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[摘 要]硼废弃物是利用硼镁（铁）矿生产硼砂后排出的工业废渣，全国每年生产硼废弃物在百万吨以上，其严重污染环境，现今处理硼废弃物的方向有：建筑应用方面、硼废弃物在冶金方面的应用、回收硼废弃物中有价成分。如何规模化、新形式的回收再利用硼废弃物，从根本上解决硼废弃物污染问题以成为该行业的发展瓶颈。
[关键词]硼废弃物；环境污染；回收再利用
中图分类号：TQ128 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0241-01
引言
全国每年产生硼废弃物在百万吨以上。硼废弃物是一种浅红色的细颗粒，干燥后结成泥状物，由于硼废弃物大量含有菱镁矿和镁橄榄石，所以硼废弃物呈碱性（pH值在9～10），若将硼废弃物排放后堆积存放，不仅占用土地资源，而且会使堆放之地土壤变成碱性土，植被难以生存，严重破坏生态环境与当地农业生产，危害健康。
虽然硼废弃物已有多种处理方法，但是只有少数几种技术包括提炼氧化镁、作为烧结团的添加剂等形成了规模工业化生产，每年的硼废弃物利用率不到30%仍然有大量的硼废弃物需要处理，如何规模化、新形式的回收再利用硼废弃物，如何提高固化硼废弃物的性能，从根本上解决硼废弃物污染问题以成为该行业的发展瓶颈。
1、硼废弃物的物性概述
硼具有介于金属与非金属之间的特殊化学性质，能与酸、强碱、金属、非金属相互作用生成不同硼化物，硼化物具有耐热、高强、阻燃、高硬、轻质和催化等物理化学特性，是金属与非金属材料的重要组成部分，是现代科技发展的重要原料[1]。随着科技经济的发展，对硼的需求不断增大，硼废弃物量也不断增加，全国每年产出硼废弃物近百万吨，且每年还在不断增加。因此，对硼废弃物的资源化利用已到了刻不容缓的地步。
硼废弃物是一种工业废渣，是利用硼镁矿生产硼砂而排出的废弃物。在我国东北绝大多数生产硼砂的企业都是里利用低品位的硼镁矿来生产，这就造成了每生产出一吨的硼砂就要排出3～4吨的硼废弃物，因此，在东北地区每年生产出的硼废弃物就有近百万吨[2]。硼廢弃物是一种砖红色的颗粒，经干燥后可结成块状，硼废弃物具有碱性（PH值9～10），如若将硼废弃物长期堆放一处，不仅仅占有了大量的土地资源，更是对所堆放之处的土地以及周围的环境有着极其严重的危害，使得周围土地无法进行农业生产，严重影响农业经济发展。
2、硼废弃物的综合利用
硼废弃物是我国特有的废弃物资源，由于国外生产硼砂技术较为的发达，生产量又较少，所以国外对硼废弃物治理的文献较少，考察国外对硼废弃物的研究较为困难。我国在上个世纪80年代就已经注意到硼废弃物污染的问题，并对硼废弃物资源化处理进行研究，发展到现今较好的生产前景以及技术研究有以下几个方面：
2.1 建筑应用方面
①硼废弃物制备混合砂浆
砂浆包括砌筑砂浆和抹灰砂浆两个方面，早在上个世纪八十年代就已经关于开展了硼废弃物掺入混合砂浆中的应用研究，发展到今天硼废弃物掺入砂浆中的应用技术已相对成熟。根据《建筑材料用工业废渣放射性物质标准》规定，对硼废弃物的放射性物质进行检测，检测结果放射性物质低于上述规定，说明硼废弃物适合用于建筑材料。
硼废弃物掺入抹灰砂浆中可以提高其粘结强度并且可以满足抹灰砂浆的要求，其硼废弃物的导热系数要小于抹灰砂浆，所以在要求隔热的建筑应用中更加有优势。
②硼废弃物制造砖瓦
根据GB—85《烧结普通砖标准》对烧结砖抗压、抗折、吸水率、抗冻的规定，用硼废弃物制备烧结时可以满足上述烧结砖的标准，大概需要加入30%的硼废弃物，硼废弃物可以用来制备烧结的强化材料，用硼废弃物制备的烧结装具有表面工整、强度高、耐久性好等特点，硼废弃物制备烧结砖已经应用到百姓的生活当中[4]。
③硼废弃物应用于页岩砖改性
所谓的页岩就是在粘土岩中变种而来的一种岩层结构，页岩中除了粘土以外还有许多碎屑和次生的矿区，其成分非常的复杂。通过页岩层烧结而制备的页岩砖强度较低，而且有许多严重的缺陷，未经改性的页岩砖力学性能是不符合烧结砖的标准，但是加入硼废弃物进行改性，可以使页岩砖的强度大大的提升，经过改性后的页岩砖已符合国家对烧结砖力学性能的要求，这样不仅能够大量处理硼废弃物而且可以利用页岩来制备砖，能够创造可观的经济效益，并且解决硼废弃物污染的问题，一举多得[4]。
2.2 硼废弃物在冶金方面的应用
硼废弃物中含有大量的菱镁矿和镁橄榄石，可以作为金属锰合金的冶炼溶剂。与其他锰硅合金的溶剂相比，硼废弃物作为溶剂可使得锰的回收率较高。硼废弃物还可以作为精炼铁矿的添加剂，硼废弃物不仅可以提高烧结的温度而且还可降低精铁的含粉率，使得铁矿的冶炼得到强化，提高了精铁的质量[5]。
2.3 回收硼废弃物中有价成分
硼废弃物中含有丰富的菱镁矿和镁橄榄石，菱镁矿分解可以制备出氧化镁，氧化镁的用途很广，是制备镁质水泥的重要原料，硼废弃物中硅资源含量也相当丰富，硅资源在合金以及化工产业中应用非常的广泛。在资源回收的过程中还可以的得到大量铁与硅的附产物，这些附属产物大量的应用在建筑材料中，也是硼废弃物中非常有价值的资源[1]。
硼废弃物中最重要的资源之一所占比重也是最多的元素——镁元素，镁元素是硼废弃物中最有价值的元素，硼废弃物的回收利用绝大多数是在回收和利用镁元素。较为典型的几个研究，如：李冶涛等人将制备硼砂的设备进行改用碳酸分解法将硼废弃物分解，再经干燥、过滤等实验方法制备出纯度较高的氧化镁，其方法简单可操作性强，并且经济效益可观。
3、硼废弃物的资源化途径
目前，我国硼资源利用越来越多，由此硼废弃物污染问题也越来越严重，硼废弃物本身具有大量的金属镁元素，现阶段对硼废弃物的回收利用主要还是镁元素的回收，但是对镁元素回收的同时还会产生大量新的废弃物，造成新的污染，而直接利用硼废弃物中的有用矿物成分对硼废弃物的消耗量太少，同样不能解决硼废弃物污染的问题。若要从根本上解决硼废弃物问题，还应寻找新的途径。水泥混凝土行业中的应用是建筑行业中废弃物利用率最高和经济效益最好的发展方向，而简单地将硼废弃物掺入水泥混凝土中，不仅可能会引发一些问题，还会造成金属镁元素的大量浪费。因此，作者认为将硼废弃物制备成镁质水泥是未来硼废弃物资源化利用的主要途径。
4、结论
4.1 国内对硼废弃物的利用取得了许多方面的成果，也有许多已经应用于实际生产生活中，但硼废弃物污染现象仍没能得到很好的解决。这主要由于现阶段对于硼废弃物的利用仍处于少量应用，工业化程度较低，同时也有效益和经济方面的因素。
4.2 随着工业的发展，硼资源应用越来越多，由此产生的废弃物也远远大于回收利用，所以，硼废弃物问题仍是一个急需解决的问题。
参考文献
[1] 王磊.硫氧镁水泥改性技术研究[D].重庆大学，2016.
[2] 刘冬学.高强硼泥页岩陶粒的研制[J].混凝土，2016，（04）：94-95+102.
作者简介
丁向群（1970-），男，博士，教授，主要从事水泥基复合材料的研究.Email：xiangqunding@162.com。
[关键词]硼废弃物；环境污染；回收再利用
中图分类号：TQ128 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0241-01
引言
全国每年产生硼废弃物在百万吨以上。硼废弃物是一种浅红色的细颗粒，干燥后结成泥状物，由于硼废弃物大量含有菱镁矿和镁橄榄石，所以硼废弃物呈碱性（pH值在9～10），若将硼废弃物排放后堆积存放，不仅占用土地资源，而且会使堆放之地土壤变成碱性土，植被难以生存，严重破坏生态环境与当地农业生产，危害健康。
虽然硼废弃物已有多种处理方法，但是只有少数几种技术包括提炼氧化镁、作为烧结团的添加剂等形成了规模工业化生产，每年的硼废弃物利用率不到30%仍然有大量的硼废弃物需要处理，如何规模化、新形式的回收再利用硼废弃物，如何提高固化硼废弃物的性能，从根本上解决硼废弃物污染问题以成为该行业的发展瓶颈。
1、硼废弃物的物性概述
硼具有介于金属与非金属之间的特殊化学性质，能与酸、强碱、金属、非金属相互作用生成不同硼化物，硼化物具有耐热、高强、阻燃、高硬、轻质和催化等物理化学特性，是金属与非金属材料的重要组成部分，是现代科技发展的重要原料[1]。随着科技经济的发展，对硼的需求不断增大，硼废弃物量也不断增加，全国每年产出硼废弃物近百万吨，且每年还在不断增加。因此，对硼废弃物的资源化利用已到了刻不容缓的地步。
硼废弃物是一种工业废渣，是利用硼镁矿生产硼砂而排出的废弃物。在我国东北绝大多数生产硼砂的企业都是里利用低品位的硼镁矿来生产，这就造成了每生产出一吨的硼砂就要排出3～4吨的硼废弃物，因此，在东北地区每年生产出的硼废弃物就有近百万吨[2]。硼廢弃物是一种砖红色的颗粒，经干燥后可结成块状，硼废弃物具有碱性（PH值9～10），如若将硼废弃物长期堆放一处，不仅仅占有了大量的土地资源，更是对所堆放之处的土地以及周围的环境有着极其严重的危害，使得周围土地无法进行农业生产，严重影响农业经济发展。
2、硼废弃物的综合利用
硼废弃物是我国特有的废弃物资源，由于国外生产硼砂技术较为的发达，生产量又较少，所以国外对硼废弃物治理的文献较少，考察国外对硼废弃物的研究较为困难。我国在上个世纪80年代就已经注意到硼废弃物污染的问题，并对硼废弃物资源化处理进行研究，发展到现今较好的生产前景以及技术研究有以下几个方面：
2.1 建筑应用方面
①硼废弃物制备混合砂浆
砂浆包括砌筑砂浆和抹灰砂浆两个方面，早在上个世纪八十年代就已经关于开展了硼废弃物掺入混合砂浆中的应用研究，发展到今天硼废弃物掺入砂浆中的应用技术已相对成熟。根据《建筑材料用工业废渣放射性物质标准》规定，对硼废弃物的放射性物质进行检测，检测结果放射性物质低于上述规定，说明硼废弃物适合用于建筑材料。
硼废弃物掺入抹灰砂浆中可以提高其粘结强度并且可以满足抹灰砂浆的要求，其硼废弃物的导热系数要小于抹灰砂浆，所以在要求隔热的建筑应用中更加有优势。
②硼废弃物制造砖瓦
根据GB—85《烧结普通砖标准》对烧结砖抗压、抗折、吸水率、抗冻的规定，用硼废弃物制备烧结时可以满足上述烧结砖的标准，大概需要加入30%的硼废弃物，硼废弃物可以用来制备烧结的强化材料，用硼废弃物制备的烧结装具有表面工整、强度高、耐久性好等特点，硼废弃物制备烧结砖已经应用到百姓的生活当中[4]。
③硼废弃物应用于页岩砖改性
所谓的页岩就是在粘土岩中变种而来的一种岩层结构，页岩中除了粘土以外还有许多碎屑和次生的矿区，其成分非常的复杂。通过页岩层烧结而制备的页岩砖强度较低，而且有许多严重的缺陷，未经改性的页岩砖力学性能是不符合烧结砖的标准，但是加入硼废弃物进行改性，可以使页岩砖的强度大大的提升，经过改性后的页岩砖已符合国家对烧结砖力学性能的要求，这样不仅能够大量处理硼废弃物而且可以利用页岩来制备砖，能够创造可观的经济效益，并且解决硼废弃物污染的问题，一举多得[4]。
2.2 硼废弃物在冶金方面的应用
硼废弃物中含有大量的菱镁矿和镁橄榄石，可以作为金属锰合金的冶炼溶剂。与其他锰硅合金的溶剂相比，硼废弃物作为溶剂可使得锰的回收率较高。硼废弃物还可以作为精炼铁矿的添加剂，硼废弃物不仅可以提高烧结的温度而且还可降低精铁的含粉率，使得铁矿的冶炼得到强化，提高了精铁的质量[5]。
2.3 回收硼废弃物中有价成分
硼废弃物中含有丰富的菱镁矿和镁橄榄石，菱镁矿分解可以制备出氧化镁，氧化镁的用途很广，是制备镁质水泥的重要原料，硼废弃物中硅资源含量也相当丰富，硅资源在合金以及化工产业中应用非常的广泛。在资源回收的过程中还可以的得到大量铁与硅的附产物，这些附属产物大量的应用在建筑材料中，也是硼废弃物中非常有价值的资源[1]。
硼废弃物中最重要的资源之一所占比重也是最多的元素——镁元素，镁元素是硼废弃物中最有价值的元素，硼废弃物的回收利用绝大多数是在回收和利用镁元素。较为典型的几个研究，如：李冶涛等人将制备硼砂的设备进行改用碳酸分解法将硼废弃物分解，再经干燥、过滤等实验方法制备出纯度较高的氧化镁，其方法简单可操作性强，并且经济效益可观。
3、硼废弃物的资源化途径
目前，我国硼资源利用越来越多，由此硼废弃物污染问题也越来越严重，硼废弃物本身具有大量的金属镁元素，现阶段对硼废弃物的回收利用主要还是镁元素的回收，但是对镁元素回收的同时还会产生大量新的废弃物，造成新的污染，而直接利用硼废弃物中的有用矿物成分对硼废弃物的消耗量太少，同样不能解决硼废弃物污染的问题。若要从根本上解决硼废弃物问题，还应寻找新的途径。水泥混凝土行业中的应用是建筑行业中废弃物利用率最高和经济效益最好的发展方向，而简单地将硼废弃物掺入水泥混凝土中，不仅可能会引发一些问题，还会造成金属镁元素的大量浪费。因此，作者认为将硼废弃物制备成镁质水泥是未来硼废弃物资源化利用的主要途径。
4、结论
4.1 国内对硼废弃物的利用取得了许多方面的成果，也有许多已经应用于实际生产生活中，但硼废弃物污染现象仍没能得到很好的解决。这主要由于现阶段对于硼废弃物的利用仍处于少量应用，工业化程度较低，同时也有效益和经济方面的因素。
4.2 随着工业的发展，硼资源应用越来越多，由此产生的废弃物也远远大于回收利用，所以，硼废弃物问题仍是一个急需解决的问题。
参考文献
[1] 王磊.硫氧镁水泥改性技术研究[D].重庆大学，2016.
[2] 刘冬学.高强硼泥页岩陶粒的研制[J].混凝土，2016，（04）：94-95+102.
作者简介
丁向群（1970-），男，博士，教授，主要从事水泥基复合材料的研究.Email：xiangqunding@162.com。