世界上的硼矿资源主要分布在土耳其、美国、南美、俄罗斯和中国等国家和地区。与其他国家的硼矿资源相比,中国的硼矿资源品位较低,加工较难且复杂。以固体硼资源为例,国外的天然硼砂矿、硬硼钙石矿和钠硼解石矿平均品位均在25%左右,而辽宁省的硼镁矿平均品位只有10%左右。表明我国的硼资源无论从硼的储量到品位,均处于劣势。因此,如何提高硼企业的市场竞争力是一个十分现实的问题。针对我国硼资源的实际情况,解决问题的出路只有一个,使硼镁矿中有价元素最大限度的加以利用,即实现硼资源的综合利用。本论文的研究工作包括两部分：第一部分是以宽甸二人沟含菱镁矿的低品位硼镁矿熟硼粉为研究对象,熟硼粉经再焙烧、碳化、热解处理获得了碱式碳酸镁(4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O),碳化提镁后的滤渣可作为碳碱法硼砂的原料。考察了矿石再焙烧温度和碳化反应固液比对提取氧化镁的影响,以及焙烧温度和碳化提镁对硼镁矿活性的影响。随着再焙烧温度的升高,硼矿的活性先升高后降低；随着再焙烧温度的升高,碳化母液中氧化镁的含量先增加后减少；随着固液比的增加,碳化母液中的氧化镁含量先增后减；碳化提镁后硼矿活性有略有下降。实验结果表明：适宜的再焙烧温度为700℃和碳化固液比为160 g／L；最佳此温度焙烧的硼镁矿活性和碳化热解得到碳酸镁的量都达到最大值；此时硼矿的活性由熟硼粉的82.17%升高到85.24%。在固液比为160g／L的条件下,碳化提取镁后的硼矿活性为80.13%,比工业熟硼粉82.17%的活性略有降低。采用碳化先将游离氧化镁与硼矿分离,使菱镁矿中的氧化镁转化为碱式碳酸镁产品,既可改善二人沟低品位硼矿碳碱法制硼砂时易干涸和过滤难的缺点,又付产价值较高的碱式碳酸镁,是一种综合利用这类硼矿的可行工艺。第二部分是以二人沟含18%B203的高镁高品位硼镁矿为研究对象,XRD物相分析表明矿石中含有大量菱镁矿,矿石热分析指出在600℃左右菱镁矿分解。考察了焙烧温度对菱镁矿分解的影响。通过控制适宜的焙烧温度和焙烧时间,大部分脉石菱镁矿分解为游离氧化镁,采用消化、碳化和热解的方法将游离氧化镁转化为高附加值的碱式碳酸镁。碳化后的滤渣硼品位提高,适于酸法加工制硼酸。硼镁矿的焙烧温度、碳化时固液比对镁的提取有较大影响,适宜的焙烧温度和碳化固液比为800℃和60g／L；最佳碳化时间为60min；经焙烧和碳化处理的滤渣品位由原矿的18.48%提高到25.95%；碳化渣酸解最佳液固比为3：1,硫酸和滤渣的质量比为1.1：1,此时硼、镁的浸出率达到最大。