第三章　硼铁矿的综合利用

第一节　概述

针对我国硼矿面临的开采供矿的严峻形势，作为我国硼工业后备资源的凤城翁泉沟硼铁矿，现被正式纳入了开发议程。

硼矿的选矿技术，从国内外来说，是比较年轻的。国外如前苏联开展得较早。其早在20世纪40年代就对纤维硼酸镁石和水方硼石开始进行研究，并实现了工业化。而世界两个最大的产硼国美国和土耳其，可开采的硼矿石均进行浓缩富集（选矿）再进行加工。美国一个公司的生产能力就达到了处理原矿3600万吨/年。

而我国的硼矿选矿始于20世纪60年代中期，当时主要对象是硼矿（有的矿石含一定量的铁）。就国内来说原化工部化工矿山设计院是较早开始进行研究的单位。

对于凤城翁泉沟硼铁矿来说，由于其矿石组成复杂，矿石中已发现的成分就有60种。有用矿物嵌布粒度细，属细粉不均匀嵌布，连生关系复杂，特别是磁铁矿与硼石成犬牙交错状紧密共生，因此，给选矿带来很大困难，属于难选矿石。

我国实际上从20世纪50年代末就对这种矿开展可选性研究，如原地质部矿物原料研究所、辽宁省地质研究中心实验室和鞍山金色金属矿山设计院等都曾先后对该矿进行可选性研究。

从硼铁矿发现及地质储量圈定以后，二十几年来，针对该硼铁矿硼石-磁铁矿型的矿石组成，不少科研单位、高等院校对其进行了多种方法的选矿开发研究，取得了可喜的成果。现就东北大学、地质部郑州矿产综合利用研究所、辽宁省地质实验研究所、广东省矿产应用研究所及原化工部地研院以及鞍钢科技部在20世纪80年代至90年代中末期以来所做的选矿研究而言，有代表性的选矿方法可归纳为如下三种：磁重选矿、磁选、磁浮联选。

在这三种方法中，磁重选矿最初进入年处理原矿30万吨的规模。所选出来的铁精矿一部分供应钢铁部门作为炼铁添加剂，以及作为原料炼制含硼生铁，其得到的含硼渣（即所谓的富硼渣）作为硼工业生产的二次原料已在硼酸生产中试用。磁选法现投入了工业规模试验，其中包括将所选出的硼铁混合矿作为生产硼酸的原料，含铁尾渣经处理后可作为炼钢原料，能达到炼钢所要求的品位（60%Fe）。这一种工艺仅进行了半工业规模试验。而磁-浮联选工艺在规模上完成了放大试验。

根据翁泉沟硼铁矿开发规划，规模为300万吨/年的原矿开采量，应对硼铁分离的三种选矿工艺进行选优，对经济技术指标进行综合的比较。是选择其中一种，还是三种工艺共存应通过专家论证确定。

翁泉沟硼铁矿区地质、原矿性状、矿物构成及工业类型如下。

1.地区地质及原矿性状

翁泉沟矿区位于前震旦纪沉积变质岩。成矿作用经过原始积累富集、区域变质作用的早期、晚期的交代和转化等三个主要过程。

矿区为一向西敞开的箱形向斜构造，东段翘起，成马蹄形，主要有东台子、业家沟、翁泉沟三个矿段，在深部三个矿段的矿体相互连接。矿体东西向断续延伸约3000m，南北宽约1800m，最大厚度120m，一般厚度30～50m，最大埋深为600m。矿体形态是层状、似层状和透镜状。

硼铁矿体均产于变粒岩层中，与变粒岩整合分布，矿物成分为闪透辉变粒岩，底板为黑云变粒岩层。

2.矿物成分及工业类型

矿体主要矿物为硼石、硼铁矿、磁铁矿。次要矿物为蛇纹石、云母、生黄铁矿、方解石、黄铁矿。微量矿物为晶质铀矿、石英、长石。

各矿区不同的矿物含量见表3-1所列。

主要矿物含量划分矿体的工业类型。东台子、业家沟矿段为硼石-磁铁矿型矿石，翁泉沟矿段为含硼铁-硼石磁铁矿型矿石。