我国的硼资源比较丰富,大多硼矿资源集中分布在辽宁省,主要以硼铁矿和硼镁矿的形式存在。其中,硼镁矿是目前生产硼酸和硼砂的主要原材料。然而随着辽宁地区硼矿资源的不断开采,储量日益减少,平均品位也急剧下降。所以加强硼矿资源的综合利用,则是解决硼资源短缺的关键。硼铁矿经高炉熔态还原后,实现了硼、铁的分离,得到含硼生铁和富硼渣,富硼渣这种人造矿物的B203品位可以高达12%-17%,与焙烧后的硼镁矿相似,可以代替硼镁矿作为硼工业的原料。根据B-H20体系电位-pH图,分析硼离子在液相水溶液中的稳定存在形式,并结合碱解反应原理,实验研究了反应温度、反应时间、液固比、碱量、搅拌速度等因素对富硼渣中硼的浸出规律的影响,确定了富硼渣常压碱浸实验的最佳工艺条件。常压碱解法浸出品位为14.01%富硼渣的最佳工艺条件为：反应温度为95℃,反应时间为5h,液固比为3：1,碱量为1.2：1,搅拌速度为200r/min,在此条件下B203的浸出率为49.55%。并在此基础上探索此法对于较低品位的富硼渣的浸出规律,得出品位为11.91%富硼渣的常压碱解最佳工艺条件为：反应温度为100℃,反应时间为6h,液固比为3：1,碱量为1.4：1,搅拌速度为200r/min,在此条件下B203浸出率为51.43%。比较不同品位的富硼渣常压碱浸率的结果表明,随着矿石品位的降低,反应时间、反应温度、碱量等消耗均略有增加,B203浸出率的变化不大,基本在50%左右。所以,常压碱解法对品位在12%-14%的富硼渣的B203浸出率影响不大。在碱浸过程中,富硼渣中的Ca2+、Si4+杂质同时也被浸出,随硼离子一起进入液相的浸出液中。实验研究了浸出液中Ca2+、Si4+杂质的去除工艺,确定最佳工艺条件：向浸出液中加入3gNaHCO3,此时,含硼浸出液中的Ca2+几乎完全被去除,并且溶液中的偏硼酸根阴离子(H2803-)全部转化为多硼酸根离子(B4072-)；再将浸出液的pH值调节到9.0时,Si4+的去除率可高达99%,因此实现“一步法”去除杂质的目的,为制取纯度较高的硼砂提供理论和技术支持。在结晶实验中,实验研究了结晶温度、降温方式、结晶时间等因素对硼砂结晶率的影响规律,并确定了硼砂结晶的最佳工艺参数：结晶温度为5℃,结晶时间为12h,结合两段式冷却法,可以使结晶率达到73%,并且晶体颗粒均匀,晶体生长良好,纯度可达到97%以上,符合国家硼砂质量二级标准(GB/T537-2009)。与碳碱法相比,常压碱解法制取硼砂具有反应时间短、不需要高压条件、不需要通入气体、设备简单、安全且易操作等优点。此方法为富硼渣综合利用生产硼砂提供理论上的依据和技术上的支持。