第1章 绪言
1.1 研究背景和意义
我国是钢铁大国,钢铁产量居世界第一。随着我国经济的发展,我国钢铁业对铁矿石的需求急剧增长。铁矿石对国际市场的依赖程度不仅成为我国钢铁工业经济安全的重大隐患,而且一定程度上导致了国际市场铁矿石价格暴涨,进口铁矿石的成本大幅增加。在此铁矿石需求形势下,迫切需要依靠技术进步来最大限度地利用国内现有铁矿资源,以提高国内铁矿资源保障安全程度,降低资源成本和价格,保障钢铁工业持续稳定的发展。
我国铁矿石储量虽然丰富,但矿床类型多,地质条件复杂,矿石品位低,平均品位仅为30%左右,贫矿储量占到97.7%;而且矿石类型复杂,难选矿和多组分共(伴)生矿所占比重大,其中难选贫赤铁矿储量就占全国总储量的1/3。本项目以储量达23亿吨的河北钢铁集团矿业有限公司司家营铁矿为例开展微细粒贫赤铁矿高效回收关键技术研究,通过该项目实施,利用先进的选别工艺技术和设备,形成一套完整的综合回收利用低品位铁矿的模式,建成冀东低品位铁矿综合回收利用的产业基地,成功地回收利用司家营等地数亿吨低品位铁矿石。
加强贫赤铁矿选矿关键技术的研究,是扩大我国可利用资源量、减少对进口铁矿石原料高度依赖、保障国家经济安全平稳运行的有效途径之一。
《国家中长期科技发展规划纲要》(2006—2020年)(以下简称《纲要》)已将矿产资源高效开发利用列为“水和矿产资源”领域的优先主题。在这一优先主题中明确指出:“重点研究深层和复杂矿体采矿技术及无废开采综合技术,开发高效自动化选、冶新工艺和配套设备,发展低品位与复杂难处理资源高效利用技术、矿产资源综合利用技术”;《纲要》“环境”重点领域的发展思路为“重点开发区域环境质量监测预警技术,突破城市群大气污染控制等关键技术,开发非常规污染物控制技术,废弃物等资源化利用技术,重污染行业清洁生产集成技术,建立发展循环经济的技术示范模式”。该书涉及项目紧密结合了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006—2020年)重点领域及其优先主题任务部署,是具体落实和实施“矿产资源高效开发利用”和“综合治污与废弃物循环利用”优先主题的重要举措。
此外,本项目紧密结合了《“十二五”科学和技术发展规划》中“推进重点领域核心关键技术突破”方向的“建立支撑可持续发展的能源资源环境技术体系”重点任务,是“发展水资源和矿产资源开发技术,提高资源综合利用效率”的具体实施。同时本项目符合《“十二五”科学和技术发展规划》总体思路、发展目标和战略部署。
河北钢铁集团矿业有限公司铁矿石保有储量23亿吨,规划生产能力将达到4200万吨/年。司家营铁矿作为公司下属的大型铁矿山,矿区上部的近亿吨赤铁矿是我国典型的难选微细粒贫赤铁矿,原矿品位低,矿石嵌布粒度极细,矿物单体解离和分选困难。目前采用阶段磨矿、粗细分级、重-磁-浮联合流程,虽然铁精矿可达到TFe品位65%、回收率70%的指标,但是由于矿区原矿性质变化较大,生产流程难以适应,造成尾矿品位偏高,细粒级铁矿物损失较大。
研制开发出对处理该类难选赤铁矿具有较强适应性的先进工艺及技术,可实现赤铁矿选别流程中细粒铁矿物在各选别作业的有效回收,降低尾矿品位。在原矿品位较低且性质变化较大,保证精矿品位65%以上的前提下,矿石综合回收率从70%左右提高到75.45%,浮选尾矿品位经再选后尾矿品位降至11.54%;选厂每年增加铁精矿产量13.28万吨,直接经济效益增加7705.17万元。
微细粒贫赤铁矿高效回收技术的研发将有效提升我国该领域的科学研究及技术应用水平,为合理开发利用该类微细粒难选赤铁矿资源,促进地区钢铁工业乃至全国钢铁工业的可持续发展,起到积极的深远影响。项目研究将进一步推动我国赤铁矿选矿技术的创新和快速发展,对于扩大我国可工业利用铁矿资源量,保障铁矿资源的安全供给及促进钢铁工业的可持续发展将具有重大的现实意义。