包鋼白云鄂博稀土鐵礦選礦、冶煉等綜合利用技術(shù)創(chuàng)新

　　據(jù)20世紀(jì)末的測(cè)定，包頭白云鄂博礦含有74種元素、114種礦物，是世界上罕見的多金屬共生礦。它的鐵儲(chǔ)量達(dá)到18億噸，鈮儲(chǔ)量達(dá)到660萬(wàn)噸，特別是稀土儲(chǔ)量達(dá)到3600萬(wàn)噸，占世界儲(chǔ)量的43%，為世界之首。包頭礦中稀土氧化物的平均品位為5%~7%，有的高達(dá)15%。白云礦是包鋼鋼鐵生產(chǎn)的鐵礦原料基地。包鋼形成年產(chǎn)400萬(wàn)噸鋼的生產(chǎn)能力后，每年開采原礦1200萬(wàn)噸，隨鐵開采出來(lái)的稀土氧化物達(dá)60萬(wàn)噸，接近世界年稀土消費(fèi)量的10倍，具有重大利用價(jià)值。包頭礦由于含有氟、鉀、納等多種元素，給高爐冶煉帶來(lái)許多困難。一是含氟礦石對(duì)風(fēng)口、渣口、鐵口損壞很大；二是由于礦石中堿金屬的影響，高爐結(jié)瘤嚴(yán)重。這“三口、一瘤”成了包鋼高爐生產(chǎn)的嚴(yán)重問題。上世紀(jì)70年代，冶金工業(yè)部?jī)纱谓M織攻關(guān)組先后解決了“三口、一瘤”技術(shù)問題，使包鋼解決了冶煉白云礦的技術(shù)難題。從上世紀(jì)50年代開始，包鋼稀土資源的綜合利用受到黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視。時(shí)任國(guó)務(wù)委員方毅曾代表國(guó)家7次到包頭，抓包頭礦資源的綜合利用。經(jīng)過(guò)幾十年的探索、開發(fā)，包鋼在稀土選礦工藝、氯化稀土生產(chǎn)工藝、稀土合金生產(chǎn)工藝和單一稀土萃取分離技術(shù)等方面都取得了重大突破，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)鐵礦共生資源綜合利用的重大原始技術(shù)創(chuàng)新，初步形成了具有自主科研、生產(chǎn)和應(yīng)用特點(diǎn)的工業(yè)體系。

　　攀鋼高爐冶煉高鈦型釩鈦磁鐵礦新工藝技術(shù)創(chuàng)新

　　攀枝花—西昌地區(qū)蘊(yùn)藏著極其豐富的礦產(chǎn)資源，據(jù)20世紀(jì)末的測(cè)定，已探明的釩鈦磁鐵礦近100億噸，占世界釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量的四分之一。攀西礦是多金屬共生礦，含有五氧化二釩2000多萬(wàn)噸，占全國(guó)儲(chǔ)量的58%，占世界儲(chǔ)量的34.7%；含二氧化鈦87000多萬(wàn)噸，占全國(guó)儲(chǔ)量的90.53%，占世界儲(chǔ)量的35.17%。此外，還有數(shù)量可觀的鈷、鎳、鉻、鈧、鎵等十幾種貴金屬。但在建設(shè)攀鋼以前，釩鈦磁鐵礦的冶煉是一項(xiàng)世界性技術(shù)難題。上世紀(jì)60年代，我國(guó)組成試驗(yàn)組先后在承鋼、西昌試驗(yàn)廠和石景山鋼鐵廠進(jìn)行模擬試驗(yàn)和工業(yè)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了用普通高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的目標(biāo)，為后來(lái)攀鋼的生產(chǎn)提供了技術(shù)依據(jù)。1970年，攀鋼1號(hào)高爐投產(chǎn)后，生產(chǎn)存在不少問題；1972年組成工作組開展技術(shù)攻關(guān)，掌握了大風(fēng)、低硅、噴吹的高爐操作技術(shù)，解決了燒結(jié)礦強(qiáng)度不夠、高爐渣口損壞、鐵水粘罐、混鐵爐裝釩鈦鐵水等技術(shù)問題，打通了釩鈦磁鐵礦的冶煉工藝堵點(diǎn)，生產(chǎn)逐步走向正常。1978年，攀鋼又采取摻用部分天然塊礦入爐的措施，使高爐生產(chǎn)水平進(jìn)一步提高。最終這項(xiàng)由攀鋼創(chuàng)造出的普通大型高爐冶煉高鈦型釩鈦磁鐵礦新工藝，實(shí)現(xiàn)了高鈦型釩鈦磁鐵礦從無(wú)法冶煉到工業(yè)生產(chǎn)的跨越。1979年，該技術(shù)成果獲得國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

　　鞍鋼貧紅鐵礦選礦新工藝自主創(chuàng)新

　　所謂紅礦的選礦，是指對(duì)赤鐵礦、褐鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦、假象赤鐵礦等的選礦。這類礦石的特點(diǎn)是含鐵品位低、嵌布粒度細(xì)、礦物組成復(fù)雜、較為難磨難選，但這類礦石儲(chǔ)量較大，分布較廣。到1990年底，全國(guó)已有大中型弱磁性鐵礦石選礦廠50多座，年處理原礦能力達(dá)6000萬(wàn)噸，當(dāng)年生產(chǎn)的鐵精礦占全國(guó)鐵精礦總產(chǎn)量的15%。而弱磁性鐵礦選礦難度大，選別指標(biāo)不理想，所得鐵精礦含鐵品位長(zhǎng)期在56%~60%徘徊，冶金行業(yè)的科技人員對(duì)此進(jìn)行了不懈攻關(guān)。進(jìn)入上世紀(jì)80年代，我國(guó)對(duì)弱磁性鐵礦石的選礦采用了焙燒磁選、濕式強(qiáng)磁選、弱磁性浮選、細(xì)粒弱磁性重選等工藝流程和相關(guān)裝備及新品種藥劑，不斷取得突破性成果。1986年，鞍鋼齊大山礦一選礦廠將10個(gè)選礦系列按照強(qiáng)磁—弱磁—酸性浮選的新工藝改造完畢；1987年，精礦品位由改造前的58%提高到64%，金屬回收率達(dá)到72%，實(shí)現(xiàn)了貧紅鐵礦選礦工藝的自主創(chuàng)新。

　　相關(guān)領(lǐng)域的一系列自主創(chuàng)新，比如，無(wú)起爆藥安全雷管技術(shù)、原子能工業(yè)用同位素分離膜技術(shù)、高爐氧煤強(qiáng)化煉鐵工藝、全自動(dòng)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)、終點(diǎn)控制技術(shù)、超高功率直流電弧爐煉鋼技術(shù)、大功率交流變頻調(diào)速系統(tǒng)、方坯和大板坯連鑄技術(shù)等實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

　　另外，進(jìn)入新世紀(jì)，我國(guó)還自主設(shè)計(jì)、自主建設(shè)、自主運(yùn)行、自主管理了一批新一代沿海鋼廠，特別是鞍鋼鲅魚圈鋼廠、首鋼京唐和寶鋼湛江鋼鐵，是中國(guó)鋼鐵工業(yè)技術(shù)進(jìn)步集成優(yōu)化的綜合體現(xiàn)。它們體現(xiàn)了中國(guó)鋼廠自主設(shè)計(jì)的理論與方法創(chuàng)新，體現(xiàn)了中國(guó)鋼廠工藝裝備的國(guó)產(chǎn)化水平，體現(xiàn)了中國(guó)鋼廠建設(shè)、運(yùn)行、管理技術(shù)的創(chuàng)新。這批新建沿海大廠的設(shè)計(jì)、建設(shè)，把中國(guó)新一代鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的功能，擴(kuò)展為高效率、低成本的潔凈鋼產(chǎn)品制造，能源高效轉(zhuǎn)換和回收利用，大宗社會(huì)廢棄物的消納、處理和再資源化三大功能。