我國(guó)鐵礦資源綜合利用現(xiàn)狀及存在問題
來源：資源網(wǎng) 作者：吳榮慶
1．鐵礦資源儲(chǔ)量及其特點(diǎn)
我國(guó)鐵礦資源分布非常廣泛，遍及全國(guó)31個(gè)省、市和自治區(qū)的700多個(gè)縣、旗。截止2006年底，全國(guó)鐵礦石查明資源儲(chǔ)量607.26億t，其中，基礎(chǔ)儲(chǔ)量220.92億t，占36.4%，資源量386.34億t。遼寧、四川、河北、山西、云南五省合計(jì)查明資源儲(chǔ)量372.52億t，占總查明資源儲(chǔ)量的61.3％。
我國(guó)鐵礦資源多而不富，以中低品位礦為主，富礦資源儲(chǔ)量只占1.8%，而貧礦儲(chǔ)量占47.6%。中小礦多，大礦少，特大礦更少。礦石類型復(fù)雜，難選礦和多組分共(伴)生礦所占比重大。難選赤鐵礦和多組分共生鐵礦石儲(chǔ)量各占全國(guó)總儲(chǔ)量的1/3，共伴生組分主要包括V、Ti、Cu、Pb、Zn、Co、Nb、Se、Sb、W、Sn、Mo、Au、Ag、S、稀土等30余種，最主要的有Ti、V、Nb、Cu、Co、S和稀土等，有的共(伴)生組分的經(jīng)濟(jì)價(jià)值甚至超過鐵礦價(jià)值，如白云鄂博鐵礦中含有豐富的REO和Ta、Nb；攀枝花釩鈦鐵礦中的V和Ti儲(chǔ)量居世界前位。隨著分離和應(yīng)用技術(shù)的提高，這些共(伴)生組分將得到充分的綜合回收利用。有些紅礦有用組分嵌布粒度細(xì)，或者與有害組分嵌布緊密，難以選別回收，造成鐵礦物選礦回收率低，大量有用組分流失到尾礦中。有些以中低品位為主但易采易選的磁鐵礦礦床，其中夾有大量邊際效益的低品位礦石，如有適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)刺激政策，也可得到充分開發(fā)利用。
2．開發(fā)利用現(xiàn)狀及開發(fā)過程中資源的利用情況
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)鋼鐵市場(chǎng)需求日益強(qiáng)勁，近20年來，鋼產(chǎn)量翻了幾翻，對(duì)鐵礦石的需求量呈不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，對(duì)鐵礦山建設(shè)也提出了更高的要求。目前我國(guó)已形成具有年產(chǎn)鐵礦石5億t能力的生產(chǎn)體系，并建成鞍山—本溪、西昌—攀枝花、冀東—密云、五臺(tái)—嵐縣、包頭—白云鄂博、鄂東、寧蕪、酒泉、海南石碌、邯鄲—邢臺(tái)等重要鐵礦原料基地，鐵礦石采掘規(guī)模居世界第一，但仍不能滿足日益增長(zhǎng)的國(guó)內(nèi)需求；鐵礦石生產(chǎn)集中程度也不高，據(jù)2006年的統(tǒng)計(jì)，全國(guó)共有鐵礦山3933處，其中大中型礦山224處，占礦山總數(shù)的5.7%。大部分鐵礦石采用的是露天開采，特別是大型礦山，更是以露天開采為主。2006年全國(guó)有齊大山（1700萬噸）、水廠（850萬噸）、南芬（1200萬噸）、南山（600萬噸）、白云鄂博（1200萬噸）、蘭尖（600萬噸）等年產(chǎn)礦石量超過300萬t的露天鐵礦山16座；而年產(chǎn)量超過100萬t的地下礦山僅10座，如鏡鐵山（330萬噸）、梅山（340萬噸）、西石門（200萬噸）、程潮（150萬噸）等。全國(guó)有重點(diǎn)選礦廠35座。
大中型鐵礦山露天采剝工藝多為組合臺(tái)階或分條擴(kuò)幫開采工藝。開拓方式主要為鐵路－汽車聯(lián)合運(yùn)輸方式，或采用單一汽車、平硐溜井運(yùn)輸方式。
大中型鐵礦地下礦山開拓方式多以豎井開拓為主，也有平硐溜井斜坡道開拓方式，還有豎井斜井、豎井斜坡道聯(lián)合開拓方式。采礦方法以無底柱分段崩落法為主，有底柱分段崩落法、淺孔留礦法等也有應(yīng)用。
小型坑采礦山普遍存在著設(shè)備簡(jiǎn)陋，生產(chǎn)條件差、安全設(shè)施不健全，每年都發(fā)生數(shù)起透水、冒頂、地表塌陷等重大事故，破壞了礦體的整體性，再實(shí)行規(guī)模開采已十分困難，丟礦、漏礦等現(xiàn)象十分嚴(yán)重。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年全國(guó)鐵礦石產(chǎn)量58817.14萬噸，其中，42家重點(diǎn)企業(yè)產(chǎn)量14193.9萬噸，占全國(guó)產(chǎn)量的24.13%；24家地方骨干企業(yè)產(chǎn)量2487.20萬噸，占全國(guó)產(chǎn)量的4.23%；小礦產(chǎn)量42136.04萬噸，占全國(guó)產(chǎn)量的71.64%。
國(guó)有重點(diǎn)礦山和地方骨干企業(yè)以露采為主，在16681.1萬噸的產(chǎn)量中, 露采產(chǎn)量為13491.67萬噸，占80.88%，平均采出品位30.53%，平均回采率96.35%；坑采產(chǎn)量為3189.43萬噸，占19.12%，平均采出品位38.29%，平均回采率78.67%；國(guó)有重點(diǎn)礦山產(chǎn)量14193.9萬噸，平均出礦品位30.5%，采礦回收率96.5%；其中，露采11909.01萬噸，占83.9%，出礦品位30.5%，采礦回收率96.5%；坑采2284.89萬噸，占16.1%，出礦品位39.16%，采礦回收率78.64%；地方骨干企業(yè)產(chǎn)量2487.20萬噸，其中，露采1582.66萬噸，占63.63%；坑采904.54萬噸，占53.31%。
2006年全國(guó)重點(diǎn)礦山和地方骨干企業(yè)選廠的平均入選品位31.23%，平均精礦品位64.88％，平均尾礦品位10.5%，平均選礦回收率為90.1％。其中，重點(diǎn)礦山企業(yè)選廠的平均入選品位31.15%，平均精礦品位64.82％，平均尾礦品位10.74%，平均選礦回收率為79.69％。
按礦石類型分，全國(guó)重點(diǎn)礦山的磁鐵礦選廠的平均入選品位30.23%，鐵精礦品位67.11％，選礦回收率82.67％，尾礦品位8.59％；紅礦選廠的平均入選品位30.98%，鐵精礦品位68.49％，選礦回收率82.3％，尾礦品位8.29％；多金屬礦選廠的平均入選品位34.34%，鐵精礦品位61.77％，選礦回收率71.7％，尾礦品位15.86%。
從礦石類型來看，磁鐵礦的選礦指標(biāo)較好，紅礦的選礦指標(biāo)由于近年來選礦工藝得到了較好的改善，特別是政府大力推廣紅礦選礦的提鐵降硅選礦新技術(shù)，終于取得了令人滿意的成績(jī)。一般地講,
機(jī)械化和自動(dòng)化水平高的大型選礦廠的回收率比前幾年有了較大的提高。多金屬礦的選礦指標(biāo)近年雖也有提高，但在精礦品位和回收率、尾礦品位等方面仍有較大差距，其選礦技術(shù)和工藝流程有待進(jìn)一步改善，以提高精礦品位和選礦回收率。
專家分析，鐵礦石以露天開采為主的情況很可能將在近期出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。初步統(tǒng)計(jì)表明，到2010年后，我國(guó)約有一半的露天礦將出現(xiàn)資源危機(jī)，同時(shí)，淺地表易處理的鐵礦石保有儲(chǔ)量也呈大幅減少的趨勢(shì)。因此可以認(rèn)為，地下開采將是今后我國(guó)開采鐵礦石的主要發(fā)展趨勢(shì)。然而，令人擔(dān)憂的是，我國(guó)地下鐵礦企業(yè)由于歷史的原因，普遍采用崩落采礦法等落后采礦方法，礦石貧化損失達(dá)35％～40％，礦山資源綜合回收率僅在50％左右，大量資源被丟棄而無法回收。
盡管我國(guó)鐵礦資源儲(chǔ)量位居世界前列，但因人口眾多，人均占有量?jī)H36t（世界人均占有量為51.19t），僅為世界人均占有量的70％。特別是由于鐵礦資源品位低，平均品位33%，尚不到世界上富礦資源國(guó)平均品位的一半，因此自1985年起，國(guó)產(chǎn)鐵礦石已不能滿足鋼鐵工業(yè)發(fā)展的需求，進(jìn)口逐年擴(kuò)大，目前我國(guó)鐵礦石的進(jìn)口依存度已超過50%。
3．綜合利用情況：成績(jī)與不足
根據(jù)礦石類型、礦物組合、有用元素含量及其賦存狀態(tài)和礦石綜合利用特點(diǎn)，可將我國(guó)鐵礦按共(伴)生資源狀況劃分為4種類型：
（1）單一鐵礦石型：礦石礦物簡(jiǎn)單，主要為磁鐵礦，或赤鐵礦與菱鐵礦互為主次。除鐵外，一般不含其他有用組分，個(gè)別伴生有Ga，但未被回收。屬于此類的有沉積鐵礦如江西余江式鐵礦，受變質(zhì)沉積鐵礦如遼寧、河北、山西一帶的鞍山式鐵礦。
（2）銅－硫（鈷）－鐵或錫－硫（鉬）－鐵礦石類型：又稱鐵多金屬礦，除鐵外，常共生Cu、S、Co、Zn、Mo、Sn、石膏，伴生有Cu、S、Pb、Zn、Co、Au、Ag、Sn、Mo、W等組分。屬于此類的有接觸交代－熱液鐵礦及與火山－侵入活動(dòng)有關(guān)的鐵礦。該類型代表性礦床有大冶、程潮、金山店、魯中、梅山、金嶺、西石門、符山等。
（3）釩－鈦－鐵礦石類型：又稱釩鈦磁鐵礦，礦石成分復(fù)雜，除鐵外，尚共生有V、Ti，伴生有Cu、Ni、Co、S、Cr、Se、Te、Sc、Ge、Ga等組分。主要礦物有鈦磁鐵礦（釩鈦磁鐵礦）、鈦鐵礦及鈦、鐵的硫化礦物；主要脈石礦物有輝石（鈦輝石）、斜長(zhǎng)石、綠泥石（橄欖石）。該類型礦床以攀枝花地區(qū)釩鈦磁鐵礦床規(guī)模最大，承德地區(qū)大廟釩鈦磁鐵礦次之。
（4）多金屬－稀土－鐵礦石型：該類型的礦產(chǎn)成因類型為沉積變質(zhì)熱液疊加鐵礦床，白云鄂博鐵礦屬于此類。白云鄂博鐵礦床是世界獨(dú)特的大型鋯石－稀土－鈮鉭多金屬共生礦床，除鐵外，共生有稀土、鈮鉭，稀土資源占世界稀土總儲(chǔ)量的80％，占我國(guó)稀土總儲(chǔ)量的97％，被稱為“稀土之鄉(xiāng)”，鈮的儲(chǔ)量?jī)H次于巴西，居世界第二位。
（5）鈾－硼－鐵礦石型：遼寧翁泉溝含鈾硼鐵礦為此類鐵礦的唯一例子。這是一個(gè)硼鐵共生，伴生鎂、鈾等有用資源的多元素共生礦。B2O3儲(chǔ)量為2184萬噸，占全國(guó)硼儲(chǔ)量的58%，鐵儲(chǔ)量2.83億噸。由于有用礦石嵌布粒度極細(xì)，機(jī)械選礦分離主要礦物回收率很低。國(guó)內(nèi)目前分離鐵硼有兩種主要方法，一種是高爐冶煉分離硼鐵，另一種是選礦初步富集，選擇性浸出法分離硼鐵，硼、鐵、鈾、鎂全面綜合利用。后者比前者雖然綜合利用程度更高，產(chǎn)品適用性好，但由于浸出法需要大量的酸，成本過高,而沒有達(dá)到國(guó)家有關(guān)部門的認(rèn)可。
國(guó)家長(zhǎng)期堅(jiān)持從人力、物力、財(cái)力方面對(duì)攀枝花、白云鄂博等典型共生鐵礦床進(jìn)行綜合利用攻關(guān)項(xiàng)目的投入，積極組織力量進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)并取得一系列成果，逐步在冶金礦山方面形成了攀枝花、白云鄂博兩大礦產(chǎn)資源綜合利用基地，對(duì)推進(jìn)全國(guó)礦產(chǎn)資源綜合利用工作起到了很好的示范作用。
至今，我們從開采的鐵礦中綜合回收利用的組分已多達(dá)27種以上，其中可選出單獨(dú)精礦的有鐵、銅、硫（鈷）、鋅、釩、鈦、硼、稀土、重晶石、螢石和磷灰石等12種，呈分散狀態(tài)在冶煉中回收的有Au、Ag、Co、Ni、Se、Te、Sc、Ge、Ga、Bi、Cd、Nb、Ta、La、Nb等15種元素。此外，在尾礦、廢石的綜合利用方面也取得了很大進(jìn)展。其中尤以包鋼白云鄂博含稀土鈮鉭磁鐵礦的綜合利用工作最有成效。
包鋼白云鄂博鐵礦是一個(gè)富含稀土鈮鉭磁鐵礦的特大型綜合共伴生礦床，目前年產(chǎn)75000噸稀土礦的初級(jí)產(chǎn)品，占全國(guó)稀土礦年產(chǎn)量的57%。包鋼依托綜合利用，成立了集稀土采冶、稀土分離、稀土加工、稀土貿(mào)易、稀土科研為一身的稀土集團(tuán)公司，目前該公司已形成年產(chǎn)稀土精礦10萬噸的生產(chǎn)能力，生產(chǎn)能力占全國(guó)稀土精礦80%以上，生產(chǎn)REO含量為30%～60%多種品級(jí)的氟碳鈰礦和獨(dú)居石混合稀土精礦，以及REO含量為68%的品位單一的氟碳鈰精礦，成為我國(guó)稀土工業(yè)原料的主要生產(chǎn)基地，也是世界上最大生產(chǎn)企業(yè)。稀土產(chǎn)品主要有以下四大類：有30%、50%、55%和60%四種不同品位稀土精礦產(chǎn)品，及稀土品位為68%的氟碳鈰精礦；冶煉加工產(chǎn)品，有氯化稀土、碳酸稀土、富鑭稀土、釤銪釓富集物和鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓單一稀土氧化物；稀土金屬產(chǎn)品，有混合稀土金屬、富鑭稀土金屬、金屬釹、金屬釤、金屬鏑、金屬鋱等。稀土合金產(chǎn)品有稀土硅鐵合金、稀土鎂硅鐵合金等。
攀枝花鋼鐵公司從釩鈦磁鐵礦中分離出鐵、釩、鈦等金屬，年產(chǎn)釩渣12.9萬噸，鈦精礦10萬噸。通過科研攻關(guān)，釩的回收率提高到90%，硫、鈷已在選礦階段加以回收。
大冶鐵礦從選廠回收了鐵、銅、鈷和硫，從冶煉廠回收了金和銀，綜合利用產(chǎn)值占總產(chǎn)值的40%以上，保證了企業(yè)盈利。
鞍鋼、本鋼等重點(diǎn)選礦廠進(jìn)行了尾礦再磨再選回收鐵，且鞍鋼集團(tuán)公司解決了一直困擾鐵礦山的“紅礦”選礦回收率低的問題，采用陽(yáng)離子反浮選提鐵降硅選礦新技術(shù)，將紅礦的選礦回收率提高到80％以上，且精礦品位也提高到64％左右；梅山礦業(yè)公司和邯邢局的玉石洼等鐵礦對(duì)硫鐵礦也進(jìn)行了綜合回收。上述礦山都在綜合利用礦產(chǎn)資源方面取得了顯著成效。
尾礦再選回收鐵：尾礦再選是充分利用鐵礦資源的有效措施之一。20世紀(jì)90年代以來，有些選礦廠投資建立了尾礦單獨(dú)再選廠，如本鋼南芬選礦廠，再選品位高達(dá)66％。有的選礦廠在原來選礦的工藝流程上進(jìn)行了尾礦再選改造，如鞍山的大孤山選礦廠，分別在原工藝流程的磁選車間和三選車間都增加了尾礦處理，再磨再選后的精礦均都返回到主工藝流程中去，一并得到最終的精礦。
尾礦和廢石的綜合處理：選礦廠尾礦除了再選回收有用元素以外，還可進(jìn)行綜合利用，將其進(jìn)行分級(jí)處理后加工成墻板、磚、人造大理石、水泥砌塊等建筑材料。礦山采出的廢石破碎加工后，可用做建筑材料的基石、鐵路道渣、充填采坑、筑尾礦壩等。如首鋼礦業(yè)公司一直把發(fā)展綜合利用固體廢氣物作為企業(yè)治理作業(yè)環(huán)境的重要措施。從20世紀(jì)90年代開始，通過借鑒兄弟單位的經(jīng)驗(yàn)以及與科研部門合作，探索開發(fā)了陶瓷、微晶玻璃花崗巖、鐵路道渣、建筑尾礦、建筑石渣、建筑砌塊、彩色地坪磚等多種產(chǎn)品，進(jìn)入了北京、天津以及周邊市場(chǎng)，取得了一定的效果。
攀枝花鑫帝礦業(yè)利用攀鋼廢棄的極低品位含礦圍巖或者采礦廢石，即含全鐵平均為15％～16％、含二氧化鈦7％左右的貧礦石進(jìn)行綜合利用，利用嚴(yán)格科學(xué)的管理，從成本控制入手，確保企業(yè)必須在創(chuàng)造巨大社會(huì)效益的同時(shí)，確保獲取一定的經(jīng)濟(jì)效益，并形成企業(yè)與環(huán)境的和諧共生，即通過對(duì)產(chǎn)品加工過程有可能產(chǎn)生的環(huán)境污染進(jìn)行徹底治理和減少排土場(chǎng)的堆積，最終將堆積場(chǎng)地全部進(jìn)行復(fù)墾，使荒山變綠。經(jīng)過連續(xù)生產(chǎn)，選礦產(chǎn)品全鐵品位可達(dá)到55％以上，二氧化鈦品位可達(dá)到47%以上。目前，釩鈦鐵精礦日產(chǎn)300t左右，鈦精礦日產(chǎn)40t左右。
殘礦的回收。礦山將采后所剩余的礦石稱為“殘礦”。為了提高資源的利用率，許多礦山都對(duì)殘礦進(jìn)行回收。但是，成本投入大和安全因素一直是困擾殘礦回收的大問題。
為了加強(qiáng)資源回收工作，確保生產(chǎn)安全，鞍鋼紅坑口抽調(diào)得力的干部，組建了殘采工區(qū)，專門負(fù)責(zé)回收中段間的頂?shù)字约暗V房間的礦壁等。通過精心的組織。在確保安全的前提下，使部分殘礦得到了較好的回收，每年的回收量都在5萬t以上，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
低品位礦得到大規(guī)模利用。我國(guó)鐵礦低品位礦數(shù)量巨大，如馬鞍山高村鐵礦礦石儲(chǔ)量3.4億噸，平均品位20.48%；其中表外礦1.27億噸，平均品位17.22%，采礦設(shè)計(jì)僅利用了1/3。鞍鋼低品位礦弓長(zhǎng)嶺、眼前山鐵礦各有2000萬噸有尚未利用。在進(jìn)口礦突破2億噸，進(jìn)口依存度超過50%, 而且進(jìn)口礦價(jià)格節(jié)節(jié)上升的情況下，最近幾年我國(guó)的低品位礦得到大規(guī)模利用，鐵礦石產(chǎn)量年年有新的突破。
難選鐵礦石科研攻關(guān)取得一定的進(jìn)展。例如遼寧翁泉溝含鈾硼鐵礦，鐵礦石儲(chǔ)量2.83億噸，共生B2O3儲(chǔ)量2184萬噸，占全國(guó)硼儲(chǔ)量的58%。
難選礦石選礦指標(biāo)有望取得突破。多年來我國(guó)對(duì)弱磁性鐵礦石進(jìn)行了大量研究工作，并研制成功陽(yáng)離子反浮選提鐵降硅選礦新技術(shù)，工業(yè)試驗(yàn)階段已取得重大進(jìn)展，目前該項(xiàng)技術(shù)正在鞍鋼所屬礦山進(jìn)行大規(guī)模推廣。
存在的主要問題：
1）技術(shù)裝備水平低下。我國(guó)大中型鐵礦企業(yè)雖有部分大型先進(jìn)采礦裝備，但數(shù)量很少，多數(shù)規(guī)格小、型號(hào)雜、狀況差、不配套、超期服役、老化嚴(yán)重，導(dǎo)致設(shè)備能耗大，效率低，普遍面臨技術(shù)改造和維修問題。選礦工藝設(shè)備落后，自動(dòng)化水平低，很多選礦廠基本上是人工操作，效率低。
2）許多難選鐵礦仍須加大科研攻關(guān)力度。目前我國(guó)仍有一些大型鐵-多金屬礦床未進(jìn)行開發(fā)利用，其中一個(gè)主要原因是選礦技術(shù)不過關(guān)。太鋼峨口鐵礦中，大約占全鐵8%的碳酸鐵難以回收，全礦儲(chǔ)量達(dá)9000萬噸，尾礦鐵品位達(dá)13.36%，可以再選。山西嵐縣袁家村鐵礦儲(chǔ)量9.6億噸，礦山采礦和交通條件都很好，但礦石有用礦物粒度極細(xì)難選，且開采前期大部分礦石為赤鐵礦，長(zhǎng)期未能得到開發(fā)利用。要有針對(duì)性地對(duì)尚未開發(fā)的難選礦石進(jìn)行選礦試驗(yàn)研究，尋求有效的選礦工藝，為其開發(fā)利用提供技術(shù)支持。
3）采礦廢石和選礦尾砂的綜合利用和無害化處理迫在眉睫。目前鐵礦企業(yè)每年剝離（掘進(jìn)）的廢石達(dá)6億噸，排出的尾礦約5億噸，對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響與日俱增。目前尾砂再選雖有進(jìn)展，但總體規(guī)模還不大，還不太普遍。
4）對(duì)共伴生資源的綜合回收利用力度不夠。綜合回收鐵礦中共伴生有益元素，是充分利用礦產(chǎn)資源，提高礦山經(jīng)濟(jì)效益的重要措施?，F(xiàn)已有攀枝花、大冶、程潮、金山店、山東金嶺、萊鋼馬莊等礦山對(duì)礦石中富含的有益元素進(jìn)行了綜合回收利用。尤其是攀枝花釩鈦磁鐵礦中的鈦更是極其重要的有益組分，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)超過鐵本身。盡管目前在綜合利用上取得了一定成績(jī)和經(jīng)濟(jì)效益，但回收的品種和回收率均不理想。攀鋼公司選礦廠-19微米鈦鐵礦的回收技術(shù)一直沒有突破，致使分布在鈦輝石中的部分鈦鐵礦目前無法回收，鈦精礦選礦回收率偏低，只有20.88%，尾礦中二氧化鈦的品位仍高達(dá)6-8%。冶金爐渣中鈦的品位高達(dá)25%但卻不能回收利用。另外，在伴生有益元素中，除S、Co外，還有Sc、Ni、Ga、Cv、Mn、Ta、Nb、Y 等8種無法回收。白云鄂博鐵鐵礦中的大多數(shù)鈮鉭和稀土也還未回收利用。 
