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我国硼产业面临解决的问题及发展途径
2004.11.22   点击253次

硼(B)是一种重要的化学元素,被称为“工业味精”,其化合物广泛的应用于国民经济的各个部门。我国硼资源主要集中在辽宁、吉林、青海、西藏四省(区),探明储量4670.6万吨,辽宁探明储量2677.2万吨,占全国的57.32%。

辽宁硼矿石类型主要为硼镁型和硼镁铁型,目前利用的矿石主要是硼镁矿石,硼铁矿磁选分离综合利用技术已进入了工业化试验阶段。全省硼工业目前有130家生产企业,主要分布在宽甸、凤城和大石桥地区,其中矿山企业59家,生产企业71家。2003年全省开采硼矿石110万吨(全国115万吨),生产硼砂33.76万吨(全国35.5万吨),硼酸5万吨(全国6万吨),实现销售收入11亿元,实现利税1.2亿元。

从1956年中国第一个利用国产硼镁矿制取硼砂的工厂在辽宁诞生至今,几十年来,硼工业为全国的经济发展做出了重要贡献。但辽宁省硼工业协会理事长全跃认为,目前辽宁硼资源开发和利用仍处于初级阶段,硼工业在发展过程中仍然存在着许多问题,主要有以下六方面:

一是生产秩序和市场秩序混乱。长期以来,硼工业缺乏统一管理。硼产地县(市)政府和有关部门及协会等分别出台过各种政策,对当地的硼工业进行管理,但是由于地区的局限性,各种政策难以长期奏效,市场竞争激烈,生产秩序和市场秩序十分混乱。

二是采富弃贫,资源消耗过快。为追求经济效益,硼矿山生产企业违背了贫富兼采的原则。目前硼矿山均出售高品位硼矿石,大量低品位矿石白白丢弃。发生这种现象与各硼砂厂也有一定关系,大部分硼砂厂为提高效益,大都在购买高品位矿石。目前,辽宁可利用硼镁矿探明储量不足300万吨,预估10多年后,硼镁矿资源将趋于枯竭。

三是技术落后、产品结构不合理。辽宁硼砂和硼酸企业生产设备陈旧,工艺、技术落后。虽然全行业生产硼精深加工产品有20余种,但产量大的仅偏硼酸钙、过硼酸钠、硼酸锌等3种。高科技新型含硼材料研究虽取得一定进展,但距产业化尚有一段距离。

四是硼砂、硼酸生产布局分散,企业规模小效益差。由于低水平重复建设,企业布局分散,硼砂、硼酸生产规模小,能力相对过剩。全省硼砂企业平均年生产能力1.8万吨,而国外企业一般都在3万吨以上。美国硼砂集团硼酸及硼酸盐年产量超过100万吨,土耳其埃蒂硼公司年产五水硼砂16万吨;而在辽宁,2003年市场环境好时硼酸开工率尚不足50%,今年将低于40%。当市场环境差时,企业间为维持生产压价竞销,甚至低于成本销售,企业经济效益流失严重,制约了硼工业的健康发展。

五是管理不善,环境污染严重。据了解,以目前的生产工艺,每生产1吨硼砂,就产生3吨左右的硼泥。辽宁全省每年排放近160万吨硼泥。硼泥碱性极强,排放之处,寸草不生,大量硼泥的乱堆乱放,使大片农田受到污染;大量酸液的肆意排放,使河流遭到污染,河床的岩石酸化成红色,生态环境破坏严重。

六是精细硼产品研发投入不足,缺乏发展后劲。企业生产经营与新产品研发不能有效结合,精细硼化工产品研发资金投入严重不足,高科技产品产业化进展缓慢,尚未形成产业优势,不能形成合力。目前辽宁仅有20多种精硼细化工品种,而美国已经工业化的有150多种,日本100多种。同时,在这些品种中,有的生产规模很小,甚至只有几十公斤,还不能批量生产。

针对辽宁省硼工业发展现状和存在的问题,全国硼化物专家组组长郑学家提出了六点具体发展意见:

一、优化产品结构。这要求逐步实现矿石精料化,加工企业硼砂、硼酸大型化,精细化工产品多样化,把辽宁真正建成全国的硼工业基地。到2010年,矿石产量达到180万吨,精选矿粉100万吨(品位20%以上),年产硼砂40万吨,硼酸12万吨-15万吨。精细化工品种达到60个,硼工业总产值达到30亿元-40亿元。

在实行精料化的同时,增加品种,提高质量,搞好出口创汇,不能盲目大量进口国外硼砂、硼酸产品,以免对国内已显过剩的产业造成大的冲击。

二、随着省内硼镁矿资源的日渐枯竭,应加快硼铁矿的开发步伐。丹东凤城的翁泉沟硼铁矿储量2000多万吨(以三氧化二硼计算),占到全国探明硼资源的50%左右,是我国目前探明惟一的特大型硼铁矿床,如采用硼铁综合利用、矿化结合的方针,会有相当大的竞争力,以此缓解供应紧张的趋势。

三、建立硼矿评价装置。长期以来,辽宁虽然有雄厚的硼矿资源及其加工能力,但硼矿评价装置一直未能建立,随着新矿的勘探开发及新矿种的出现,还应当建立自己的硼矿评价装置,以便对新硼矿进行全面可行性经济技术评价,作为综合性开采和生产加工的依据。

四、硼矿作为特殊矿种,辽宁除了靠行政主管部门管理外,应建立一套特别的管理办法。建议由省发展改革委、国土资源、科技、金融等部门组成硼化物联合协调管理委员会,并聘请省内外硼行业专家参与工作,统一协调,时机成熟时成立硼行业集团公司,对全省硼行业生产、经营实行统一管理。

五、对硼化工开发和应用项目,实行优惠政策,重点项目予以拨款和低息贷款扶持。在省内硼科研基础较好的院所,建立专门的“衍硼”实验室和建立辽宁省联合硼化学品开发中心。

六、根据硼工业发展的需要,有必要对主要产硼国家硼矿开发及产品应用现状进行详细考察,同时引进国外一些必要的技术和设备,建立硼精细化工的合资企业。

硼砂和硼酸,被称为硼的初级产品的“孪生兄弟”,即“两硼”。“两硼”在我国无机盐行业中具有重要地位,它们被广泛应用于化工、冶金、玻璃、国防、原子能、医药、橡胶及轻工业等多种领域。丹东化工研究所有限责任公司总经理倪坤高级工程师认为,辽宁“两硼”产业存在诸多问题,面临新的市场突破。

硼砂:供过于求  出口受阻

硼砂在我国主要应用于玻璃工业和搪瓷工业,用以增加玻璃的热稳定性、光泽度及透明度,使搪瓷的瓷釉不易脱落并使之具有光泽。上世纪90年代以来,我国工业经济发展迅速,各相关行业对硼砂的需求量不断增加,2001年为32.75万吨,2002年为35.24万吨,2003年达到近40万吨。

与快速发展的硼砂消费市场相对应的是,我国的硼砂生产企业的数量和生产能力也逐年增加。目前我国已有30多家硼砂生产企业,合计年生产能力约40余万吨。其中年生产能力在1万吨以上的企业仅辽宁省就有10多家,产品长期处于供大于求的局面,因此硼砂的价格也从1995年的4800元/吨下降到了2004年的2500元/吨。与此同时,我国的硼砂企业多数属于中小规模企业,生产经营成本偏高,利润率较低。它们的产品多以十水硼砂为主,而在国外,玻璃工业对十水硼砂的使用已基本被五水硼砂所取代。与十水硼砂相比,五水硼砂的氧化硼含量较高,这不仅减少了投料量,还节省了仓储费用和运输费用。受这些因素的影响,我国至今也未能打开硼砂的出口市场,每年的出口量仅在2万吨左右。

东北地区的硼砂企业所面临的机遇与挑战并存,加快科技投入,降低生产成本,开发五水硼砂产品,与此同时做大企业规模都是可行的道路。同时随着硼砂在平板显示器使用的玻璃基板、触摸屏以及光学玻璃中的应用越来越广泛,硼砂的潜在市场将不断地被开拓出来,高技术陶瓷制品的不断开发,也将增加硼砂的消费量。

硼酸:供求平衡  品质较低

硼酸目前主要应用于玻璃行业和轻工业,如玻璃纤维添加剂、洗涤用品添加剂及制备其它硼化合物原料。近几年来,由于各硼化物生产企业进行了产品结构调整,提高了高附加值的硼精细化工产品的产量,使得硼酸的需求量有所增加。国内硼酸年消费量在8万吨左右。而我国目前的硼酸年生产能力也为8万吨左右,从理论上讲,我国的硼酸应该是一种供需基本平衡的局面。但实际上我国每年都进口硼酸3万吨-4万吨,今年1-7月份更达到了历史的最高水平5.16万吨。是什么因素导致进口硼酸产品占据了我国市场的半壁江山呢?

首先,我国硼酸进口国主要为俄罗斯、智利及美国,其中尤以俄罗斯的硼酸进口量为最大,在这些国家硼矿石品位高,硼酸生产成本相对较低,且质量较好,即使加上关税因素其产品在国内也有较强竞争力。

其次,进口硼酸同国内产品相比,其质量较好。无论是从主含量、硫酸盐还是氯化物等几种质量比较参照系来看,国外硼酸各项指标均远远高于国内产品。此外,从颗粒大小来看,国内产品的粒度均匀性也不如国外产品,这直接影响到客户的应用性能。进口产品的颗粒均匀,分散性、流动性良好,而国内产品的颗粒不均,分散性也不好,使客户在混料时易产生不均匀性而影响产品性能。

不只是进口产品在侵蚀辽宁的硼酸市场,在国内,以青海省为代表的硼加工企业目前纷纷进入硼酸市场,他们依托的是青藏高原上的含硼盐湖,以前由于交通问题,使其产品并没有多少竞争力,但随着青藏铁路的建设,其资源优势会逐渐释放。青海中天硼锂矿业有限公司等六家企业的10多条生产线的投产,使青海形成年产近5万吨硼酸的生产能力。

作为硼工业大省的辽宁,如果任这种局面发展下去,则会在不久的将来完全失去辽宁的硼酸市场,只剩下了硼砂一个产品独力支撑硼工业,这种局面对于辽宁的硼工业是不堪设想的。现在面临的主要问题就是如何能够将硼酸的市场从进口产品中争夺回来以及在国内同行业竞争中获得优势。

倪坤高级工程师认为,辽宁的硼酸工业首先要解决的就是技术问题。东北用以生产硼酸的原料矿石多为硼镁矿,硼品位低,而国外的硼矿石品位较高,达到了40%以上。目前,硼酸生产分为二步法(由硼砂酸化得硼酸)和一步法(由硼矿直接反应得硼酸)。这两种方法各有利弊。二步法的产品质量较好,但成本较高。一步法有成本优势,但产品质量不如人意。国内有不少科研院校近些年来在一步法利用较低品位硼矿生产硼酸方面做出了一些科研成果,如改进的一步法硼酸技术、多硼酸钠法硼酸等等,生产厂家应与这些单位加强合作,加快新技术的应用步伐,尽可能地降低成本,提高产品质量。

在硼酸的商品化方面,还有很多工作要做。目前硼酸只有一个商品形态,即粉末,但美国硼砂公司有颗粒级和粉末级两种,可充分满足不同客户需求。硼酸生产厂家应充分注意这一点,在产品商品化方面加大投入。

此外,硼酸产品的结晶形态、洗涤效果及干燥手段对产品的应用性能至关重要,同国外产品的差距大概也源于此。因此,从工艺控制方面出发,提高产品的结晶完整性,减少杂质的吸附,以及在干燥工序中采取合适的新装备及技术,提高产品的商品化性能是很关键的。

全国硼化物协作组理事长张吉昌教授认为,我国硼工业与国外相比主要存在四大差距。

一、资源条件差。就全球而言,大部分硼资源分布在西半球,以美国最为集中。我国硼矿探明储量约5000万吨,量少、品位低、杂质含量高是我国硼矿的三个弱势。其中一半为硼镁石和硼镁铁混合型矿石,约2500万吨,盐卤型和盐湖固体硼矿石约2000多万吨,而便于加工的硼镁石矿不足300万吨。盐卤型和盐湖固体硼矿主要分布的青海、西藏一带。另外,由于矿山开采缺乏统一规划及有效的管理监督手段,造成资源的严重浪费。按目前的开采方法和产量,大约10年后,目前主产区的辽宁省的硼镁石资源将枯竭。

二、企业规模小。硼化物企业大型化是国际硼工业发展的大趋势。美国硼砂集团硼酸及硼酸盐年产量超过100万吨,土耳其埃蒂硼公司五水硼砂达16万吨/年,硼酸达10万吨/年,秘鲁的因卡伯尔公司的硼酸达25万吨/年,这些企业由于技术先进,规模巨大,硼化物生产成本大大降低,具有强大的国际竞争力。

我国硼企业小而散。目前,我国有硼砂生产企业30余家,合计生产能力50余万吨/年,平均能力不足2万吨,而产量在1万吨/年以上的企业只有15家,这些企业分布在辽宁、吉林、四川等地。我国硼酸企业普遍规模偏小,总能力20余万吨/年,平均生产能力不足5000吨/年。

三、产品结构不合理。美国的含硼产品品种较为齐全,已达到150多个品种,生产量和销售量居世界之首,其中斯坦福公司一家就开发生产40多个硼化物品种;日本是一个硼资源匮乏的国家,全靠进口含硼原料,但它在硼精细化工及新材料方面都有了飞速的发展,硼化物品种达近百种。

我国硼工业的产品结构与国际水平差距较大。除硼砂、硼酸外,硼化物品种仅有40余种,远远不能满足新兴产业与高新技术产业的需求。因此,我国每年要从国外进口需要的硼化物产品,特别是高科技、高附加值的硼精细化工产品。去年,我国进口硼酸约4万吨,其它各种硼化物约计2000吨,而且进口数量有逐年增长的趋势。

四是环境污染严重。近几年来,三废治理虽然取得了一定进展,但是环境污染还是比较严重。以目前的生产工艺,每生产1吨硼砂,就要产生3吨左右的硼泥。大量的硼泥露天堆放在野外会造成严重的环境污染。

针对我国硼工业现存不足的问题,张吉昌建议从四个方面加快发展:

一、加强新矿勘探,后备资源转到开发议程。目前存在的主要问题是我国现有的硼镁石矿保有可采储量已不多,即将面临枯竭,供求矛盾十分突出。随着国民经济的发展,硼的需求量持续增长。据有关部门统计预测,硼砂和硼酸的需求,每年将分别以6.25%和6.50%的平均速度增长,到2010年,我国硼砂、硼酸及其它含硼化学品需求量为50万吨,相应硼矿(标矿)需求215万吨。

面对日益扩大的供需矛盾,应继续加强新硼矿资源勘查。根据硼矿成矿规律和成矿条件,我国硼矿资源尚有一定潜力,在东北地区老矿区外围和深部继续寻找易采选的硼镁石型矿,对我国其它硼矿带也应加强成矿条件研究,注意寻找火山沉积型硼矿;综合利用盐湖硼矿,除加强地质勘探工作,寻找新矿外,对已查明的表内贫矿、多元素共生铁硼矿和硼铁矿,应加速共选矿、化工、冶金多方面的开发性研究工作。最近在这方面出现好的苗头,在营口大石桥地区国家已发现新的硼镁矿,储量可观。

硼镁石矿虽然容易加工,但我国探明剩余储量不足300万吨,可采储量不足50%,且随着剩余储量的逐年减少,开采难度逐渐加大。而我国40%的硼矿资源以盐卤型和盐湖固体硼矿型分布在青海、西藏一带,随着青藏铁路的修建和西部大开发的加快,开采、运输条件将不断改善,硼行业要抓住这一历史大好机遇,增加采矿能力。

硼铁矿资源的利用应引起充分的重视。翁泉沟硼铁矿储量2000多万吨,占我国探明硼资源的一半左右,是我国目前已探明的唯一特大型硼铁矿床。其中三氧化二硼平均含量7.9%,如采用硼铁综合利用、矿化结合的方针,还是有竞争力的。目前,首都钢铁公司已同凤城市联手组成硼镁开发公司,开发规模相当可观,目前可研报告已经完成,项目完成后,除了“两硼”外,还有8个后续产品,全面投产后预计辽宁省的销售总产值可翻一番。

二、调整结构,坚持矿化结合,综合利用。

单一的矿山建设效益并不理想,硼铁矿也好,盐卤型硼矿也好,都要综合利用,实行矿化结合。除生产硼砂、硼酸外,还要生产冶金产品、建材产品,做到综合利用。

矿山应实行“采、选、烧”一条龙。开采出的矿石就地进行选矿处理,在矿山建立选矿厂,然后进行成型锻烧活化,既可以较好解决粉矿的利用,提高硼资源的利用率,同时又能将优质的硼矿供应各地加工企业,这不仅提高了硼资源的综合经济效益也减少了铁路、公路运输部门的压力,降低了环境的污染。

三、大力发展含硼材料和硼精细化工。

国外硼化物发展的趋势是向大型化、专业化、高纯化及微细化(制备金属陶瓷原料)发展的。东南亚、日木和韩国均无硼资源,而日本国内专门制订了相关的关税政策,即国内没有资源又能大量生产下游产品的,可以实行免征关税的优惠政策。完全可以利用他们国家的这条政策,开发出含硼新型材料及硼精细化工产品向日本及东南亚国家出口。

我国硼工业中含硼基本产品硼砂、硼酸,已经具备了一定规模,为发展含硼新型材料及硼精细化工发展打下了良好的基础。对照国外硼产品的消费结构,我国的消费构成尚不尽合理,有的行业消费是空白,有的消费量很少。调整开发硼产品结构及品种,扩大消费应用领域,可以说是硼工业的当务之急。

要加强硼化物新产品开发工作,以市场为导向,面向国际国内两个市场,注重潜在市场的开发,选择国内领先技术工艺,个别品种可考虑引进国外先进技术;选择合理规模和高附加值品种,用高新技术水平开发新品种以占领市场,从而使现有硼工业单纯的原料型向材料型方向发展,特别是冶金、电子、轻工、建材、机电及国防高新技术工业所需的一些含硼新型材料及硼精细化工品种,如高级金属硼化物、稀土元素硼化物、阻燃硼化物、硼-10同位素系列产品、节能硼化物以及有机硼化物、用于现代新型复合材料的硼酸铝、硼酸镁晶聚化合物。争取在本世纪初的10年内,使我国的硼产品达到60个。

四、组建硼业集团,建立联合技术开发中心。目前国内硼矿及硼化物企业普遍存在规模小、成本高等问题,因此可以考虑进行企业整合,以矿山、硼砂龙头企业牵头组建全国性硼业集团,在集团内各企业各有侧重,对于一些现有规模小、消耗高、成本高、竞争力弱的硼酸、硼砂企业,应着力向硼精细化工发展。

在时机成熟时可以新建(自筹、合资或利用外资)大型(硼酸5万吨以上甚至10万吨级)硼化工企业,可考虑从俄罗斯、土耳其等国进口高品位硼矿。

在组建硼工业集团前,充分发挥行业组织作用,利用世贸规则,组织有关企业联合起来应对国际反倾销诉讼,对硼矿、硼砂、硼酸的出厂价格进行协调,统一对外。

实行产、学、研一条龙,开发、生产和应用单位更好结合,重点攻关,做到有所侧重有所分工、不搞重复开发。摘好技术创新,在“十一五”和今后一段时期内,使硼化物行业能较好应对新技术挑战,实现全行业的健康、稳定发展。