——在遼寧省硼工業協會第三屆會議上的報告

南陽東方應用化工研究所　　肖景波

　　一、高硼硅酸鹽玻璃行業的發展

　　　世界硼硅酸鹽玻璃產業的發展始于20世紀初的美國，近一個世紀以來發展迅速，已由初期的一兩個品種發展到目前的一千余個品種，成為材料工程領域的重要產業之一。上個世紀90年代以來，我國高硼硅酸鹽玻璃行業也獲得了快速發展，尤其是2001年以后，我國高硼硅酸鹽玻璃產業形成了以山東力諾集團為代表的行業群體。所生產的產品包括照明器材、實驗室器皿、玻璃炊具、太陽能集熱管、醫療器具、液晶顯示屏、空心玻璃管、藥用玻璃、光學儀器玻璃、太陽能電池等等。

　　生產高硼硅酸鹽玻璃的主要原料是硅砂（SiO2）、三氧化二硼（B2O3）和氧化鈉（Na2O）。高硼硅酸鹽玻璃是指基本成分為SiO2、B2O3和Na2O的玻璃。。硼酸鹽的使用賦予高硼硅酸鹽玻璃良好的熱穩定性、化學穩定性、良好的機械性能、工藝性能及光學性能等。硼酸、十水硼砂、五水硼砂和硬硼鈣石以及不含水的零水硼砂、硼酐是硼硅酸鹽玻璃生產過程中B2O3的主要來源，硼酸是高硼硅酸鹽玻璃不可或缺的關鍵原料。

　　二、高硼硅酸鹽玻璃行業對硼酸的需求

　　高硼硅酸鹽玻璃行業是重要的硼酸消費領域，和硼砂、硬硼鈣石一樣，作為高硼硅酸鹽玻璃生產過程重要的B2O3來源，硼酸在該領域的應用呈逐年增長趨勢。僅從山東、河南兩省的情況看，山東力諾集團、皇明太陽能集團目前對硼酸的年度需求量分別為3萬t和1.5萬t，遠景需求量為6萬t/年和3萬t/年；分布在山東濟寧、濰坊等地的硼硅酸鹽玻璃行業年需求硼酸1.5萬t，遠景需求量2.5萬t/年；河南濮陽地區的硼硅酸鹽玻璃行業年需求硼酸1.2萬t，遠景需求量2萬t/年。以上幾個地區的高硼硅酸鹽玻璃行業對硼酸的現實需求量為7.2萬t，遠景需求量為13.5萬t/年。從山東的情況看，高硼硅酸鹽玻璃行業對硼酸的年度需求量占全省各行業硼酸需求總量的60%。以上數據表明，高硼硅酸鹽玻璃行業對硼酸的需求對我國硼酸市場有著舉足輕重的影響。

　　然而，由于受產品品種與品質的影響，目前我國高硼硅酸鹽玻璃行業均采用進口硼酸。

　　三、高硼硅酸鹽玻璃行業對硼酸的質量要求：

　　高硼硅酸鹽玻璃行業對硼酸的產品質量有著較高的要求，尤其是對產品中鐵、氯化物、硫酸鹽的含量要求較高，上述指標超標，不僅會影響窯爐使用壽命，還會對玻璃 制品的透明度、透光率、堅牢度等造成嚴重影響。就現實情況看，我國高硼硅酸鹽玻璃行業所采用的幾乎全部為進口硼酸。目前我國市場流通的進口硼酸主要有俄羅 斯硼酸、美國硼酸、土耳其硼酸、智利硼酸、秘魯硼酸、阿根廷硼酸等。其中俄羅斯硼酸質量最好，但價位較高，行業采用較少。美國、土耳其硼酸質量次之，然后 是秘魯硼酸，再次是智利硼酸。除了阿根廷硼酸外，以上各國生產的硼酸均可使用。阿根廷硼酸在官方出具的技術指標上看，質量也可以，但是實踐中發現其質量不 夠穩定，雖然從2000年左右就進入中國，目前為止銷量有限。據調研，我國高硼硅玻璃行業有使用國 產硼酸的愿望，但可惜的是，目前國產硼酸無論在品種上，還是在質量上，還沒有哪一家能滿足高硼硅玻璃行業最起碼的要求。品種與質量，是國產硼酸在高硼硅酸 鹽玻璃行業推廣應用的最大障礙?，F將高硼硅酸鹽玻璃行業對硼酸質量的基礎要求及我國現行標準列表于后，供參考。

高硼硅酸鹽玻璃行業對硼酸的質量要求

　　我國硼酸GB538—1990與GB538—2006產品質量標準

　　四、我國硼酸產品的質量現狀

　　從上述情況可以看出，高硼硅玻璃行業對硼酸產品質量的要求相當高，只有俄羅斯、美國、土耳其、秘魯和智利五個國家的產品可以滿足該行業要求。我國GB538—1990硼酸標準執行了17年， 該標準與高硼硅玻璃行業的要求距離較大，同時由于多數生產企業長期以來不注意技術進步，致使我國硼酸產品質量一直處于一個較低水平。就一步法硼酸而言，一 種情況是生產企業比較關注收率，近年來雖然采用了一些有利于提高硼收率的硼酸生產工藝，但卻忽視了硼酸的品質問題，造成外觀質量退化，產品中硫酸鹽及鐵含 量超標；第二種情況是受原料成分及性質的影響，以及生產企業采用了較陳舊的硼酸生產工藝，生產過程缺少必要的產品質量控制手段，以致造成產品外觀灰暗，水 不溶物、硫酸鹽等雜質成分超標。從兩步法硼酸的情況看，生產企業所采用的原料多為進口五水硼砂。從現象上看，產品的外觀質量相對較好，但內在質量尤其是硝 酸鹽及水不溶物含量卻令人擔憂。我國的硼酸產品質量標準雖然沒對硝酸鹽指標做出規定，但一些領域對產品中硝酸鹽含量是比較敏感的?？傮w上看，目前我國硼酸 生產企業一般比較注重主指標，對雜質指標關注不夠。產品主含量大部分可以達到標準要求，但全分析合格率卻很低。受品種和質量因素的制約，多年來國產硼酸難 以為高硼硅玻璃行業所接受，致使我們丟掉了這個龐大的硼酸消費市場。應該看到，2007年2月1日執行的GB538—2006硼酸標準對主含量及雜質指標的要求高于智利產品，完全能夠滿足高硼硅酸鹽玻璃行業的要求。但就我國硼酸工業的工藝與裝備現狀看，要使產品質量符合GB538—2006硼酸標準要求，是有一定的難度的。

　　造成我國硼酸產品質量目前狀況的原因，一是生產工藝落后，生產工藝與裝備一直停留在較低的水平；二是生產企業科技創新意識不高，科技投入的力度不夠，對新技術的推廣與應用認識不充分；三是管理粗放；四是品質意識淡薄。

　　五、硼酸在高硼硅酸鹽玻璃行業的應用前景與我國硼酸工業的發展

　　　可以預見，隨著現代科學技術的飛速發展，各領域對高硼硅玻璃的需求日益增長，高硼硅玻璃的產業規模必將進一步擴大。這也將帶動對以硼酸、五水硼砂等為主的硼 酸鹽產品需求的快速增長。目前，我國硼酸鹽市場受進口產品的影響較大，高硼硅酸鹽玻璃行業所用硼酸鹽幾乎全部依賴進口，而且無法滿足生產需要，受制于人。 對此，作為我國硼酸鹽消費大戶的力諾集團已深有感觸，該行業對硼酸鹽有著極大的消費潛能。據調查，硼酸用戶都有對過于依賴進口原料的擔憂，他們都有以國產 五水硼砂和優質硼酸來代替進口硼酸鹽的強烈愿望，但又苦于國產硼酸鹽的品種和質量無法滿足需求，他們寄希望于我國硼酸生產技術的進步與產品質量的提高。發 展高硼硅酸鹽玻璃專用硼酸的生產，既符合我國市場需要，又體現了我國消費領域的基本愿望。因此，瞄準國內高硼硅玻璃行業對硼酸鹽的需求，加快行業技術進 步，提高產品質量，是我國硼酸鹽行業提升競爭能力、占領國內硼化物中、高端消費市場的必由之路。

　　六、對硼酸工業發展的建議

　　以我國生產企業目前所采用的硼酸生產工藝是難以生產出符合高硼硅酸鹽玻璃行業要求的硼酸的。這也正是國產硼酸與進口硼酸競爭中的劣勢所在。在國內外市場競爭 異常激烈的今天，如果不及時提升國內硼酸生產企業的技術、裝備水平和產品質量水平，那么對我國硼酸行業的發展是十分不利的。因此生產企業不僅要樹立科技進 步意識、質量意識與品牌意識、市場競爭意識，還要加快科技進步和技術更新，通過加大科技投入，解決硼酸生產中的關鍵技術，促進硼酸產品的升級換代，縮短和 消除與進口產品在質量上的差距。生產符合高硼硅酸鹽玻璃行業要求的硼酸，從技術上講并沒有太大的難度，就一步法工藝而言，如果在浮選法硼鎂分離工藝基礎上 再進一步完善硼酸精制工藝，不僅可以解決收率問題，同時也能夠使硼酸產品質量得到一個突破。當然，可能會有人擔心硼酸的精制會造成能耗的增加，但較之于母 液后續處理的蒸發法而言，其能耗要低的多，對生產成本的影響并不明顯。去年5月份，我們以上述工藝進行了年產1000t級高硼硅酸鹽玻璃專用硼酸的中試，結果十分理想，在原礦中B2O3品位17%，MgO含量25%的條件下，B2O3收率最低84.5%，最高達到90.3%，MgO收率達到80%，硼酸產品質量各項指標優于智利標準，其中鐵含量為0.0005%，硫酸鹽為0.05%。目前，我們采用該工藝，已全面完成了對新疆昆鵬化工有限公司年產4萬t高硼硅酸鹽玻璃專用硼酸生產裝置的設計任務，并承擔了國外年產5萬t工業硼酸、聯產21萬t七水硫酸鎂項目的設計工作。元月份以來，我們以國外所提供的原礦（B2O3品位15%，MgO含量25%）進行了為期20天的中試，中試結果與去年5月 份中試結果基本一致。這進一步證實了我們所采用的硼酸生產工藝的可行性與實用性。從兩步法工藝看，目前存在的突出問題是生產工藝過于簡單化，硼酸與硝酸鈉 的分離工藝有待進一步完善，上述問題導致了產品質量上的缺陷。我們曾以山東淄博某公司所產的硝酸法硼酸做過生產氧化硼試驗，結果發現，生產過程不僅有大量 的異味產生，而且所產產品色澤黑暗，幾乎沒有商品價值。但就兩步法工藝而言，如果生產過程加強控制，處理好硼與鈉的分離問題，是完全能夠生產出符合國際標 準的硼酸的。我們也曾以營口某公司用硫酸兩步法工藝生產的硼酸做三氧化二硼生產試驗，所產產品外觀潔白，純度很高。經檢測，該公司所生產的硼酸各項質量指 標符合美國“三象牌”標準。因此，兩步法硼酸關鍵是要解決好工藝控制問題。實踐充分證明，經對工藝的改進與完善以一步法和兩步法生產高硼硅酸鹽玻璃專用硼 酸從技術上講是可行的。

　　我們遼—吉地區所產的纖維硼鎂礦具有低硼、高鎂等特點，目前大部分企業所采用的生產工藝為浮選法工藝，客觀的講，存在著鐵與硫酸鹽指標超標的問題，直接應用 于高硼硅酸鹽玻璃行業存在有相當高的難度，這不僅削弱了產品的競爭力，更影響了產品的價值。因此，建議生產企業要更新觀念，高度的關注這一問題，通過加大 科技投入，對現有生產技術進行改造，以提高產品品質，實現與我國中、高端硼酸消費市場的接軌。以現有的浮選法工藝，如果再輔以硼酸精制工藝，是完全可以解 決硼酸質量問題并使產品在高硼硅酸鹽玻璃行業得到推廣和應用的。

　　總之，維持我國硼酸工業的技術現狀和產品質量現狀是沒有出路的。加快我國硼酸工業技術進步與更新，改變我國硼酸產品的質量現狀，從發展與競爭的角度講，是一項刻不容緩的事情，對贏得與進口產品的競爭，擴大國產硼酸在中、高端領域的應用，增加市場份額是十分重要的。