土耳其硼产业现状及对我国硼工业的影响

2013年8月23日~30日，金玛集团对土耳其伊斯坦布尔和首都安卡拉等地的硼资源和硼化工企业进行了考察和访问，本次访问是继2013年初由辽宁省硼工业协会组成的代表团访问土耳其的基础上对达成合作意向的进一步落实和深入考察。在土耳其期间分别拜访了全球最大的硼矿和硼产品生产企业ETI集团、旗下的埃梅特(Emet)硼酸厂、夸塔亚省工业园、巴勒克斯尔省班德马工业园，通过考察对土耳其的硼资源和硼加工企业有了更深的了解。本文针对土耳其硼产品对我国硼资源产业产生的影响发表几点看法。

 

一、 土耳其硼资源和硼化工产业现状

 

1. 土耳其硼资源十分丰富

 

土耳其是地跨欧亚两洲的国家，也是世界上硼资源储量最多的国家，其储量约占世界的60%。硼酸盐矿藏主要分布在土耳其国土小亚细亚半岛的安纳托利亚高原的西部，即马尔马拉海以南，东西长300km，南北宽约150km的西安纳托利亚地区。自北向南再向东，依次分布着5个世界级的硼酸盐矿床：科斯特雷克(Kestelek)、苏丹泽里(Sultancayiri)、比格达奇(Bigadic)、埃梅特(Emet)和柯卡(Kirka)。西安纳托利亚硼酸盐区位于欧亚板块的南北汇聚带，伊兹密尔-安卡拉-埃尔津缝合线上。中国西藏一些现代硼酸盐沉积的湖盆地，也位于碰撞缝合线上，且也是受地堑控制，构造演化特征与西安纳托利亚硼酸盐盆地十分相似，故土耳其学者也将他们的硼酸盐盆地称之为“西藏型” 硼酸盐盆地。

 

土耳其主要的硼矿类型有：天然硼砂(tincal)、硬硼钙石(colemanite)、钠硼解石(ulexite)和白硼钙石(priceite)。据土耳其ETI MADEN公司介绍，几种矿石总储量30亿吨，矿石中B2O3的平均品位高达25%。据美国地质调查局(U.S. Geological Survey)2007年统计资料介绍，土耳其硼资源储量为6000万吨，储量基础1.5亿吨。

 

2. 土耳其硼化工产业刚刚起步

 

ETI公司成立于1935年，经营范围十分广阔，包括电力、银行和矿业等许多部门，2003年土耳其的一些部门开始私有化，但唯有硼矿开采与硼产品生产由国家立法规定仍为国有。

 

世界72%的硼资源都来自ETI公司，ETI公司2005年开始成为世界最大的硼生产公司。目前公司在土耳其有柯卡、埃梅特、比格达奇和班德尔玛四个硼工业加工中心。在世界硼产品市场方面，ETI公司的市场占有率已达到45~50%，每年出口各类硼产品的数量达到200万吨。其产品主要为：天然矿物硬硼钙石和钠硼解石;五水硼砂、无水硼砂、十水硼砂和四水八硼酸二钠;硼酸;过硼酸钠。

 

柯卡生产中心依托露天开采的天然硼砂矿，采用物理加工方法生产五水硼砂和无水硼砂。2012年，柯卡已拥有五水硼砂生产装置5套，其中4套大装置和1套小装置，这些装置的最高产量达到100万吨/年。2014年，计划新建一条50万吨/年的五水硼砂生产线，届时柯卡生产中心五水硼砂的产量将达到150万吨/年。

 

埃梅特拥有两座露天开采的硬硼钙石矿山，开采含砷高的硬硼钙石作为生产硼酸的原料。2011年前，仅有一条硼酸生产线，产能为12万吨/年。2011年新建成一套12万吨/年的硼酸生产装置，使目前硼酸产能达25万吨/年。计划2013年再建一套10万吨/年的硼酸生产装置，届时总产能将达到35万吨/年。到2015年，ETI公司规划在埃梅特再增加50万吨/年硼酸产能，届时埃梅特生产中心的硼酸产量将达到85万吨/年。 在比格达奇ETI公司有3座硼矿山，其中2座为硬硼钙石矿山，1座为钠硼解石矿山。开采后的硬硼钙石和钠硼解石，经水洗、富集、研磨等工序生产出矿粉后进行销售，是世界上唯一可直接用于无碱玻纤的天然硼酸钙产品。比格达奇目前设有三个硬硼钙石矿加工厂，年加工能力分别为11万吨、23万吨和 40万吨，硬硼钙石粉的产量为40~45万吨/年。此外，还配有年产5万吨钠硼解石装置;同时计划生产煅烧硬硼钙石。

 

班德尔玛没有硼矿山，在凯斯特雷科(Kestelek)开采的高砷硬硼钙石送往班德尔玛生产硼酸，硼酸的产能为12万吨/年。在班德尔玛，还有一条十水硼砂生产线，产能15万吨/年，还有一些小装置生产十水硼砂，总产能可达20万吨/年。DOT的生产线也设在班德尔玛，年产7000吨，销往世界各地。硼酐生产能力2500吨/年。班德尔玛硫酸厂可年产24万吨硫酸。2013年ETI公司计划在班德尔玛建设3条无水硼砂生产线，产能为1.5万吨/年。

 

据ETI介绍，目前世界市场硼产品的年消耗量为450万吨，亚洲是最大的市场，其次是美洲大陆(北美和南美)市场。全球市场对硼产品需求的增长率平均为3.5%，2007~2010年对硼产品需求的增长率为10%左右。当前，ETI在世界硼产品市场的份额约为45%左右，计划将来将市场份额扩大至75~80%。

 

目前，土耳其生产的硼化工产品主要是硼砂和硼酸。硼砂的品种有无水硼砂、五水硼砂和十水硼砂。五水硼砂分两种，其中一种为普通粒径的产品，另外一种为特制的粒径粗大的产品。硼酸产品的品质较高，含量在99.9%以上。此外，还生产少量的过硼酸钠。据ETI MADEN公司介绍，明年八硼酸二钠(Na2B8O13或Na2O·4B2O3，disodium octaborate，B2O3含量67%)产品将投产，其商品名为ETIDOT-67。同时也在开发硼酸锌等产品。总的来看，土耳其在硼的深加工方面还不够，主要还是“两硼”产品。

 

硼砂生产的原料为天然硼砂，通过物理方法可将天然硼砂B2O3含量富集到32%和48%，因此加工成本较低，市场竞争力很强。在中国其五水硼砂售价为3300元/吨。但由于国内代理销售渠道很多，最低价格已达到3120元/吨，对国产十水硼砂市场已造成较大冲击。五水硼砂在Kirka有三个生产厂，在班德尔玛(Bandirma)有一个工厂。目前，五水硼砂年产总量达50万吨，预计2~3年后产量将达到74万吨。特殊粒径的五水硼砂年产1.5万吨。在班德尔玛(Bandirma)，十水硼砂年产5.5万吨，一年后将达到10万吨。

 

在班德尔玛(Bandirma)还有一个年产3万吨的四水过硼酸钠和一水过硼酸钠的工厂，产品主要销往欧洲。

 

世界上无碱玻璃纤维的含硼原料主要使用土耳其的低砷硬硼钙石。在土耳其巴拉克埃希尔(Balikesir)省的比格达奇(Bigadic)地区和布尔萨(Bursa)省的穆斯塔法凯穆尔帕萨(Mustafake-malpasa)地区的科斯特雷克(Kestelek)地区储藏有大量低砷硬硼钙石。其中比格达奇硼工厂生产硬硼钙石富集物的能力为40万吨/年，是无碱玻璃纤维用硬硼钙石的主要生产基地。

 

二、 我国总体上是缺硼的国家

 

我国硼资源主要分布在西藏、青海、辽宁、吉林等十几个省份。截止到2004年底，已探明的硼矿资源储量为58668万吨，B2O3组分储量5040万吨，位居世界第4位。特别是在交通方便、工业发达的辽宁省，探明的B2O3组分储量2873万吨，占全国储量的57%，保有B2O3储量2603万吨，占全国储量的56%。这一资源的发现和开发有力地冲破了西方对我国硼化合物产品的禁运封锁，支持了国家持续的大规模经济建设。

 

辽宁是我国硼资源主产地，但开采历史悠久，高品位硼矿在减少。分布在华北地台的北缘，位于元古界辽河群底层的里尔峪组，西起营口，经凤城、宽甸向东延伸至吉林集安。分布在长约300公里，宽约50公里的范围内。 凤城翁泉沟硼矿区是我国最大的硼矿，硼的综合品位B2O37.23%(其中B级储量507万吨，C级储量967万吨，D级储量711万吨)，铁的综合品位30.65%(其中B级储量6930万吨，C级储量12658万吨，D级储量8713万吨)。矿物组成范围：硼镁石17%～20%，磁铁矿33%～43%，硼镁铁矿0.45%～5.12%，蛇纹石27%～38%，云母1.7%～2.63%，黄铁矿0.41%～1.63%，磁黄铁矿1.54%～1.81%，碳酸盐0.61%～3.48%，角闪石0.58%～1.42%。此矿体含有铀矿，其93%以上以晶质铀形式浸染状分布于蛇纹石、磁铁矿和硼镁石中，平均含铀0.0048%，但分布很不均匀。

 

宽甸的几个硼镁石矿区，原本是同一个矿带，后期断裂构造把矿带断成几个矿段。遂安石型矿体出现在矿带西段，B2O3含量一般达到25%，最高达40%;板状硼镁石-纤维硼镁石型矿体位于中段，B2O3含量达15%;纤维硼镁石型分布在东段。截至2003年，经省以上储委会备案的勘查储量3600万吨。经过近50年的开采，现保有储量2000万吨，工业储量1500万吨(含500万吨硼铁矿)。未经国家储量审批的小硼矿的保有储量有100万吨。按目前年开采水平，可开采的年限已经十分有限。

 

青海省的硼资源储量居全国第二位，已知矿产地35处，归并为10处矿床。大型矿床有大柴旦湖、小柴旦湖、一里坪、西台吉乃尔湖和察尔汗盐湖5处，中型矿床1处(东台吉乃尔湖)和小型矿床4处。累计探明B2O3储量1174.1万吨，其中固体矿462.1万吨，液体矿712万吨。保有B2O3储量1155.2万吨，其中固体矿450.4万吨，液体矿704.8万吨。硼矿床集中分布在柴达木盆地内流区，主要为盐湖沉积型、钠硼解石和柱硼镁石为主的硼矿床。此外也存在温泉喷气型沉积硼矿床，如居红土硼矿床，硼矿物以钠硼解石为主，次为板硼石和库水硼镁石、硼砂等。

 

西藏地区拥有的硼储量在全国是最多的，但能计入资源的硼储量居全国第三位。西藏地区有很多湖泊，固体硼矿由盐湖沉积而成。

 

班戈湖-色林错硼矿即是以天然硼砂矿床而著名。该矿床属大型贫硼矿床，大多数为含B2O30.25%～1.5%的表外硼矿，但在芒硝淤泥层和盐类沉积层中，局部富集有硼砂矿体，其形状为层状或薄层状。硼砂呈板状粗粒晶粒、中-细粉粒砂糖状和核状。B2O3含量一般20%～35%。

 

扎仓茶卡硼镁矿，它以库水硼镁石(kurnakorite，Mg2B6O11·15H2O)为主，其次为柱硼镁石(pinnoite，MgB2O4·15H2O)和钠硼解石，以及少量多水硼镁石(inderite，Mg2B6O11·15H2O)。吉布茶卡湖区也发现了同类硼矿床。

 

目前已探明的储量：扎仓茶卡矿石量1225.55万吨，B2O3量137.6万吨;B2O3含量≥30%的富矿125万吨(以B2O3计)。聂尔错湖区为中型矿，吉布茶卡为小型矿。在改则县仓木错湖区，则发现了以钠硼解石矿为主的硼矿床，已探明B2O3≥20%的钠硼解石矿储量230万吨。其中C+D+E级储量为72.1万吨，硼镁石储量D+E级4.34万吨，硼泥矿C+D+E级储量83.35万吨，累计探明B2O3储量达161.87万吨。

 

西藏地区的液体硼矿资源也很丰富，许多盐湖的地表卤水和晶间卤水的硼含量都很高。例如班戈湖-色林错的地表卤水中B2O3含量1.344 g/L，矿化度126.76 g/L;晶间卤水B2O3含量一般3～4 g/L，矿化度一般200 g/L，含大量的锂和钾;扎布耶盐湖晶间卤水中含B2O3最高达到11 g/L以上。扎仓茶卡Ⅱ湖的晶间卤水含B2O3比美国Searles湖(已进行硼、钾、锂联产开采)的晶间卤水B2O3量高达23%～26%。

 

因此，西藏地区的硼资源是我国未来硼资源产业的潜力所在。

 

我国硼资源相当丰富，但总体上还是缺硼的国家，并且硼资源开采成本高，受土耳其等国外产品的冲击和影响较大。

 

三、我国硼工业初级化工具有一定基础

 

我国硼工业已具有相当的基础，“两硼”产品起步较早。从50年代起，硼砂生产的原料基本上都使用辽吉地区的硼镁石。自上世纪90年代起，由于该地区硼镁石逐渐枯竭，开始使用硼铁矿(磁铁矿、硼镁石和硼镁铁石的共生矿)生产硼砂。一般是用手选的含B2O312%以上富矿，到90年代末开始使用自硼铁矿磁选后的硼精粉。一些地区硼砂厂用辽宁硼镁矿与其它地区硼矿粉掺混使用，例如湖南地区掺混当地常宁硼铁矿，青海、陕西地区掺混西藏硼镁矿。近年来，青藏地区的钠硼解石或其与硼镁石的复合矿、库水硼镁石等也开始用来制造硼砂。还有自天然硼砂矿和井盐卤水制造硼砂的工厂，但所占份额很小。

 

我国制造硼砂的方法基本上是以纤维硼镁石和硼镁铁矿石为原料采用碳碱法分解硼矿制造十水硼砂。因为我国硼镁石和硼镁铁矿石资源品位低，其共生矿多为镁的硅酸盐或碳酸盐之故，因此，十水硼砂产品也只能供应给陶瓷、玻璃等建筑行业。

 

就一步法硼酸生产而言，我国目前的工艺水平相对较低，尚有诸多技术问题没有彻底解决，其中焦点问题是收率问题、质量问题及母液的综合利用问题。国内用硫酸法处理硼镁矿石制取硼酸的企业有六十余家，但真正能全面解决上述问题的并不多。一些研究机构虽然也长期对硼化物生产新工艺进行了开发与研究，但是与生产实践距离较大，忽视了硼工业的现实技术需求，无助于我国硼工业的科技进步。这是影响我国硼酸生产企业经济效益的关键因素之一。

 

目前我国所采用的硼酸生产方法可分为两步法和一步法。应该说，我国的硼酸工业首先是从两步法开始的。两步法工艺是将经预处理的矿粉与纯碱、CO2反应，首先制得工业硼砂，然后以硫酸或硝酸与硼砂溶液反应，经酸化制得工业硼酸，副产品为芒硝或硝酸钠。硫酸法工艺由于受原料价格及生产成本等因素的影响，目前已不多采用。近几年来，随着硝酸钠需求量的增长，硝酸法工艺发展迅速，已成为两步法工艺的主流。

 

以硼砂或硼酸初级硼化工品为原料进一步加工制得的产品，目前已有五十余种。有的产品生产规模超过万吨;有的产品打破了国外产品垄断，为相关行业赢得了巨大的效益;有的产品出口国外，在亚洲和世界占据了一定地位。

 

1.单质硼、B-10同位素及氧化硼

 

我国已能生产无定形硼、晶体硼、硼-10同位素、硼-10酸和氧化硼。除氧化硼的生产能力超过100吨外，其他产品的规模均很小。

 

2.含氧硼酸盐类产品

 

偏硼酸钙早在上世纪80年代就有生产，以硼镁矿为原料碳氨法分解硼矿，石灰复分解法制得硼酸钙。硼化工行业先后开发了几种工艺，制出含B2O339%~40%，CaO27%~28%的多硼酸钙产品。

 

过硼酸钠产品国内有十多家生产，规模不大。一种流行的观点认为，作为洗涤剂过硼酸钠要求使用温度高，不适合国内洗涤习惯，常温使用的过碳酸钠价格便宜。因此，过硼酸钠在中国难于发展。

 

3.氟硼酸和氟硼酸盐

 

目前我国可以生产出售氟硼酸、铵、钠、钾、铜、铅、锌、亚锡的氟硼酸盐。生产厂家超过十家，规模都不大。由于生产过程雷同，一个工厂可以生产多种产品。

 

4.碳化硼

 

碳化硼是以硼酸和碳素材料为主要原料，通过三相电弧炉经过高温冶炼生产出的一种高硬度、耐酸碱性极强的耐磨材料。

 

国内现有碳化硼企业20余家，但是规模都不是很大，只有2~3家规模比较大的企业，大部分只能加工初级产品。

 

大连金玛硼业科技集团具有国内最大的硼镁矿，拥有矿石开采、硼化工生产、碳化硼冶炼、粉体加工和碳化硼精深加工比较完整的产业链，通过与国内著名院所清华大学、大连理工大学、东北大学、沈阳化工学院、上海硅酸盐研究所、中国人民解放军总后勤部军需装备研究所合作研发出了应用于核工业的中子吸收材料、军警两用的防弹、装甲材料，产品质量均达到世界先进发达国家标准，填补了国内空白项目。

 

四、土耳其等国外硼产品对我国硼资源产业的影响

 

目前我国每年进口五水硼砂和十水硼砂量为60万吨，进口硬硼钙石25万吨，硼酸20万吨。其中每年从ETI进口硼砂50万吨(五水和十水硼砂)，进口硼酸6~8万吨，进口硬硼钙石25万吨。从ETI进口的硼产品已从2003年的每年30万吨增加到目前的90万吨。除2012年外，从ETI的进口一直是增长的。因此，ETI十分重视中国市场，认为随着中国经济从沿海扩展至内陆发展，对硼产品的市场需求还会有一定的增长。

 

1.2013年上半年我国硼产品进出口情况

 

据海关统计，2013年上半年我国累计进口各类硼产品约64.8万吨，同比增长4.5%，价值约3.6亿美元(不包括硼肥等);出口各类硼产品1.6万余吨，价值约3756万美元(不含硼合金)。

 

进口产品中，各类硼矿13.3万吨，同比下降7 %，价值5400万美元，单价406美元/吨;硼酸10.7万吨，同比增长10%，价值8470万美元，单价798.4美元/吨，同比上涨7.4%;五水硼砂38.6万吨，同比增长2.4%，价值2亿美元，单价516美元/吨，同比基本持平。

 

出口产品中，碳化硼870吨，同比下降31.9%，价值1248万美元;过硼酸钠3951吨，同比增长36.1%，价值352万美元;硼酸盐5703吨，价值1059万美元。

 

从2013年上半年五水硼砂进口情况看，进口数量逐月下降，价格则先下降再上升，进口数量同比略有增加;进口硼酸数量也呈逐月上升的变化但在6月份出现明显的下降，价格则逐月下降但也在6月份出现明显的上涨。

 

从数据分析，进口硼酸和硼砂均呈现出数量在逐减，但是价格却在逐渐上升的趋势。因此在我国还是有着很大的应用市场，对国内两硼企业具有很大的冲击影响。

 

2.我国“两硼”价格情况

 

据硼行业不完全统计数据显示：

 

(1)硼酸2013年上半年平均进口价格为4842.5元/吨人民币，硼砂2013年上半年平均进口价格为3150元/吨人民币。

 

(2)硼酸2013年上半年平均进口数量为10.7万吨，同比增长10%，硼砂2013年上半年平均进口数量为38.6万吨，同比增长2.4%。

 

(3)国内硼酸销售价格平均为4900元/吨，同比下降15.5%，国内硼砂销售价格3150元/吨，同比下降10.5%。

 

3.国外硼产品对国内硼产业的影响因素

 

(1)土耳其具有强大的硼资源和硼产品加工优势，是对国内硼产品市场最大冲击和强大的竞争对手，从近几年“两硼”进口产品来看80%是来自于土耳其。

 

(2)从“两硼”进口价格上来看，进口产品均优于国内“两硼”产品的价格，特别是高品质硼酸和五水硼砂具有强大的竞争优势。

 

(3)国内使用“两硼”产品的企业通过技术改造，设备、工艺已经完全与进口五水硼砂、高品质硼酸相匹配，大部分企业已经不再使用国产的十水硼砂和“一步法”硼酸产品了，完全依赖进口五水硼砂和高品质硼酸产品。

 

(4)国内硼酸企业仍然采用老的传统工艺方法生产低档次的硼酸产品，因此，只能应用于低端市场，给进口高品质硼酸主动让出了空间和市场。

 

(5)国内“两硼”生产企业受工艺技术和加工设备所限，生产加工的两硼产品成本高、收率低、质量差，根本无法与进口产品形成有力的抗衡和竞争能力。

 

(6)国内“两硼”加工企业所需的硼矿石品位低，资源相对缺乏，因此，给两硼生产加工带来一定的困难。

 

(7)国内“两硼”生产加工企业大部分是小规模生产企业，不管是从资金财力上，还是工艺技术、生产加工设备上以及生产技术人员等方面均比不上国外同行业的水平，因此，根本无法具有与进口产品抗争的能力。

 

(8)国内“两硼”采用受到了原辅材料、人员工资、燃料动力等方面的成本上涨困扰，直接影响了两硼产品成本居高不下，无法与进口产品形成竞争能力。

 

五、结束语

 

世界上的硼资源主要分布在美国、土耳其、俄罗斯、中国和南美洲。这些国家和地区硼资源的种类和品位有自身的特点和优势，如土耳其以天然硼砂、硬硼钙石和钠硼解石为主。其硼砂的生产便以天然粗硼砂为原料，经过简单的物理过程处理，即可生产五水硼砂和十水硼砂;硼酸的生产则以含硼较高的硬硼钙石为原料，采用硫酸分解的工艺生产。

 

总的来看，土耳其的硼资源无论在储量上还是在加工上均具有很强的优势，土耳其的硼工业大多是以粗产品(硼砂、硼酸)加工为重，产品也是以出口为主，在硼产品的精深加工方面投入的比较少，在硼产品精深加工方面与我国还不能形成竞争和对抗，所以，国内有实力的硼化工企业要在这些方面加大投入力度，形成系列产品，形成规模，打破由国际上极少数国家对我国硼产业的垄断局面。

 

因此，国内的硼工业要想摆脱困境，就必须扩大生产规模，在生产工艺技术改造上加大投入，在生产加工设备上提升自动化能力，在降低生产成本上加强管理水平，在硼精深加工上加大研发力度，确保国内硼产业与国外硼行业具有一定的竞争能力，并在国内市场占有一定的市场份额。