第三章　硼鐵礦的綜合利用

第一節　概述

針對我國硼礦面臨的開采供礦的嚴峻形勢，作為我國硼工業后備資源的鳳城翁泉溝硼鐵礦，現被正式納入了開發議程。

硼礦的選礦技術，從國內外來說，是比較年輕的。國外如前蘇聯開展得較早。其早在20世紀40年代就對纖維硼酸鎂石和水方硼石開始進行研究，并實現了工業化。而世界兩個最大的產硼國美國和土耳其，可開采的硼礦石均進行濃縮富集（選礦）再進行加工。美國一個公司的生產能力就達到了處理原礦3600萬噸/年。

而我國的硼礦選礦始于20世紀60年代中期，當時主要對象是硼礦（有的礦石含一定量的鐵）。就國內來說原化工部化工礦山設計院是較早開始進行研究的單位。

對于鳳城翁泉溝硼鐵礦來說，由于其礦石組成復雜，礦石中已發現的成分就有60種。有用礦物嵌布粒度細，屬細粉不均勻嵌布，連生關系復雜，特別是磁鐵礦與硼石成犬牙交錯狀緊密共生，因此，給選礦帶來很大困難，屬于難選礦石。

我國實際上從20世紀50年代末就對這種礦開展可選性研究，如原地質部礦物原料研究所、遼寧省地質研究中心實驗室和鞍山金色金屬礦山設計院等都曾先后對該礦進行可選性研究。

從硼鐵礦發現及地質儲量圈定以后，二十幾年來，針對該硼鐵礦硼石-磁鐵礦型的礦石組成，不少科研單位、高等院校對其進行了多種方法的選礦開發研究，取得了可喜的成果。現就東北大學、地質部鄭州礦產綜合利用研究所、遼寧省地質實驗研究所、廣東省礦產應用研究所及原化工部地研院以及鞍鋼科技部在20世紀80年代至90年代中末期以來所做的選礦研究而言，有代表性的選礦方法可歸納為如下三種：磁重選礦、磁選、磁浮聯選。

在這三種方法中，磁重選礦最初進入年處理原礦30萬噸的規模。所選出來的鐵精礦一部分供應鋼鐵部門作為煉鐵添加劑，以及作為原料煉制含硼生鐵，其得到的含硼渣（即所謂的富硼渣）作為硼工業生產的二次原料已在硼酸生產中試用。磁選法現投入了工業規模試驗，其中包括將所選出的硼鐵混合礦作為生產硼酸的原料，含鐵尾渣經處理后可作為煉鋼原料，能達到煉鋼所要求的品位（60%Fe）。這一種工藝僅進行了半工業規模試驗。而磁-浮聯選工藝在規模上完成了放大試驗。

根據翁泉溝硼鐵礦開發規劃，規模為300萬噸/年的原礦開采量，應對硼鐵分離的三種選礦工藝進行選優，對經濟技術指標進行綜合的比較。是選擇其中一種，還是三種工藝共存應通過專家論證確定。

翁泉溝硼鐵礦區地質、原礦性狀、礦物構成及工業類型如下。

1.地區地質及原礦性狀

翁泉溝礦區位于前震旦紀沉積變質巖。成礦作用經過原始積累富集、區域變質作用的早期、晚期的交代和轉化等三個主要過程。

礦區為一向西敞開的箱形向斜構造，東段翹起，成馬蹄形，主要有東臺子、業家溝、翁泉溝三個礦段，在深部三個礦段的礦體相互連接。礦體東西向斷續延伸約3000m，南北寬約1800m，最大厚度120m，一般厚度30～50m，最大埋深為600m。礦體形態是層狀、似層狀和透鏡狀。

硼鐵礦體均產于變粒巖層中，與變粒巖整合分布，礦物成分為閃透輝變粒巖，底板為黑云變粒巖層。

2.礦物成分及工業類型

礦體主要礦物為硼石、硼鐵礦、磁鐵礦。次要礦物為蛇紋石、云母、生黃鐵礦、方解石、黃鐵礦。微量礦物為晶質鈾礦、石英、長石。

各礦區不同的礦物含量見表3-1所列。

主要礦物含量劃分礦體的工業類型。東臺子、業家溝礦段為硼石-磁鐵礦型礦石，翁泉溝礦段為含硼鐵-硼石磁鐵礦型礦石。