第2章　铁精矿质量标准

2.1　高品质铁精矿质量评价体系

2.1.1　铁精矿质量标准评价

我国建立铁精矿质量评价体系的大致历程是：在20世纪70年代末原冶金部就提出“精料方针”，组织开展提高铁精矿品位的研究和攻关；我国加入WTO以后，铁矿业所处的宏观环境发生了很大变化，确立了“两种资源，两个市场”的发展战略。这意味着我国冶金矿山从长远和近期发展的需要，不得不面对国外优质铁矿石的冲击，必须在激烈竞争中求生存，求发展。因而产生了什么样质量的铁精矿会使钢铁工业经济效益最优化的问题，由此形成了新的铁精矿质量评价的方法，同时也大力推进了我国建立铁精矿质量评价新概念的进程。

铁精矿按矿石类型和化学成分分为四个类型，按TFe含量在四个类型中共分十个品级；又依杂质SiO2、S、P的含量不同和TFe的允许波动范围，把十个品级中的磁铁矿、赤铁矿的八个品级各分成Ⅰ类、Ⅱ类，又各自按水分含量分成Ⅰ、Ⅱ两挡。

2.1.2　合理铁精矿品位的建立

“以钢铁产业链利益最大化”为原则确定铁精矿质量标准。

我国铁矿石主要以赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿为主，具有贫（平均品位32％）、细、杂等特点，需经选矿后才能用于炼铁生产。长期以来，由于选矿思路、理论认识以及技术和装备的局限性，我国对降低铁精矿中二氧化硅含量的重要性认识不够，导致国产铁精矿铁品位低、二氧化硅含量高：铁精矿品位一直徘徊在62％左右，二氧化硅含量在8％～11％，铝、磷、硫等杂质含量较高，致使烧结矿铁品位仅有53％～56％，造成高炉炼铁高渣比、高焦比，高炉利用系数仅为1.6～2t/（m3·d）；而国外铁精矿品位多在66％以上，二氧化硅含量在4％以下，高炉利用系数在2.4～3.4t/（m3·d）。相比之下，我国高炉炼铁效益存在明显差距。

从1999年起，长沙矿冶研究院和武汉大学的研究团队认真研究分析了国产铁精矿质量与国外进口铁精矿质量存在的差距以及铁精矿质量对高炉炼铁的重要影响。与国外进口铁矿石相比，国产铁精矿不仅铁品位低，而且二氧化硅等杂质含量高，严重影响了高炉炼铁效益。根据这一研究成果，明确提出了“提铁降硅（杂）”“铁前成本一起核算”“集团效益最大化”及“铁精矿质量铁、硅、铝三元素综合评价”的学术思想。为了让钢铁企业接受这一学术思想，该团队奔走于鞍钢、酒钢、太钢等国内主要大型钢铁联合企业，同时在全国性矿山会议和炼铁会议上进行演讲，并在国内期刊杂志发表论文，宣传提高国产铁精矿质量对提高我国钢铁企业经济效益以及促进矿山企业发展、保障社会稳定的重要性，使钢铁行业统一了对提高了铁精矿质量的认识。

鞍钢集团率先接受了这一学术思想，实施提铁降硅（杂）战略，并组织矿山和炼铁厂一起计算总效益。经测算，品位在64％左右的铁精矿，品位提高1个百分点，每吨精矿选矿成本在14元左右，而炼铁效益可提高55元，企业可获效益在40元以上。于是鞍钢弓长岭铁矿选矿厂首先采用阳离子反浮选，将铁精矿品位从65％提高到69％以上，铁精矿中二氧化硅含量从8％降低到4％左右；齐大山选矿厂和选矿分厂铁精矿品位从65％提高到67.5％以上，二氧化硅含量从8％降低到4％左右。由于铁精矿质量的全面提高，鞍钢炼铁效益大幅提升，鞍钢炼铁用铁矿石的自给率达到了85％～90％。至此，鞍钢使用自产铁精矿为公司所创造的效益占公司当年总利润的30％～40％。在鞍钢的带动下，本钢、太钢、武钢、酒钢、包钢、唐钢、首钢等大型钢铁企业和国内其他矿山企业纷纷实施提铁降硅（杂）战略，企业的需求带动全国科研院所、大学和企业进行产学研联合，开发了适合各种类型铁矿提质降杂的新技术、新工艺、新设备和新药剂，在全国掀起了一场提铁降硅（杂）的“黑色风暴”。经过几年的努力，我国铁矿选矿技术达到世界领先水平，铁精矿品位从62％左右提高到67％左右，二氧化硅含量从8％～10％降低到4％左右。

长沙矿冶研究院在国产铁精矿提铁降硅（杂）的系统研究与实践项目中创造性地提出“提铁降硅（杂）”“铁前成本一起核算”“集团效益最大化”及建立了“铁精矿质量铁、硅、铝三元素综合评价”理论体系，为国产铁精矿实施提铁降硅（杂）战略提供了理论指导。

首次创造性地提出铁精矿质量用“铁、硅、铝”三元素综合评价，并建立了评价理论体系。该评价理论体系突破传统的单一铁品位评价标准以及只在选矿厂内部研究合理铁精矿品位的技术经济评价模式，把提高铁精矿质量（提高铁品位，降低二氧化硅、三氧化二铝含量）扩展到选矿—烧结—炼铁的大范围来研究评价，在大系统内取得炼铁成本最低、集团利润最大化经济效益的铁精矿品位才是合理的铁精矿品位。运用模糊数学理论创建评价模型进行最佳铁精矿品位的优化评价，最后得出最合理的铁精矿品位和二氧化硅的含量。国内对铁精矿中铁品位关注较多，而对二氧化硅、氧化铝等杂质重视不够的现状，阻碍了选矿技术的进步，偏离了“精料方针”的正确方向。因此，该项目明确提出当前铁矿山选矿厂应该对铁精矿进一步开展提铁降硅（杂）工作，研究、采用先进合理的高新工艺技术，虽然铁精矿品位的提高将会增加采矿和选矿生产成本，使矿山效益下降，但能显著提高炼铁效益，为此，要解决好矿山系统和冶炼系统经济效益的合理分配，达到二者整体效益最佳化。

提出铁精矿提质降硅（杂）技术路线。弱磁选和强磁选铁精矿中石英主要呈连生体（主要和铁矿物）存在，若采用多次磁选精选难以除去，而利用石英可浮性好的特点，采用反浮选石英可以有效地把石英从铁精矿中脱除。另外，连生体和单体石英的密度比铁矿物低，采用磁力和重力综合力场也能有效地分选出石英，从而得到高铁低硅的高质量铁精矿。