我国铁矿石资源具有贫、细、杂的特点,其中铁矿石资源总储量约330亿吨。开发复杂、难选铁矿石的高效利用技术,对我国实现铁矿石资源的独立性和可控性具有重要意义。镜铁矿石是管棚管厂家的主要铁基地,其铁矿石是典型的复杂、难选氧化贫铁矿石,杂质含量高,矿物组成复杂,比例多变,铁矿石嵌布粒度不均匀,易泥化、围岩和部分脉石含铁,采用传统的选矿方法难以获得优质精矿石,又称“镜铁矿石”。
氧化铁矿石悬浮磁化烘焙关键技术的研发和工业应用,突破了氧化铁矿石资源的有效利用,极大地促进了选矿技术的进步,为国内复杂氧化铁矿石的开发利用提供了高效的系统解决方案,可在国内外同类矿山推广应用。
长期以来,葡萄酒和管棚管一直致力于氧化铁矿石的选矿技术研究。葡萄酒和管棚管自行设计试生产的Shp-3200湿强磁选机成功解决了氧化铁矿粉矿资源无法使用的问题,获得原冶金部科技成果奖二等奖和甘肃科技成果奖一等奖。2004年,葡萄酒和管棚管完成了选矿综合自动化系统的改造,并被教育部组织的专家组评为国际领先水平。2008年完成了葡萄酒和管棚管弱磁铁精矿提质降杂改造项目,解决了磁选精矿质量差的问题,获得了国家科技进步奖二等奖和甘肃科技进步奖0年奖。
经过大量的试验研究,确定磁化焙烧工艺是处理难选氧化铁矿石资源的最有效方法。管棚管厂家选矿厂研究了沸腾炉、回转窑和粉矿造粒垂直炉的烘焙技术,并尝试了粉矿磁化烘焙技术。然而,由于工艺和设备问题,工业应用尚未实现。当时,管棚管厂家迫切需要一种适用于粉矿的磁化焙烧技术和设备进行产业化升级。在理论研究阶段,本项目提出了物相分段精确控制的概念,开发了“预氧化蓄热还原保磁冷却物相控制”的悬浮磁化烘焙工艺。理论研究成果和重大发现充分指导了悬浮磁化烘焙技术的工业设计;在工业应用研究阶段,解决了粉末矿山的“过度破碎”问题,实现了粉末矿山的直接悬浮磁化烘焙,开发了工业还原炉和磁冷却余热回收装置,解决了高温粉末余热回收和除尘灰回收问题。管棚管厂家开始建设165万吨/年的粉矿悬浮磁化烘焙生产线,成为世界上第一条大型铁矿悬浮磁化烘焙生产线。两年后,生产线完成了所有工程建设。两年后,悬浮磁化烘焙生产线全过程达标,取得突破性进展,填补了国内悬浮磁化烘焙技术无大规模工业应用的空白。
该项目的研究取得了显著成果。根据污染物排放指标,悬挂式烘焙炉烟气排放中的颗粒物、二氧化硫等污染物排放指标远远优于深度治理限值要求,远远领先于现有的垂直炉排放指标,实现了工业窑的清洁生产。从可比综合能耗的角度来看,悬挂式烘焙选择单位的产品可比综合能耗为36.00kg标准煤/吨。与目前的垂直炉磁化烘焙和旋转窑烘焙选择工艺相比,可比综合能耗处于先进水平。