吹盡狂沙始得金----國家863《釩鈦磁鐵礦高效選礦關鍵技術與示範》重點課題攻關側記
易小雄
層巒疊嶂、雲蒸霞蔚的中國西南高原,有個迤邐千裏的神奇穀地,宛如混沌初開,石破天驚的瞬間,拓印在大地上的一道閃電——這就是長300多公裏,寬10餘公裏的攀西大裂穀。
這裏,幾千年來,頑強生長著一種高大挺拔,枝葉繁茂的樹木,每逢陽春之際,綻放出火焰一樣紅,雲霞一樣美的花兒……
她,就是攀枝花。一顆鑲嵌在祖國西南的璀璨明珠。這裏有礦產47種,礦產地204處。釩鈦鐵礦儲量近100億噸,占全國鐵礦石儲量的20%。鈦儲量占全國94%,位居世界第一。釩儲量占全國87%,位居世界第三。還伴生有鈧、鉻、镓、鈷、鎳等幾十種稀有貴重元素,被譽為“富甲天下的聚寶盆”,是聞名世界的釩鈦之都。
半個世紀的崢嶸歲月,半個世紀的滄桑砥礪。攀鋼人在這片神奇而富有的攀西土地上,以氣吞山河的英雄氣概,戰烈日,鬥酷暑,依靠科技和國家863重點課題,把攀鋼打造成國內最大釩鈦產品生產企業,其中釩產品產能居世界第二,鈦精礦產品產能全國第一。
國家863課題的由來
50年來,攀西釩鈦磁鐵礦形成了 “先選鐵、後選鈦” 的主體流程,利用“三段一閉路破碎+兩段階磨階選”的選鐵流程,回收20.0%以上的表內礦,“兩段強磁+浮選”流程回收選鐵尾礦中的鈦鐵礦。
雖然攀西釩鈦磁鐵礦利用技術得到迅速發展,但是受工藝礦物學研究手段、礦石性質及選礦技術水平等因素的製約,攀枝花礦區大量低品位礦石、白馬礦區低品位鈦鐵礦均未得到利用,造成資源浪費和土地占用。
“資源不可再生,必須倍加珍惜,想盡一切辦法把資源綜合利用、‘吃幹榨盡’”,這是國內同行共同心聲!為此,攀鋼牽頭,聯合中國科學院過程工程研究所、中國地質科學院礦產綜合利用研究所和東北大學等單位,在國家科技部關心和支持下,係統開展“釩鈦磁鐵礦高效選礦關鍵技術與示範”課題研究,期待能進一步提高攀西釩鈦磁鐵礦的資源利用率,為國民經濟發展提供支撐。
綜合利用,把低品位釩鈦磁鐵礦“吃幹榨盡”
攀西釩鈦磁鐵礦從設計到開采均以20%作為工業品位,采礦過程中伴隨采出大量15%~20%的低品位礦石,幾十年來一直作為廢棄物堆放在排土場。
國家863計劃的實施,為攀西釩鈦資源開發利用注入了新的動力。2012年開始,一場凝聚各方麵力量、人才薈萃的科技會戰,一場考驗領導凝聚力、指揮力、意誌力的《釩鈦磁鐵礦高效選礦關鍵技術與示範》863課題攻關會戰在攀鋼拉開了帷幕。
科研工作是一項探索性很強的“日積月累”的工作,非一日之功,也非一時之投入就能立竿見影,必須舍得投入,堅持不懈。攀鋼對科研工作“一路綠燈”,並在人、財、物等方麵給予大力支持。通過攀鋼及參與單位的不懈努力,取得了高壓輥磨破碎、粗粒拋尾、磁性分離、選擇性磨礦等工藝技術的關鍵性突破,形成了高效選鐵成套技術;投資10億元,建成了年處理低品位釩鈦磁鐵礦1000萬噸,生產鐵精礦130萬噸的低品釩鈦磁鐵礦高效選鐵示範線。
該示範線主要將低品位釩鈦磁鐵礦經破碎、閉路篩分後,50mm以下篩下物進行幹式拋尾,拋尾率達到35%以上,拋尾精礦品位提高3-5個百分點,達到了品位20%以上的規格礦。
規格礦經高壓輥磨細碎後、粒度降至4-6mm再次進行濕式拋尾,再拋出30%的合格尾礦後,精礦進入兩段階磨階選流程生產出合格鐵精礦。
功夫不負科研人。示範工程建成後,攀鋼實現了低品位釩鈦磁鐵礦的高效利用,成本較常規流程降低了30.55%,使釩鈦磁鐵礦的工業品位由20%降低到15%,釩鈦磁鐵礦資源相對利用率提高了23.64個百分點。
該選礦技術突破了低品位釩鈦磁鐵礦利用瓶頸,降低了選礦成本,提高了資源利用率,可延長攀枝花礦區服務年限10年以上,對攀西乃至全國低品位釩鈦磁鐵礦的開發利用起到巨大的示範作用。
攻克難關,爭當民族釩鈦工業發展領軍者
鈦,被譽為“二十一世紀金屬”,在國民經濟發展中的應用領域十分廣泛。鈦的生產和應用是一個國家工業和科技發展的重要“標杆”。
攀西白馬礦區礦石含鐵、鈦等有用元素均低於攀枝花礦區約5個百分點,其選鐵尾礦中鈦品位僅為4~6%,同時選鐵尾礦中還含有鐵質橄欖石和伊丁石等幹擾礦物,采用常規的“兩段強磁—浮選”流程,入浮品位低,浮選成本高。
國家863課題,猶如田徑賽場上一支充滿韌勁的撐杆,支撐著攀鋼在鈦資源綜合利用方麵不斷跨過新高度。公司課題組針對鐵質橄欖石和伊丁石等幹擾礦物與鈦鐵礦的工藝礦物學特性差異,通過近百次探索和試驗,創新性提出了“原礦分級+強磁+重選+強磁+浮選”選鈦流程,解決了鐵質橄欖石和伊丁石等礦物對選鈦工藝的幹擾,入浮鈦品位比常規流程提高6.5個百分點,鈦回收率提高4個百分點,選鈦成本得到了有效控製。該流程成功獲得國家發明專利。
依據研究成果,攀鋼在新白馬投資3.8億元,建成一條低品位鈦鐵礦高效利用示範線。該示範線采用大型高梯度強磁預選,預選精礦再經384台螺旋溜槽將鐵質橄欖石和伊丁石的分離,進入浮選、過濾作業後生產出合格鈦精礦。
示範線處理白馬選鐵尾礦1044萬噸,生產鈦精礦19.53萬噸,二氧化鈦回收率20.00%以上。從上述數據,讓我們看到了攀鋼加快低品位鈦資源利用生產的雄姿,看到了,這支科研鐵軍與鈦精礦為伍,戰高溫、鬥酷暑、抗嚴寒,用球磨機、粗浮、細選、微波幹燥書寫著屬於自己、也屬於人民共和國的功勳:以飄飛的汗雨、頑強的意誌,不停地澆鑄國家863計劃的新夢想,實現了白馬礦區選鈦從無到有,大幅度提高了鈦資源的利用率,為低品位鈦資源利用提供了重要技術支撐,對提高攀西鈦資源開發利用起到了巨大的示範作用。
與此同時,課題組還對釩鈦磁鐵礦綜合利用多項前沿技術進行了探索研究,初步形成了鐵、鈦共磨分選流程、超細粒級鈦鐵礦回收新工藝,並在實驗室實現了釩鈦磁鐵礦高效選礦全流程再現;完成了釩鈦磁鐵礦中各有價元素在礦石中的賦存狀態和選礦過程中的金屬走向研究,為進一步回收其它有價元素提供了理論支撐。
綜合利用無止境,借勢發展不停步。回顧863計劃實施走過的歲月,是攀鋼資源綜合利用劈波斬浪、鑄就輝煌的歲月。在這個全中國奮力前行的大時代,攀鋼人用智慧和科技,為攀西資源的綜合利用奠定了堅實基礎,成就了一個企業奮力前行的希望。
四川省攀枝花市攀鋼礦業公司黨委政工部