——湖北华方流态磁化焙烧选矿成套装备不停炉稳定运行已达200天

中国科技投资杂志社 记者 李晓娜

产业链供应链稳定，关乎国家安全。近年来，习近平总书记多次强调“产业链、供应链在关键时刻不能掉链子，这是大国经济必须具备的重要特征”。

钢铁制造大国受制于铁矿石进口

我国是钢铁制造大国，拥有全世界一半的钢铁产能，对关键、重要原材料铁矿石需求每年超过14亿吨。我国铁矿石储量约占世界总储量的11%，主要以中低品位为主，平均原矿品位仅有31%，远低于世界49%的水平，品位高于50%的铁矿石仅占总储量的1.8%，仅经破碎筛分后可直接入炉冶炼的高品位富矿比例非常低。由于中低品位铁矿选矿技术要求高、成本高，我国钢铁企业不得不更多采取进口铁矿石的方式来满足生产需求。根据海关总署最新数据，今年1-4月我国进口铁矿砂及其精矿共38468万吨，同比增长8.6%，而近年来我国铁矿石年进口逆差几乎都在1000亿美元以上，2021年更是超过1800亿美元，对进口依存度连年超过80%。

图1 我国铁矿石品位占比直方图

与巨大进口量相对的是，我国钢铁企业数量众多、集中度较低，而上游资源供应受力拓、淡水河谷、必和必拓、FMG四大矿的高度垄断。弱势的定价权令我国钢铁行业稳定性在近二十年铁矿石价格的大起大落中受到巨大挑战。另外我国铁矿石进口国也相对集中，80%来自澳大利亚和巴西，结构问题比较突出。在国际局势极度不稳定的当下，如何破解对铁矿石进口的高度依赖是保障我国钢铁产业安全的关键。

内外兼修，摆脱铁矿石进口依赖迫在眉睫

令人欣慰的是，众多科研工作者和企业都以保障我国产业链供应链安全为己任，潜心研究，不畏困难，勇于创新，不断破解各领域“卡脖子”难题。围绕降低钢铁行业对进口铁矿石的依赖程度，各方力量从加大国内铁矿石资源开发强度和利用效率、支持再生钢铁料回收和循环利用、加快推进海外权益矿开发等多个方向、内外兼修加快部署与推进，以图尽快破解制约我国钢铁行业发展的瓶颈。

产学研联合，实现低品位、难选铁矿高效利用产业化

在众多策略中，充分发挥总体资源储量优势，有效拓展现有可利用资源，提高低品位、难选铁矿选矿技术，降低选矿成本，成为部分研究机构和企业的攻坚目标。

2013年8月，湖北凤山矿业有限公司投资2亿元新建60万吨/年低品位、难选铁矿流态磁化焙烧选矿示范生产线。流态闪速磁化焙烧选矿成套技术与装备是中国工程院余永富院士为核心的长沙矿治研究院、武汉理工大学院士技术团队，结合湖北黄冈黄梅县低品位、难选铁矿石实际研发的原创性技术。湖北华方装备有限公司在产业化过程中对技术与装备进行了进一步集成与优化、创新，最终形成了成熟可靠的流态闪速还原焙烧技术与成套装备。该技术创新性解决了难选弱磁性铁矿磁化难题和铁矿石焙烧难题，符合高效、环保、节能等多方面要求，被中国钢铁工业协会、中国金属学会评选为“冶金科学技术一等奖”。

图2 项目获得冶金科学技术一等奖

该成套装备发明人洪志刚在提起这条生产线时不无骄傲地表示：“这条示范生产线通过以流态化焙烧方式让低品位褐铁矿、菱铁矿、赤铁矿及复合铁矿等弱磁性铁矿石完成磁化，解决了还原性磁化焙烧难题，磁化反应效率相比常规焙烧方式提高了400倍以上，磁化完成时间缩短至40秒。我们以31.84%品位的菱、褐铁矿原矿生产出品位达到57.5%的精品矿，回收率超过91%！ 较常规选矿工艺精粉提高10多个品位、回收率提高50%以上。”

冶金工业总会让人联想到环境污染。当我们置身开足马力生产的厂区，这个顾虑终于被打消了，因为现场烟囱根本看不到烟尘，厂区内也没有预想中刺激的煤气味道。据洪志刚介绍，由于矿粉的焙烧在封闭的环境中完成，焙烧完成后又通过密闭的管道输送至磁选环节，污染外排环节少；同时由于焙烧温度低，且处在还原性气氛下，几乎不产生氮氧化物，因此相比普通高炉，示范生产线的污染物排放种类及排放量大幅减少。

图3 看不到烟尘的烟囱

项目有效提高了低品位铁矿石的利用效率，环保也完全达标，但如果要产业化还必须要考虑生产成本。对于成本问题，洪志刚同样给出自信的答案“即使在2022年电价煤价高企的情况下，比较进口铁矿石和钢铁企业采购成本，用我们的生产线从低品位、难选铁矿中磁选出铁精矿也是划算的！”他边说边给我们展示了详尽的财务数据。

筑梦起航，建设100条生产线，完成10%的进口替代

截至发稿，该生产线已不停炉稳定运行200天，已具备产业化条件。流态磁化焙烧选矿技术给选矿行业带来巨大进步的同时，也使国内存量巨大的低品位、难选铁矿石的大规模高效综合利用成为可能。在当前时期，有效拓展国内可利用铁矿资源量，保障铁矿石供应能力，改善铁矿石供应严重依赖进口的严峻局面对我国经济发展及国家安全具有重要的战略意义。

说起未来，发明人洪志刚说：“目前我们年产100万吨的生产线技术已经完全成熟，如果能够建设100条这样的生产线，就可以高效环保地利用低品位、难选铁矿年产1亿吨精铁矿，那时我们的生产线就足以完成咱们国家10%铁矿石进口替代！”我们希望先进的技术装备可以成功复制推广，为我国低品位、难选铁矿高效、低成本利用提供一条可行路径，成为我国摆脱铁矿石进口依赖，实现钢铁行业产业链供应链稳定的又一有力支撑。

图4 省级高新技术企业证书