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在硼矿的地质勘探中，根据工作任务分为找矿、初勘、详勘和生产勘探4个阶段。
在硼矿的找矿阶段，地球物理和地球化学方法起着重要作用。重力、磁性及电阻率等地球物理测量方法可用来测定隐伏构造形态及盆地基础剖面。
根据硼元素很活泼的特点，在寻找可溶性硼酸盐时，可采水样进行分析。水中硼元素的异常及与硼伴生的许多元素都可作为找硼的标志。在地形被轻微切割地区和水系干涸、气候干燥的条件下，可用分散流岩石地球化学方法。次生分散晕的地球化学结果可用来预测硼的远景。含锂较高的盐湖卤水或地下卤水，也标志着可能有硼的富集。
一、 地 质 勘 查
硼矿床的勘探类型，是根据主矿体的延展规模、矿体形态及内部结构复杂程度、厚度稳定程度、有用组分分布均匀程度和构造、岩脉、夹石发育程度来划分的。
1.矿体延展规模
大型：矿体延长大于700 m，延深大于300 m；
中型：矿体延长200～700 m，延深100～300 m；
小型：矿体延长小于200 m，延深小于100 m。
2.矿体形态及内部结构复杂程度
简单：矿体呈层状、似层状，外形规整到较规整，夹石少，面夹石率小于15%；
中等：矿体呈似层状、透镜状、扁豆状，外形较规整，夹石较少，面夹石率15%～25%；
3.矿体厚度稳定程度
稳定：矿体厚度变化小，相邻工程厚度幅差一般小于1倍，厚度变化系数小于50%；
较稳定：矿体厚度变化中等，有规律，相邻工程厚度幅差1～3倍，厚度变化系数大于80% 。
4.有用组分分布均匀程度
均匀：品位变化系数小于40%；
较均匀：品位变化系数40%～70%；
不均匀：品位变化系数大于70% 。
5.构造、岩脉发育程度
简单：矿体产状稳定，一般无或很少有较大的断层破坏矿体，火成岩脉不发育；
中等：矿体产状较稳定，有少数较大的断层，对矿体有一定程度的破坏，火成岩脉较发育，对矿体有一定影响；
复杂：矿体产状不稳定，断层及火成岩脉发育，对矿体影响及破坏较大。
根据上述划分原则，可将固体硼矿床勘探类型划分为4类(表4.10.3)。
表4.10.3固体硼矿床勘探类型
根据盐湖卤水硼矿床的特点，勘探类型可划分成3类，其中Ⅱ类又分为两种情况(表4.10.4)。
表4.10.4卤水硼矿床勘探类型
二、 勘探手段与网度
对于内生硼矿床，可根据矿体形态和产状条件布置钻孔，按方格网、矩形网或与矿体走向垂直的剖面布置钻探工程。若硼矿体在地表出露或其冲积层覆盖不厚，除用钻孔外还可布置探槽和小探井；如果地形起伏较大，可使用平硐并在平硐内打横槽。钻孔和槽探剖面线之间的距离取决于硼矿化的稳定程度。
盐湖矿床具有产状水平或近似水平，且埋深不大，一般矿床规模及矿体厚度较小，盐矿中常有喀斯特溶洞存在，赋存晶间卤水和表面卤水等特点。因此，工程布置一般采用方格网法，勘探线方向通常用垂直湖盆的长轴方向，其间距取决于盐湖规模、矿体稳定程度以及所求矿量级别、水文地质条件的复杂程度等因素。一般说同一盐湖的勘探网度，其边缘部分应比中心部位大。盐湖矿床大多存在表面卤水或晶间卤水，对于这类矿床的勘探，更多的要采用水文地质及水化学的研究方法。对于地表卤水部分，或仅有表面卤水的盐湖，其湖水深度及其化学成分往往随季节有所变化。因此，按一定的网度定期测量湖水深度及不同深度的卤水成分是勘探的主要任务；对其深度和成分的动态观测，应在不同的季节，特别是在引起湖水动态明显变化的不同时期内分别进行。对于盐湖矿床的勘探还要特别注意地下水和地表水调查研究。取得必要的水文地质资料。此外，对盐湖硼矿床还要特别注意对伴生稀有分散元素及其他盐类物质的综合评价和研究。
固体硼矿床的勘探工程间距见表4.10.5。
表4.10.5固体硼矿床勘探工程间距
对于盐湖卤水硼矿床中Ⅰ类型矿床，一般采取垂直于湖岸线或以主要河流补给入湖处呈放射状布置湖水观测线。测量湖水深度、面积并采取湖水样品。通常根据湖水的面积确定测深及取样点网度(表4.10.6)。
表4.10.6湖水测深取样点网度
对于Ⅱ、Ⅲ类盐湖硼矿床的主要勘探手段是钻探。一般布置成规则网，勘探线垂直于盆地或矿带长轴。卤水水化学的水平分带决定了勘探工程网度；垂直分异决定单工程中取样密度。盐湖卤水硼矿床的勘探工程间距见表4.10.7。
表4.10.7地下盐湖卤水硼矿床工程间距
对硼矿床的一般工业指标要求见表4.10.8。
表4.10.8硼矿床的一般工业指标
三、 矿 山 开 采
硼矿的开采方法及开拓方式取决于矿床类型、矿体形态、产状、规模、矿物岩石的物理机械性质及埋藏条件等因素。由于中国固体硼矿床一般规模较小，大部分出露地表，但延伸较深，因此多数矿山都是先期采取露天开采，后期转入地下开采。对于矿化水型矿床用抽卤的方法进行开采。
露天开采工艺简单，机械化程度高，作业条件和开采成本都优于地下开采，在条件允许时应尽量采用。
地下开采的开拓方式主要根据矿体的埋藏条件和矿山地面作业场地等具体条件而定。中国地下硼矿山的开拓方式主要有斜井开拓（如辽宁营口501硼矿）、平硐盲竖井开拓（如辽宁宽甸硼矿杨木杆分矿）、平硐开拓（如辽宁宽甸的砖庙分矿），以及平硐斜井、竖井等形式。目前使用的地下采矿方法有浅孔留矿法（如辽宁营口501硼矿、吉林集安硼矿等）、崩落法（如辽宁宽甸的杨木杆硼矿、砖庙硼矿等），以及分段空场法等。
露天与地下开采的主要工艺流程如图4.10.8、4.10.9所示。
图4.10.8硼矿露天开采工艺流程
图4.10.9硼矿地下开采工艺流程
盐湖卤水的开采是用泵将卤水泵入盐田中，靠日光蒸发滩晒，浓缩结晶后的盐类作为提取硼化物的原料；也可直接从卤水中提取。
地下卤水的开采，是用钻机钻井，揭露水层和赋存有地下卤水的构造后，下套管固井开采卤水。有的含卤层地压较大，在地压作用之下卤水可自然喷出，实现自喷取卤；若地压小于卤水井底部液柱压力，则需借助采卤机械设备抽取卤水，以实现开采的目的。开采地下卤水常用的方法有：气举采卤法、抽油机-深井泵采卤法、电动潜卤泵采卤法和提捞采卤法。四川张家坝化工厂一直在使用上述几种采卤法。
四、 选 矿
根据不同的矿石类型，采用不同的选矿方法。
图4.10.10单一弱磁选流程
1.硼镁石型
辽宁地质中心实验室曾对这一类型的辽宁后仙峪硼矿的矿石进行了浮选中间试验。试验矿石采用经过手选后剩下的中矿，B2O3含量为7%～8% 。
浮选工艺控制条件为：给矿粒度3～0 mm，Ⅰ段磨矿细度-200目占40%，分级溢流浓度25%；Ⅱ段磨矿细度-200目占75%，分级溢流浓度14% 。浮选矿浆pH值为6.5～7.0，浮选温度40℃左右。
图4.10.11优选浮选流程
图4.10.12混合浮选流程
图4.10.13 磁选-重选-分级联合流程分选铀、钛、硼
2.硼镁石-磁铁矿-蛇纹石型
此类矿石主要矿物为硼镁石、磁铁矿和蛇纹石。硼镁石以纤维状为主，浸染粒度一般为0.05～0.10 mm。磁铁矿浸染粒度0.30～0.1 mm，且与硼镁石紧密共生。采用弱磁选或弱磁选-浮选联合流程。图4.10.10是辽宁凤城二台子硼矿的阶段磨矿阶段、磁选的单一弱磁选流程。
3.硼镁石-碳酸盐型
吉林集安高台沟硼矿的主要矿物为硼镁石、蛇纹石、菱镁矿，此类型硼矿可采用优先或混合浮选两种方法。如图4.10.11和图4.10.12。
4.硼镁石化硼镁铁矿-磁铁矿型
此类矿石中，硼镁铁矿、磁铁矿和蛇纹石为主要矿物。根据它们的比磁化系数，采用弱磁-强磁的全磁选流程，可获得硼镁铁精矿。硼铁的分离率可用电炉熔炼-加压碱解法、直接还原-磁选法。
5.含铀硼镁铁矿化硼镁石-磁铁矿型
该类矿床主要有用元素为铁、铀、硼、镁。辽宁翁泉沟铀铁硼矿床就属此类。其选矿方法步骤是：以湿式弱磁选收磁铁矿；以重选回收晶质铀矿，并得到硼镁铁精矿；以水力旋流器分级获得硼精矿，总选别工艺流程如图4.10.13。
此外，“八五”期间由东北大学等单位进行的“硼铁资源综合利用——硼铁矿高炉分离生产含硼生铁及富硼渣技术研究”，使高炉铁硼分离，富硼渣活化、提硼，硼、铀分离及铀的治理等重大技术关键已取得了很大进展。
五、 硼矿的加工技术
目前，中国绝大多数硼矿加工都是以硼镁石为原料生产硼砂和硼酸，然后进一步加工成其他的硼化合物。
1.硼镁矿加工制取硼砂
硼砂（Na2B4O7·10H2O）又叫做十水四硼酸钠。它是硼化工的母体产品。中国已研制出并已工业化的制取工业硼砂的方法主要有硫酸法、常压碱解法、加压碱解法、酸碱联产法、碳碱法等。目前绝大多数企业均用碳碱法。
碳碱法的工艺过程是：将硼镁矿粉加入碳酸钠溶液，通入石灰窑气（CO2）进行碳解，过滤、洗水后用于碳解配料，滤液适度蒸发浓缩，冷却结晶，离心分离而得到硼砂。
碳酸法制取硼砂工艺具有流程短、硼砂母液可循环套用、碱的利用率高、B2O3收率较高、设备和厂房需用量较少、基建投资省等优点，特别是该法可加工低品位硼镁矿，适合中国硼矿资源的特点。因此，是目前广泛使用的方法。
2.工业硼酸的生产方法
硼酸（H3BO3）是生产硼化学品的母体。其制法随原料品种不同而异。中国目前主要生产硼酸的方法有硫酸法、硼砂硫酸酸化法、碳铵法、多硼酸钠法等。
（1）硫酸法制取工业硼酸 这种方法是中国大多数厂家采用的生产硼酸的方法。其工艺流程是：硼矿石经粗碎，磨到一定细度后，按一定的配料比依次将清水、洗水、矿粉和硫酸投入酸解反应器中。料浆在一定反应温度下搅拌一定时间后，趁热过滤得硼酸及硫酸镁混合液，经冷却硼酸结晶析出，再经分离、干燥可得成品。
（2）硼砂硫酸酸化法制取工业硼酸目前，国内部分工厂（如营口化工厂等）采用此法生产硼酸。
该法的工艺流程是：将硼砂在溶解槽中加水和母液溶解配成一定浓度的溶液，经控制过滤，除去不溶物。滤液送至中和槽，在规定的温度下加硫酸中和。反应完成液再进行冷却、结晶、分离、干燥后即得到硼酸。
（3）碳铵法制取工业硼酸辽宁省的开原化工厂采用碳铵法生产硼酸。碳铵法的工艺流程是：将焙烧后的硼矿粉，碳酸氢铵溶液和分离硼酸的母液，在配料罐内充分搅拌混合均匀后，送入浸取釜内浸取，经过滤、洗涤、弃去残渣。浓液送去蒸氨，稀液作为下次投料稀释用。浓液蒸氨中硼酸二氢铵分解，溶液变成硼酸的稀溶液，经蒸浓放入结晶罐内冷却结晶、分离、干燥即得到硼酸成品。
（4）多硼酸钠法制取工业硼酸该工艺流程是：硼镁矿石经焙烧粉碎成一定细度的矿粉，加纯碱与呈适当液固比的料浆，通入不同浓度的CO2气体，在一定温度、压力下进行碳解反应，反应后的料浆经过滤去渣。将得到的多硼酸钠溶液蒸浓后加硫酸中和，冷却结晶、分离、干燥便得到硼酸。母液重新蒸浓，趁热提取分离副产品硫酸钠，再返回中和工序循环使用。
除上述几种方法外，目前正在研究能制取硼酸的方法还有盐酸法、电解电渗析法、盐酸分解-有机溶液萃取法等。
六、 环 境 保 护
中国硼工业生产中的环境污染比较严重。如井下开采中产生的废水、废气、废渣、粉尘、噪声等都对职工的身体健康及生态环境有不良影响；其次，仅碳碱法加工硼铁矿生产硼砂产生的硼泥量一年就达100～120万t，其堆放不仅占地而且也污染环境。为此，防治废水、废气、废渣、噪声以及放射性物质等的污染，达到国家或地方人民政府规定的排放标准和质量要求具有重要意义。
1.矿山废水
硼矿山的废水主要来源于矿井和露天采场的含硼外排水。目前有的矿山采用的治理方法是以石灰水混凝，产生硼酸钙沉淀物，沉淀后的清水排放或复用。
2.坑内通风防尘
一般地下硼矿山均采用机械通风方式。井下主要中段设有通风机，局部独头工作面安设局扇排尘通风。对装矿点采用喷雾降尘、巷道定期洒水清洗岩壁等措施。
3.噪声的防治
地下硼矿山采矿场、通风机房、空压机房、破碎厂等各种机电设备，在操作或运转过程中均能产生噪声，致使周围环境遭到污染。部分矿山对接触噪声较多的工种采取个别的防护措施。为凿岩职工配备个人保护用耳塞等。对地表空压机站或通风机房增设减振、隔音、消音设施。
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