探秘缘由:10月27日,攀西战略资源创新开发试验区首批重大科技攻关项目招投标完成,11个项目成功签约。其中,攀钢有8个项目。
探秘项目:攀西钒钛磁铁矿高效选矿成套技术研究项目。
攻关目标:进一步提高攀西钒钛磁铁矿产品质量、资源利用率、钛资源回收率。
11月7日,攀钢矿业设计研究院选矿设计研究室,王洪彬正在埋头整理科技攻关项目研究资料。他是选矿设计研究室的副主任、高级工程师,也是攀西钒钛磁铁矿高效选矿成套技术研究项目的主要负责人之一。
“期盼多年,联合攻关终于梦想成真!”尽管10天前就已得知项目招标成功的消息,但谈起此事,王洪彬眉宇间仍难掩兴奋之情。
困境探路
淘“金”最复杂钒钛磁铁矿
“好比我们不仅要把混入面粉的玉米粉、红薯粉都挑出来,还要剔除面粉微粒中包裹的杂质,你说有多难?”王洪彬形象地道出了攀西钒钛磁铁矿资源综合利用的难度。
攀西地区是我国第二大铁矿区,拥有已探明的钒钛磁铁矿资源近100亿吨,占全国的25%以上。然而,由于铁、钛、钒紧密共生,且伴生铬、钴、钪等几十种元素,这里的矿成为世界上最复杂的钒钛磁铁矿之一。
“选矿就是要尽可能地分离各种杂质,为高炉冶炼提供高品位的精矿。”王洪彬告诉记者,经过老一辈科研人员的集中攻关,密地选矿厂于1970年建成,在国内首次实现了钒钛磁铁矿中的铁资源回收。然而,由于矿石性质复杂,选别难度很大,选矿生产长期达不到设计水平,铁精矿含硫、铝、镁等杂质较多。
“精矿好比精粮,杂质多了,后端工序就会‘消化不良’。”王洪彬在电脑显示屏上调出一幅高分辨率电子显微镜下的铁精矿截面图像,大片的蓝色物质代表铁元素,十几种其它颜色的物质夹杂其中。他指着图像中一根头发丝状的细线说,要分离它,理论上必须把现在直径74微米的铁精矿颗粒磨到2微米以下,比一般的面粉颗粒还要小很多很多。
攀钢选矿科研人员曾做过一次实验:把500克74微米级的矿粉投入实验设备,磨选24小时才得到10微米级的矿粉。照这种办法,如果磨到2微米以下,耗时还将增加上千倍,磨矿成本将达到每吨四五万元。
“这样的代价是企业无法承受的。”王洪彬告诉记者,由于高效和低耗难两全,经过44年技术攻关和多次升级改造,攀枝花铁精矿品位才从51.5%提升到54%。
攀西试验区科技攻关项目招投标带来了重大转机。攀钢选矿科技团队将与中国地质科学院矿产综合利用研究所强强联手,开展“钒钛磁铁矿工艺矿物学及铁精矿提质降杂试验研究”项目分包协同攻关。攻关目标是通过2至3年的努力,将攀枝花铁精矿品位提升至56%以上,硫含量降到0.2%以下。“铁精矿品位每提高1个百分点,每吨售价将增长15至20元。”王洪彬说。
跨省借智
“拯救”尾矿中更多钛资源
“相比铁和钒,攀枝花钛资源的回收利用起步较晚、难度更大。”从攀钢选钛生产一线成长起来的王洪彬感慨道,每天十几个小时泡在车间搞攻关的那些日子让他终生难忘。
1980年,攀钢建成年产5万吨钛精矿试生产线,结束了攀枝花不能回收钛资源的历史。经过34年自主创新和科技攻关,攀钢一步步攻克了中粗粒级、细粒级、微细粒级钛铁矿的高效回收难题,钛精矿生产能力目前已达到70万吨,选铁尾矿钛回收率达到42%。选钛科技成果两度斩获四川省科技进步一等奖。
尽管从选铁剩下的尾矿里“救”出了超过四成的钛资源,但王洪彬仍觉得这个比例太低了。“最新研究表明,攀枝花矿区选铁尾矿中钛的理论回收率可达到70%以上。”王洪彬说,攀西地区在提高钛资源利用水平方面有很大的潜力可挖。
目前,导致攀西钛资源回收率低的一个重要原因,是选钛原料中的超细粒级钛铁矿(小于38微米)含量大而且无法有效回收。
正因为如此,我省在攀西试验区首批重大科技攻关招投标项目中,将钒钛磁铁矿高效选矿成套技术研究列为特别重大项目,给予最高比例40%的财政补贴。
通过“超细粒级选钛工艺及关键配套技术研究”项目分包的招投标,攀钢选钛科技团队与长沙矿冶研究院有限责任公司走到了一起。
王洪彬希望通过这次跨省“借智”,尽快突破超细粒级钛精矿关键技术,实现攀枝花钛精矿品位高于47%、钛资源回收率超过55%的目标。(四川日报记者 寇敏芳 刘旭)