4月中旬，太钢袁家村铁矿技术人员正在点检设备。资料图片
从1958年被国家勘探发现，却因技术原因无力开发，到而今建成国内领先、国际一流的现代化美丽矿山，太钢袁家村铁矿——
山势绵延，宝藏深埋。在晋西北吕梁山深处，镶嵌着一颗代表着现代化矿山的工业明珠，它就是国内乃至亚洲规模最大、工艺技术装备最先进的微细粒红磁混合采选烧联合冶金矿山——太钢袁家村铁矿。
钢铁，这种工业化进程中不可替代的结构性、功能性材料，其消耗量约占工业金属总消耗量的95%。随着钢铁产量的急剧增长，我国铁矿石对外依存度升高。太钢作为我国特大型钢铁联合企业和全球产能最大、工艺技术装备最先进的不锈钢领军企业，铁原料需求量巨大。早前，其生产原料主要依赖进口，袁家村铁矿建成之后，满足了太钢对优质、可靠、低成本的铁原料的需求，实现了铁原料百分百自给。
过去历史难忘，如今硕果累累。袁家村铁矿作为复杂难选铁矿的典型代表之一，1958年被国家勘探发现时因技术原因无力开发，而今，它已被建成国内领先、国际一流的现代化美丽矿山。追根溯源，高新技术的研发和应用，拔得功劳头筹。4月中旬，记者踏上这片神奇的红土地，开启工业新技术探索之旅。
创新选别技术实现历史突破
——微细粒复杂难选选矿技术填补国内空白
作为国内第一个建成的2000万吨级微细粒红磁混合采选烧联合冶金矿山，袁家村铁矿在沉寂半个世纪后终于被唤醒，其中尤其值得关注的是，为冶金行业带来福音的微细粒复杂难选选矿技术。
“袁家村铁矿矿石嵌布粒度比面粉颗粒还小，是世界上极难选铁矿类型之一。”太钢袁家村铁矿党委*、经理王永章对记者说，袁家村铁矿储量超过12.5亿吨，但其矿物组成非常复杂，且矿物粒度极细，一直以来如何选出精矿粉是限制其开采的难题。
针对袁家村铁矿矿物复杂、微细、难选的状况，技术攻关团队不断突破矿体复杂难选的认知；在磨矿、分级、选别、脱水及水处理等环节进行技术创新；实现高效低成本清洁生产……在历时8年多的探索和努力下，微细粒复杂难选选矿技术取得历史性突破。
袁家村铁矿选矿系统建设项目先后获2014年冶金科技特等奖，2015年山西省科技进步一等奖，2017年国家科学技术进步二等奖。授权专利共41项，其中发明专利25项。项目中开发的新型捕收剂，有效解决了矿物难选的问题；以大型半自磨机为核心的高效碎磨短流程及配套技术，将作业率提升至91.5%，全员劳动生产率提高2.63倍；“免脱泥 中矿跨越式返回”的反浮选流程，将浮选时间缩短37.1%，运行成本降低41.2%，彻底解决了袁家村铁矿选矿高碱度泥化胶体水处理的关键难题，实现了全矿废水零排放，达到行业最好水平。
“微细粒红磁混合铁矿选矿技术的开发及应用，使得袁家村铁矿年处理铁矿石提升至2200万吨，金属回收率达70%。”业内专家表示，该技术使呆滞资源得到大规模开发利用，填补了国内微细粒复杂难选铁矿选矿领域的空白，总体技术达到国际领先水平，对我国此类资源的开发利用起到示范作用，将长期有力支撑我国钢铁工业发展。
攻克多项难题提高生产效率
——球团系统解决困扰冶金行业诸多难题
站在袁家村铁矿球团回转窑平台，戴上护目镜，透过窑头观察孔向内看，只见火光熊熊，燃烧着的铁球不断翻滚，灰的机器、红的火焰，美丽而壮观。
通过采访记者得知，将矿粉加工成球团矿是炼铁过程中重要的步骤之一。袁家村铁矿的矿床为赤铁矿型，经过选矿系统加工后形成的精矿粉中含有10%左右镜铁矿，属于难焙烧原料。同时，袁家村铁矿球团厂因地理原因，只能采用以煤粉为燃料的链篦机-回转窑工艺。但生产球团矿需要较高的预热及焙烧温度，喷煤粉补热会导致链篦机隔墙严重结渣，影响生产正常进行。
为此，太钢联合中南大学、北京首钢国际工程技术有限公司共同开发了焙烧新技术，解决了链篦机隔墙结渣的技术难题，提高了生产效率。“赤-镜铁矿粉氧化球团链篦机-回转窑法制备技术采用高压辊磨预处理赤铁矿粉，提高了生球强度和成品率；喷煤补热喷吹枪有效地延缓了链篦机结渣物的形成，提高了生产效率；大型圆盘造球机为国内首次应用。”袁家村铁矿球团部技术组组长王磊兴致勃勃地为记者介绍该技术的应用功能。
“赤-镜铁矿粉氧化球团链篦机-回转窑法制备技术荣获2017年山西省科学技术进步二等奖。它的应用使袁家村铁矿具备了日产7500吨以上、年产240万吨的能力，与最初设计的产能相比提升了10%以上。2013年至2018年累计生产球团1264万吨。”谈及该项目取得的巨大成就，太钢袁家村铁矿党委副*闫俊礼激动万分：“此项技术的突破解决了一直以来困扰冶金行业的诸多难题，为以煤粉为燃料、使用赤铁矿粉、应用链篦机-回转窑工艺生产球团矿的企业提供了范例。”
科学环保节约推进示范带动
——全寿命废石筑坝解决尾矿堆存难题
从袁家村铁矿观景台俯瞰，不远处的尾矿库如同一块巨大的红色水晶，在阳光下熠熠生辉。王永章指着尾矿库及旁边的废石场对记者介绍：“袁家村铁矿的尾矿系统将尾矿库与废石场相结合起来，利用采矿剥离的废石筑坝，既科学环保又节约成本。”
与其他大多数矿山不同，袁家村铁矿尾矿属于细粒级尾矿，依靠尾砂无法筑坝。如何实现微细粒尾矿安全、高效、经济、环保堆存，成为了袁家村铁矿技术人员亟须攻克的又一难关。“国内外没有成熟的技术和经验可供借鉴，我们只能自己摸索。”袁家村铁矿副经理白俊回忆说，“我们和专家们一次一次论证、模拟，终于推进微细粒铁矿全寿命废石筑尾矿坝关键技术研究与应用，解决了尾矿安全堆存的问题。”
成套的微细粒铁矿全寿命废石筑尾矿坝技术，包括筑坝方法及坝型优化、湿陷性黄土地地基安全处理技术，废石分期分区筑坝工艺参数优化、“库-坝-排土场”渗流控制技术以及全寿命“采矿-尾矿-排土场”系统时空发展协调联动技术等三项技术。湿陷性黄土地基条件下不清基、分层直排、不碾压废石筑坝施工工艺，解决了微细粒尾矿不能筑坝的技术难题以及大范围清基投资高、筑坝工艺效率低、工程实施难度大的技术难题。
“尾矿库的最终坝高250米，总库容约5.9亿立方米，可服务约48.5年。”白俊说，袁家村铁矿在尾矿处理规模、最终坝高方面均排在国内前列。全寿命废石筑尾矿坝技术解决了微细粒尾矿安全堆存的难题，达到行业领先水平，起到示范标杆效应。
本报记者杜鹃 本报通讯员李林春 史征艳
