难选氧化铁矿石悬浮磁化焙烧关键技术开发与工业应用获科技进步奖

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我国铁矿石资源丰富，其中难选氧化铁矿资源占比高达39.3%。 难选氧化铁矿资源开发难度大，限制了国内钢铁企业对铁矿石资源的利用。 针对这一问题，酒泉钢铁公司立足国内资源，数十年持续研究难选氧化铁矿相关技术，最终实现了铁矿石资源的高效利用。

“吃掉所有的铁矿石资源”

酒泉钢铁有限公司使用的铁矿石来自于祁连山的镜铁山矿。 1970年酒钢高炉投产后，镜铁山开采的铁矿石只有一半能进入磁选流程。 筛出的粉矿另一半由于没有合适的技术和成熟的设备而无法利用，只能堆积在冶金厂区。 经过长期积累，一千万吨以上的粉矿形成了一座山。

“这个粉矿太重了，压得酒钢人无法呼吸，无法直立，公司连年亏损。” 酒钢原选矿工程师孙忠信回忆，“技术人员聚集在沸腾炉、粉矿竖炉、回转窑、斜炉周围，进行了大量的实验、探索和研究，但都以失败告终。 ”。 20世纪70年代，酒钢继续开展强磁选技术研究。 首先自行设计制造了SHP-1000琼斯型平环强磁选机。 这使得酒钢镜铁山粉矿处理试验获得成功。 后来，为了满足生产需要，技术人员又研制出了SHP-3200型强磁选机。

1985年，酒钢已有六台SHP-3200型强磁选机投入生产。 至此，从镜铁山开采出来的精矿不再堆积。 原本积累的细矿逐渐被“消化”，酒钢扭亏为盈。

酒钢块矿采用竖炉焙烧-弱磁选技术。 该技术提高了难选氧化铁矿的回收率，但导致精矿品位较低、杂质含量较高。

为进一步提高弱磁铁精矿品质，选矿技术团队分析了酒港镜铁山矿石的性质和水质特征，研发了“阳离子反浮选技术”，使弱磁铁精矿品位提高了4个百分点，消除了碎片。 含量显着降低。

“难选氧化铁矿悬浮磁化焙烧关键技术研究及工业应用”项目负责人陈宜林表示，阳离子反浮选技术的应用，使酒钢块矿焙烧后的铁精矿品位有了很大提高，但细矿的品位较高。金属回收率和精矿质量仍处于行业较低水平。 “提高细矿选矿指数，压榨出全部铁矿石资源，成为酒钢选矿技术人员的梦想，也成为我们不懈的追求。” 陈宜林说道。

2015年，陈一林捕捉到了悬浮烘焙技术的发展趋势。 于是他带领团队不断跟踪、研究、考察，开始探索铁矿粉悬浮磁化焙烧工艺。

同年，酒钢委托东北大学对酒钢粉矿进行了系统的悬浮磁化焙烧试验小试和中试。 2016年，酒钢委托东北大学进行了扩大连续测试。 检测结果表明，铁精矿品位为58.67%，回收率为87.82%，为酒钢粉矿的高效利用奠定了技术基础。

基于东北大学悬浮磁化焙烧技术试验结果，2016年6月24日，年产165万吨悬浮磁化焙烧选矿改造项目在酒泉钢铁公司开工建设。有限公司； 2017年底完成全部项目建设内容及单机调试； 2018年3月 3月进入热负荷测试； 2018年11月至2019年3月，该项目进行一期连续试生产。 但由于试生产过程中出现的多重问题，悬浮磁化焙烧技术并未在酒钢成功实施。 2019年3月，酒钢决定关停该项目进行改造。

项目已全面达产达标

“万事开头难，但我们没想到会这么难。工业试验中已经很完善的工艺，进入试生产后却暴露出各种问题。” “当时负责酒钢悬浮炉子项目的项目部热能负责工程师李景涛说。

试生产调试过程中，项目组组织改造43次，生产调试53次，先后克服了悬浮焙烧炉干燥段物料、冷却产品过氧化、悬浮床落料、单台设备使用寿命短等问题，存在余热锅炉冷却效果差等生产问题。

“余热锅炉系统流化床的堵塞问题是该项目最大的拦路虎，经过四次改造，堵塞问题仍然无法解决。” 李景涛表示，经过讨论，技术团队决定暂时剥离余热回收系统，单独运行悬浮磁化焙烧。 炉。 于是，团队中出现了两种声音：一种认为余热回收给项目带来太大风险，建议放弃余热回收，单独运行悬浮磁化焙烧炉，以维持满负荷生产。在一个短暂的过程中； 另一种主张继续优化改造，实现余热充分回收，消除高温矿浆对磁选过程的不利影响，同时降低悬浮焙烧的能耗成本。

陈宜林认为，余热回收是该项目节能减碳的关键因素，是整个悬浮焙烧工艺能否大规模推广应用的核心。 不管困难有多大，他们都必须面对，坚决咬下这块硬骨头。

在陈一林的坚持下，项目组白天组织生产调试，晚上加班审核数据，完善改造方案。 最终解决了余热锅炉系统流化床堵塞问题，实现了余热回收。 该设备的蒸汽产量可达每小时22吨。

该项目于2020年11月实现满产达标。根据年度产量统计，铁精矿品位达到55.3%，金属回收率达到89.4%。 与原强磁选工艺相比，悬浮磁化焙烧系统精矿铁品位提高12个百分点，金属回收率提高26个百分点，经济效益十分显着。

2021年11月26日，甘肃省金属学会主办了“难选氧化铁矿悬浮磁化焙烧关键技术研究及工业应用”科技成果评价会。 与会专家认为，该科技成果整体技术达到国际领先水平，建议加快推广应用。