及其精矿进口数量逐年减少,2018年中国天然硼砂及其精矿进口数量为5650吨,同比减少54.96%;2019年中国天然硼砂及其精矿进口数量为4643吨,同比减少17.82%。
中国硼矿资源供需趋势分析袁建国;屈云燕;刘秋颖;冯晓利【摘要】China's boron resources are highly concentrated.The type of deposit is rich.There are more low-grade ores than high-grade ores,and the economic availability is poor.The boron resources product's quantity overall decline.This paper analyzes the history and current situation of boron consumption in China,uses the"S"shape theory to forecast the consumption of boron,and analyzes the supply and demandsituation.China's boron consumption may peak in 2022,with a total boron demand of 970 000 t(B2O3).The resource gap expands,and degree of external dependence is rising.Glass industry is still the biggest demand sector.Demand for boron in the agricultural,nuclear and new energy sectors will continue to grow.Finally, this paper indicated several suggestions to protect the safety of boron resources in China.These suggestions are:increase boron exploration efforts and achieve comprehensive utilization of boron,lithium and potassium;strengthen the development of low-grade boron ore and high value-added products;give full play to the government and industry alliance-led top-level design and decision-making role;seize"the Belt and Road Initiative"opportunity to develop and use foreign resources.%中国硼资源分布高度集中,矿床类型较多,贫矿多,富矿少,经济可利用性较差.中国硼矿资源产品产量总体下降.本文分析了中国硼消费历史与现状,利用"S"形理论预测中国硼消费量,并分析供需形势.中国硼消费可能在2022年达到高峰,峰值时硼需求总量为97万 t(B2O3).资源缺口扩大,对外依存度上升.玻璃行业仍是最大需求部门,农业、核工业和新能源领域对硼的需求会持续增长.最终提出保障中国硼资源安全的建议:加大国内硼矿勘查力度,实现硼锂钾综合利用;加强低品位硼矿(如硼镁铁矿)开发利用和高附加值产品的研究;充分发挥政府和产业联盟主导的顶层设计和决策作用;抓住"一带一路"倡议契机,开发利用国外资源.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2018(027)005【总页数】5页(P9-12,27)【关键词】硼矿资源;需求预测;供需形势【作者】袁建国;屈云燕;刘秋颖;冯晓利【作者单位】中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083;中化地质矿山总局化工地质调查总院,北京100013;中化地质矿山总局化工地质调查总院,北京100013;科学出版社,北京100717【正文语种】中文【中图分类】F407.1硼及硼化合物具有质轻、阻燃、耐热、高硬、高强、耐磨及催化性质等特殊性能,在现代科学技术中,发挥了重要的作用。
硼酸硼化工的三大危机
文章来源:/作者:传友
国际硼化工市场动荡不安,国际硼酸竞争激烈,这种种现状,都揭示了目前硼酸等硼化工有三大危机。
首先就是目前的国际市场环境。
世界硼化物年产量达到了300万吨。
其中,美国是硼酸最大的生产国和消费国。
土耳其其次,俄罗斯次之。
美国、土耳其和俄罗斯都拥有先进的硼酸生产技术和出口实力,是国内硼酸市场中占有率较多的进口硼酸。
这些硼酸大国加上智利、意大利等,纷纷将目标定位于中国市场。
这样的环境下,无论国内硼酸厂家还是出口到中国的国外厂家,都面对巨大的竞争压力。
其次,消费需求与供应不成比例。
国外硼酸厂家的先进技术和规模较大的生产工厂,制造的产品成本低,产量大,具有较强的国际竞争力。
而国内硼酸厂家规模小且散,年产量在1万吨以上的企业不足20家。
但是尽管如此,国内硼酸的需求量更远远落后于进口硼酸和国产硼酸销售的数量,是供大于求的局面。
这样的局面下,进口硼酸品质突出,更受消费者喜爱,国产硼酸则步履维艰,很难发展。
再次,生产技术有待增强。
世界已探明硼矿石储量约3.35亿吨,大部分分布在西半球,尤其是美国。
我国硼资源多数为硼镁石和硼镁铁混合的矿石,或者盐卤型和盐湖固体硼矿,总之,量少、品位低且杂质多。
而国内生产技术更是落后,这样的资源条件下,技术的提高就成了迫在眉睫的问题。
H3BO3-我国与世界各国硼工业发展现状的比较我国与世界各国硼工业发展现状的比较[ 2009-09-27 ] 中国化工网目前,世界硼化物(也括硼矿)产量已达300万吨左右。
美国是最大的生产国和消费国,产量为138万吨;土耳其拥有丰富的硼矿资源,硼化物产量居世界第二位,达118万吨,大部分供出口;俄罗斯22.7万吨,阿根廷7.8万吨。
包括我国在内的这几个国家都拥有储量不等的硼资源。
西欧和日本等一些发达国家缺乏硼资源,大都依靠进口矿石或硼砂、硼酸深加工成其他硼化物。
经过近50年的发展,我国已基本建立起硼矿开采、硼矿加工、硼精细化工及含硼新型材料、生产等完整的工业体系。
目前硼矿石年产量140万吨(标矿),硼砂生产能力50万吨(2003年产量38.5万吨),硼酸生产能力20万吨/年、产量6万吨/年左右。
2003年以后,青海、山东硼工业获得飞速发展。
我国的硼矿主要是硼镁矿,品位较低(三氧化二硼,为12%-14%),目前硼砂生产均采用碳碱法制取硼砂。
硼酸一般使用硫酸一步法,采用西藏、青海、辽宁等地的较高品位硼镁矿石为原料。
山东地区近2年数家企业利用西藏、青海硼镁矿生产硼酸(一步法)均投入了工业化生产,有的规模达到了年产5000吨,青海地区中天硼镁矿业公司硼酸生产能力已达到年产5万吨的能力。
现在我国已经能生产正硼酸盐、偏硼酸盐、过硼酸盐、氟硼酸盐、硼卤化物、硼氢化物、元素硼、晶须及其它硼化物等十一大类40多个品种,目前较大的品种有偏硼酸钙、过硼酸钠、硼酸锌、碳化硼等几种。
硼酸的生产工艺简述2008-10-17 中国化工信息网生产硼酸的方法按处理方式的不同可分为一步法和两步法。
一步法是以无机酸直接处理含硼矿物制备硼酸的工艺方法,其中包括硫酸法、盐酸法、硝酸法等。
目前,我国硼酸工业以硫酸法为主,其它方法应用不多。
两步法是以硫酸、盐酸、硝酸处理工业硼砂(十水硼砂或五水硼砂)制备硼酸的方法,其中硫酸法是我国采用较早的生产工艺。
近年来,以硝酸处理十水硼砂和五水硼砂生产硼酸,联产硝酸钠的硝酸法工艺发展迅速,已成为我国两步法硼酸重要的工艺方法。
以硫酸为分解剂处理含硼矿物的一步法工艺,其优点在于工艺成熟、流程简单、设备投资少、操作容易。
因此,长期以来一直受到人们的重视。
但也存在对品位要求较高,不适于处理低品位硼矿;设备腐蚀严重;在产品质量的控制方面局限性较大,硼收率低。
缺少可靠的母液利用途径,对环境影响较大等不足。
其中收率、质量和母液的综合利用是该工艺需要解决的三大课题。
硼酸钠盐硝酸法制取硼酸联产硝酸钠申请号/专利号:87100553本发明是以硼酸钠盐为原料用硝酸酸解,既生产硼酸,又联合生产硝酸钠。
其反应式为:xNa-[2]O·yB-[2]O-[3]·zH-[2]O+2xHNO-[3]=2xNaNO-[3]+2yH-[3]BO-[3]+O&(x-3Y+z)H-[2]O也可用硼砂Na-[2]B-[4]O-[7]·10H-[2]O或多硼酸钠等为原料。
如:Na-[2]B-[4]O-[7]·10H-[2]O+2HNO-[3]=2NaNo-[3]+4H-[3]BO-[3]+5H-[2]O硝酸钠纯化采用醇类溶剂(甲、乙醇等)萃取洗涤。
硼酸和硝酸钠均可达到国家质量标准GB系列。
我国硼酸生产形势的分析及发展对策2006年12月在首届全国无机盐协会(深圳)会议上的报告●我国硼酸工业的发展现状●我国硼矿总储量3880.6万吨(按B2O3计),品种有硼镁矿、硼铁矿、钠硼解石矿、天然硼砂矿、水方硼矿、硼钙石矿及盐湖含硼卤水等。
主要分布在辽宁、青海、西藏等省区。
储量继俄罗斯之后,居世界第四位。
对上述资源的加工方面,我国主要用于硼砂、硼酸两大初级硼化物的生产。
二00五年,国内“两硼”总产量约50万吨,其中硼酸约10.5 万吨。
采用一步法工艺生产的硼酸产量约4.2 万吨,二步法约6.3万吨,分别占硼酸生产总量的40 %和60%。
从品种角度看,工业品占95%。
)随着国民经济的发展、科技的进步及应用领域的不断拓展,市场对硼酸产品提出了越来越高的要求,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。
面对这种情况,我国现行的硼酸生产工艺已显现出明显的不足。
从一步法工艺方面看,一是硼资源的利用水平不高,收率偏低,生产成本居高不下,硼资源流失和对环境的污染严重;二是目前大多采用的是传统的硫酸法工艺,多年一贯制,工艺落后,能耗高,产品质量欠佳。
从两步法工艺方面看,近几年来以硝酸处理硼砂制备工业硼酸、联产硝酸钠的二步法工艺发展迅速,年产量达6万吨以上。
其中山东淄博地区年产量约21000吨,上海金胤集团年产量达3万吨以上。
虽然副产品硝酸钠增加了生产企业的利润空间,但也存在着产品中硝酸盐含量偏高等不足。
从产品结构方面看,目前我国硼酸品种比较单一,基本处于工业品状态。
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,国产硼酸与进口硼酸相比,在质量上也有较大的差距。
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。
2005年,山东太阳能行业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。
2005年,全国进口硼酸总量约13万吨,高于国产硼酸生产总量,占有国内硼酸市场60%以上的份额。
今年上半年,进口硼酸市场售价为4700―5800元/吨,而国产硼酸售价则在3300―4550元/吨之间。
个别地区的生产企业由于生产工艺落后,产品质量低劣,不得不采用低价策略以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,而且使国产硼酸在与国外同类产品的市场竞争中处于日益被动的地位。
为满足国民经济建设对硼酸产品的需要,促进我国硼酸工业的健康发展,增强竞争能力,提高经济效益,对硼酸工艺进行改进,提高对硼资源的利用水平,缩短、消除与进口硼酸在质量、成本方面的差距,已成为我国硼酸工业的当务之急。
●促进我国硼酸工业健康发展的对策促进我国硼酸工业的健康发展,扭转国产硼酸与进口硼酸市场竞争中的被动局面,一是要认清国内硼酸工业目前面临的形势,既要看准自己的优势,又要找准自己的不足。
不断加大科研力度,增加科技投入,加快技术进步。
提高整个行业的科技和生产水平。
二是要描准市场需求,切实树立科技意识、质量意识和竞争意识,靠科技求进步,靠质量求发展,以优质产品凝铸民族硼酸工业的竞争力,逐步提高国产硼酸在国内外市场的占有率。
1、改进现有生产工艺,提高整个行业的产品质量和成本控制水平。
(1)一步法工艺,是以硫酸为分解剂处理硼镁矿石,经酸解,过滤,冷却,结晶,脱水,干燥制得硼酸的工业过程。
虽然工艺成熟,且具有流程短,设备投资少,操作简单等优点,但由于存在设备腐蚀严重,对矿石品位要求高,收率低,母液无可靠利用途径等不足,长期以来一直被认为是一种淘汰工艺。
然而,由于设备投资少,操作比较简单,我国硼酸工业仍以此法为主。
近年来,针对一步法工艺存在的不足,有关科研单位、生产企业以提高收率和母液的综合利用为目的,先后进行了盐析、萃取、沉淀分离、淘洗、浮选等工艺的研究,在硼镁分离方面取得了一些进展,收率水平得到一定提高。
此外,以硼酸母液制备高品质碳酸镁、氧化镁工艺的成功研发及工业化,解决了母液的综合利用问题,是一步法硼酸工艺的跨越性进步。
然而,从现实情况看,目前我国一步法硼酸工艺尚存在以下不足:1 }* ]0 ^. z5 ^2 F矿石成分复杂,工艺上缺少必要的控制措施,致使硼酸产品的内在质量(杂质指标)和外观质量(色泽)难以达到标准要求。
与国外同类产品比,质量差距更大,以致国内庞大的高端市场被进口产品控制,严重的制约了我国硼酸工业的发展。
•7 u8 h7 o- u9 k收率偏低,资源流失严重。
收率水平根据原料不同变化甚大,地区间也有相当大的差距。
不同地区,不同矿种间的收率水平见表2‚$ N6 g9 d5 Q4 i6 i, g( v# H母液处理过程耗能高,硼镁分离不彻底,对生产成本影响较大。
从山东个别企业的情况看,每生产一吨硼酸约产生六立方母液,蒸发及处理过程的消耗情况为:蒸气4.5m3,电96KW.h,水60m3,收得粗硼酸92Kg,约占母液硼酸总量的46%,尚有54%的硼酸留存于二次母液中,限制了硼总收率的进一步提高。
(2)改进措施2收率的控制实践证明,以硫酸为分解剂处理硼矿浸取率高于95%,但收率水平却在65%—75%之间,工艺过程硼损失占总硼量的25%—35%。
其中母液含硼占总硼的20%—25%,硼泥带损占4%—7%,跑冒滴漏占1%—3%,母液及硼泥带损是影响总收率的主要因素。
硼镁分离:浓缩—结晶—浮选是目前采用较多的硼镁分离方法。
这种分离方法虽然使收率有了一定程度的提高,但也表现出一定的局限性,如提硼不彻底,处理过程能耗高等。
沉淀分离较为简单,但如果以碱土金属的氧化物为沉硼剂,在操作与含硼沉淀物的利用上存在一些需要研究和完善的地方。
在这方面,山东潍坊硼镁工业技术研究所根据工艺路线的不同,做了以下研究及工业化试验,取得了较为满意效果:一是在不对体系内的镁进行综合利用的情况下,采用除镁留硼工艺,即在一定条件下向待处理母液中加计算量的沉镁剂,使体系中的Mg2+迅速沉淀,沉淀率达86%,然后经过滤除去。
硼留存于滤出液中,与洗液合并送入酸解系统供配料使用。
处理过程硼基本没有损失。
该法处理成本低,沉镁率高,可操作性强,过程没有新的杂质进入,实现了母液的全循环;所获含镁沉淀物为一新型镁化合物,有一定的经济价值。
二是在对镁进行综合利用的情况下,采用提硼留镁工艺,该工艺系在助剂的存在下,常温下向母液中加计算量的盐析剂,使硼酸结晶析出,然后经压滤获粗硼酸。
粗硼酸送入大度水中,经溶解、结晶收得正品硼酸。
母液经净化用于制备高纯镁盐。
该法的提硼效果稍高于蒸发—浮选法,析出量占母液硼酸总量的52%,但却省去了蒸发,冷却和浮选过程。
经考察,每吨产品降低成本约130元。
在收率目标为85%的情况下,该方法是可行的。
当然,后者需辅以合理的母液循环工艺。
上述两种方法,具有设备投资少,能耗低,(不蒸发不浮选),操作简单,生产效率高,分离效果好等特点。
不同处理方式的效果对比见表硼泥带损是影响收率的又一重要因素。
损硼量约占总硼量的7%。
造成硼泥带损过高的原因不外乎两点:一是浸取率低,酸溶硼过高;二是不洗渣或洗渣不彻底,水溶硼失控。
解决办法为:在确保较高的矿石浸取率的前提下,一是配套合理的洗涤系统,采用套洗工艺。
既要保障洗涤效果,又要确保系统水平衡。