我国硼砂工业的发展与现状

我国硼砂工业的发展与现状

硼砂是重要的基化工原料。它不仅是精细、方形和含有硼的原料，而且还广泛应用于玻璃、陶瓷、冶金、化工、医药、国防、航空航天和农业等领域。它在经济和工业规划中发挥着重要作用。我国硼砂工业的发展始于20世纪50年代中期,目前已形成了年产十水硼砂60万t的生产能力,基本满足了社会经济发展、人民生活对硼砂产品的需要。改革开放以来,随着社会经济的快速发展,国民经济建设对以硼砂为代表的硼制品的需求逐年增长。2009年,国内市场对硼砂的需求量达到83.6万t/a。与此同时,各应用领域对硼砂产品的需求也提出了一些新要求,出现了一些新变化。我国硼砂工业以十水硼砂为主体的产品结构已难以满足市场需要。因此,以市场为导向对我国硼砂工业的产品结构进行调整,对确保我国硼砂工业的可持续发展具有十分重要的意义。1水硼砂生产概况我国是世界上最早发现和使用天然硼砂的国家,古代中医就曾把天然硼砂作为药材使用(冰硼散)。1563年,我国在西藏建立了加工天然硼砂的手工作坊,产品远销欧洲并垄断了市场。1956年,我国第一套以硼镁矿为原料制取硼砂的生产装置在辽宁建立。五十多年来,我国硼砂工业从无到有,发展迅速,目前已形成了年产十水硼砂60万t的生产能力,实际产量达到30万t/a。生产能力排在美国、土耳其之后,居世界第三位。从资源角度看,我国硼资源储量相对丰富,资源总量(按B2O3计)3888.6万t。主要矿种有纤维硼镁矿、库水硼镁矿、钠硼解石矿、天然硼砂矿、硼铁矿等。目前,用于制备硼砂的主要有纤维硼镁矿、天然硼砂矿和库水硼镁矿。纤维硼镁矿为火山沉积矿,主要分布于辽宁、吉林地区,天然硼砂矿和库水硼镁矿为盐湖沉积矿,主要分布于西藏地区。生产硼砂的方法有酸法、水浸溶解法、碱法、碳碱法和含硼盐湖卤水法。碳碱法是我国针对品位较低,活性较差的纤维硼镁矿而开发的一种具有独立自主知识产权的硼砂生产工艺,有效地解决了品位较低的硼矿利用难题。该方法是20世纪60年代以来我国硼砂工业所采用的主体工艺,产能占我国硼砂生产总能力的95%以上。水浸溶解法按渣液分离方式的不同,又可分为过滤分离法和沉降分离法,适宜于处理天然硼砂矿。该工艺在1996年前后率先在河南南阳实现产业化,随后又发展到山东,并扩展到青海和西藏地区。碱法又分为加压碱解法和常压碱解法,加压碱解法由于对设备条件要求较为苛刻,工艺流程长、设备多,而且不适宜于加工品位低的硼矿,因此实际生产中几乎没有得到应用;常压碱解法是在常压条件下以碳酸钠或碳酸氢钠为分解剂并作为钠源制备硼砂的新工艺,适宜于处理盐湖型硼镁矿。2002年,赵龙涛等针对西藏硼镁矿品位高、杂质少、质地蓬松、比表面积大、活性度高、易加工等特点,提出了以碳酸钠、碳酸氢钠为分解剂处理西藏硼镁矿常压法制备硼砂的新工艺,并实现了年产3万t的生产能力。由于资源条件及历史原因,我国的硼砂生产企业主要分布在辽宁、吉林、西藏、青海等省区,其中辽宁省的硼砂生产能力占据我国硼砂生产总能力的90%以上。从产品结构情况看,我国硼砂工业的主体产品是十水硼砂,生产量占生产总量的97%以上。五水硼砂由于受资源及技术因素的限制,生产发展十分缓慢;目前,包括在建产能在内,年生产总能力仅为3.2万t。2008年以来,辽宁个别企业根据市场需求开发生产无水硼砂产品,但产量十分有限。2水硼砂工业市场发展迅速,比近代我国消费更进入本世纪以来,随着国民经济的快速发展,硼砂的应用领域不断扩展,需求量也不断攀升。从2002年开始,我国由硼砂生产大国转变为硼砂消费大国。2009年,我国硼砂产品表观消费量达到83.6万t(按十水物计)。国内虽然有60万t/a的生产能力(按十水物计),受资源、能源等因素的制约,实际产量仅达到生产能力的50%~55%。2009年,全国十水硼砂生产总量为29万t,其它54.6万t需要从国外进口。从这个角度看,我国的硼砂实际生产能力远远满足不了国民经济建设发展的需要。2002年以前,我国硼砂的主要消费领域为建筑陶瓷、硼酸制造、玻璃及玻璃纤维行业,所消费的品种几乎全部为十水硼砂,市场需求与我国硼砂工业的产品结构一致。2002年以后,土耳其、美国等国所产的五水硼砂大量进入我国市场。由于五水硼砂含结晶水较少,具有良好的储运性能,因此受到各消费领域的欢迎。从2003年开始,以高硼硅酸盐技术制造玻璃、硼酸生产为代表的各相关行业纷纷修改配方,放弃了以十水硼砂为原料的工艺路线,改用五水硼砂,造成国内市场五水硼砂消费量的剧增。与此同时,十水硼砂的需求量开始出现萎缩。从2003年以来的情况看,国内市场对硼砂的需求量增长迅速,但这种增长主要基于对五水硼砂的需求。2009年我国硼砂需求总量较2005年净增27.6万t,其中消费国产十水硼砂29万t,进口五水硼砂39万t(折合十水硼砂54.6万t)。从进口五水硼砂的情况看,2005年进口量18.6万t,2009年进口量为2005年的2倍,进口递增速度平均每年在10%以上。目前,我国十水硼砂的生产能力已处于过剩状态,而五水硼砂的需求量却呈逐年增长趋势。我国五水硼砂的发展之所以严重滞后,有其客观方面的原因,也有主观方面的因素。其一,作为我国硼化物生产基地的辽宁和吉林,生产企业所采用的原料为纤维硼镁矿,品位低、含镁高,无法直接生产五水硼砂,必须采用以十水硼砂为原料的两步法工艺,生产成本过高,与进口产品竞争缺少成本优势;其二,我国西藏拥有天然硼砂矿资源,虽然可以直接用来加工五水硼砂,但由于受自然和运输条件的制约,西藏硼砂矿的开采和利用起步较晚;第三,科技工作相对滞后,没有及时解决以天然硼砂矿一步法生产五水硼砂的关键技术,缺少发展五水硼砂工业的技术支撑。此外,新中国成立以来,尤其是在2002年以前,我国市场对硼砂产品的需求几乎全部为十水硼砂,受此影响,长期以来各生产企业比较关注十水硼砂的生产,产品结构调整的步子严重滞后于市场需求的变化。目前,我国硼砂工业虽然拥有相当的生产能力,但产品结构与市场需求的差距越来越大。一方面,我国硼砂工业的产品结构仍然以十水硼砂为主,十水硼砂产能占我国硼砂工业总产能的97%以上;另一方面,市场对五水硼砂的需求逐年增长。由于产品结构难以适应市场的需要,国产十水硼砂的市场占有率逐年下降。20世纪90年代初,国产十水硼砂占有市场份额的90%;而到2009年却下降到32%,进口五水硼砂占据了我国硼砂市场68%的份额,受此影响,我国硼砂工业的发展停滞不前、效益下降。2004年以来,我国十水硼砂的价格在2200~3600元/t之间徘徊,主流价格在2400~2800元/t之间,生产企业一直处于微利或亏损状态,处境十分艰难。近几年来,国内硼砂消费市场的增长几乎全部依赖于五水硼砂进口量的增长,消费量的增长并没有拉动我国以十水硼砂为主体的硼砂工业的发展,以十水硼砂为主体的产品结构,已严重制约了我国硼砂工业的持续稳定发展。3进一步加强产品结构调整和科技攻关综上所述,50余年来,我国硼砂工业发展迅速,有力的支援了国民经济建设。但由于多种因素的制约,我国硼砂工业目前仍然以十水硼砂的生产为主,与各消费领域的新要求、新变化差距越来越大,这种状况已成为制约我国硼砂工业可持续发展的瓶颈。可以预见,随着社会经济的进一步发展,未来我国市场对五水硼砂的需求将长期处于增长状态,对硼砂产品在品种、品质等方面的要求也将越来越高。因此,树立与时俱进观念,瞄准市场需求,把握各消费领域的新动向,以市场为导向,积极调整产品结构,已成为摆在我国硼砂行业面前的十分紧迫的任务。要瞄准市场需求,树立竞争意识和发展意识,充分认识到进行产品结构调整的必要性,紧迫性。通过产品结构调整,满足国民经济建设的需要,提高我国硼砂工业的国际竞争力。由于我国十水硼砂生产能力已明显处于过剩状态,且消费市场有进一步萎缩的趋势,因此要适当控制十水硼砂生产规模,避免重复建设。要积极提倡和鼓励发展五水硼砂及其它专用硼砂的生产,使我国硼砂工业的产品结构由单一的十水硼砂向以五水硼砂为主、十水硼砂为辅的多元结构过渡,实现硼砂工业发展与市场需求的有机结合。这是实现我国硼砂工业可持续发展的重要保障。要强化科技工作,要搞好技术攻关,尤其是要解决五水硼砂生产过程的节能技术、成本和产品质量控制技术等,消除制约我国五水硼砂生产的技术瓶颈。西藏地区拥有一定储量的天然