含鈾硼鐵礦及其應用

第一章國內外硼礦的分佈及組成/001
第一節世界硼礦分佈及儲量統計001
第二節的硼礦分佈及儲量統計002
一、硼礦資源特點002
二、開發後備資源緩解硼工業的缺礦困境003
第三節鳳城翁泉溝硼鐵礦礦床004
一、礦石的礦物分類004
二、主要組成礦物含量005
三、礦石中鐵、硼、鎂、矽的賦存狀態005
四、主要礦物產出特徵006
五、主要礦物的嵌布細微性006
六、翁泉溝硼鐵礦化學組成及其加工工藝008
第四節世界各國硼鐵礦礦床簡介010
一、國外硼鐵礦礦物組成010
二、國外其他硼礦的化學組成012

第二章硼鐵礦的勘探及開發歷程/013
第一節翁泉溝硼鐵礦床勘探013
一、礦床勘探工作成果014
二、礦床勘探工作存在的不足015
三、礦床勘探工作的改進建議016
第二節開發歷程018
一、硼鐵礦開發研究進展018
二、硼鐵礦開發應遵循的原則019
三、硼鐵礦開發建議020

第三章硼鐵礦的綜合利用/030
第一節概述030
第二節預處理方法成本核算032
一、磁重法選礦032
二、磁選法選礦033
三、磁浮聯選法選礦033
第三節設施要求034

第四章硼鐵分離的選礦技術/035
第一節磁選法選礦技術035
第二節磁重法選礦技術036
第三節磁浮聯選法選礦技術037
一、概述037
二、選礦廠供礦條件039
三、選礦試驗039
四、選礦工藝流程044
第四節寬甸五道嶺不含鈾硼鐵礦的利用045
一、概述045
二、寬甸五道嶺硼鐵礦選礦工藝045
三、寬甸五道嶺硼鐵礦的綜合利用045
第五節含硼鐵精礦的回收利用技術048
一、概述048
二、直接還原-熔化分離-熔分渣提硼工藝應用於五道嶺硼鐵礦050

第五章硼的利用/054
第一節硼鐵礦高爐分離工藝054
一、硼鐵礦高爐“火法”分離生產含硼鐵及富硼渣技術研究工藝路線054
二、試驗結果055
三、工藝技術路線特點061
四、硼鐵礦“火法”分離工藝技術的評價061
第二節化工(冶金)法提硼064
一、試驗方案的選擇及半工業試驗流程065
二、化工(冶金)法提硼技術優點069
第三節“濕法”工藝提硼070
一、國內應用情況070
二、相關工藝介紹071
三、典型“濕法”工藝研究案例073
第四節碳堿法加工硼鐵礦生產硼砂077
一、碳堿法加工硼鐵礦生產硼砂現狀077
二、經濟效益分析078
三、碳堿法加工硼鐵礦生產硼砂存在的問題078
四、對存在問題的技術分析080
五、展望084

第六章鈾的利用和處理/086
第一節鈾在礦中組成總匯介紹086
一、原礦特徵086
二、選礦後的鈾精礦087
第二節硼鐵礦中鈾的利用和處理088
一、含鈾礦石提鈾概述089
二、翁泉溝硼鐵礦中鈾的提取和處理090
第三節鈾水冶工藝流程091
一、項目建設的必要性091
二、專案實施意義目標092
三、項目建設的有利條件092
四、產品方案092
五、水冶工藝流程093
第四節鈾產品市場分析與預測094
一、產品的國內外市場供需情況和發展趨勢094
二、銷售價格、產品競爭能力分析094
三、國家的方針政策對產品市場的影響095
第七章鐵的利用/096
第一節含硼生鐵的應用096
第二節含硼鐵精礦的應用097
一、作為含硼添加劑用於煉鐵工業的原料生產097
二、用於煉鐵工業生產低含量含硼生鐵098
三、實施硼鐵分離技術098
第三節含硼鐵礦精礦的鈉化098

第八章鎂的利用/100
第一節硼鐵礦中的鎂資源100
第二節硼泥中鎂的提取、利用技術101
一、“相轉移法”生產工藝101
二、白雲灰與硼泥生產輕質氧化鎂技術102
三、鄭州礦產綜合利用研究所技術103
四、硼泥中有用成分分離方法總結104

第九章硼鐵礦開發要走硼精細化工之路/105
一、硼酸鋁晶須和硼酸鎂晶須105
二、稀土金屬硼化物106
三、硼酸鈣和硼酸鋅106
四、硼纖維複合材料106
五、元素硼粉和硼同位素系列產品107
六、金屬硼化物107
七、氧化硼107

第十章含鈾硼鐵礦綜合利用的產業化/108
第一節總論108
一、資源綜合利用開發方案圖108
二、資源開發工藝技術特點108
第二節硼的利用109
一、硼砂工藝流程109
二、硼酸工藝流程111
三、硼酐工藝流程112
四、主要生產設備114
第三節鈾的利用工藝及主要設備115
一、工藝原理115
二、工藝流程116
三、鈾水冶部分主要工藝參數118

第十一章含鈾硼鐵礦綜合利用的前景展望/120
一、硼礦石資源分析120
二、硼鐵礦資源綜合利用各環節分析121

附錄硼鐵礦的開發與資源保護意見及建議/122
一、硼鐵礦應用研究進展122
二、硼鐵礦開發應遵循的原則124
三、硼鐵礦開發的建議125
四、目前硼鐵礦開發存在的問題128
五、結語129
參考文獻/130

就硼鐵礦綜合利用而言，硼礦佈局為“北有遼東，西有青藏”，而如今，硼鎂礦已面臨枯竭，只能靠遼東儲量豐富的硼鐵礦來供應了，它的儲量占全國硼礦儲量的58%以上，已經被國家列入“後備硼資源”。經多年來國內大中科研院所的努力，硼鐵礦的開發研究，已經取得了顯著的科研成果，具備了工業化的條件。

的含硼鐵礦具有顯著的特色，它的組成豐富，包含多種有價元素：除含豐富的硼（B）、鐵（Fe）、鎂（Mg）元素外，還含有貴重的放射性元素鈾（U）。故它的綜合利用不僅提供了硼的後備資源，而且還提供了緊缺的鐵（Fe）和鈾（U）。

本書根據的含硼鐵礦開發的總原則，即“以硼為主，綜合利用”進行撰寫，著重論述“綜合利用”，包含以下幾個方面。

一、硼(B)的利用。後備硼資源以及硼鐵分離技術，使硼已達到工業加工所需的要求品位。

二、鐵(Fe)的利用。硼鐵礦提硼的同時，它其中的鐵以及副產物在鋼鐵工業及其他相關行業中可以利用。

三、鈾（U）的利用。礦中的鈾可加工成緊缺的鈾或含鈾化合物。

四、鎂（Mg）的利用。礦中的鎂在各領域的應用也很廣泛。

許多年來，我們有目的地收集這方面的資料和文獻。在硼鐵礦加工企業和硼鐵礦開發的先行者之一——東北大學趙慶傑教授等同行的鼓勵支援下，我們鼓起勇氣編寫了此書。在本書編寫過程中，得到東北大學趙慶傑教授、王常任教授、劉素蘭教授、崔傳孟教授，大連理工大學呂秉玲教授，遼寧首鋼公司周弘強董事長、況盛陽總經理和最早將硼鐵礦選礦技術投入工業化生產的王德民總經理的大力支持，他們提供了珍貴的資料和實踐經驗。在這裡特向他們表示最真誠的謝意！

本書由楊軍、鄭學家、仲健初編著，鄭吉岩、潘甯甯、孔慶山參編，首鋼硼鐵公司李慶和副總經理、籍延廣主任、于長水廠長協助編寫。

本書特請原全國硼協作組理事長及專家組副組長、教授級高級工程師張吉昌擔任審稿人。

本書的編寫出版得到中國工程院院士、硼資源開拓者鄭綿平院士的關心和支持，使我們備受鼓舞。

硼鐵礦綜合利用涉及領域較寬，由於編者水準有限，本書一定存在許多不足之處，敬請批評指正。

編著者
2017年6月