钢铁生产的效率对企业来说始终是保持成本竞争力的一个决定性因素，而铁矿石 的性质、成本和品位都对后续钢铁生产步骤的总体效率有着极其重要的影响。提 高铁矿石的质量将使整个生产流程受益。有鉴于此，普锐特冶金技术大力加强选 矿领域的研究活动，以帮助生产企业从它们的铁矿中获取最大价值。实用的模拟 和计算工具被开发出来，用以评估铁矿的适合性；优化的选矿方案被制定出来， 为高效率的钢铁生产奠定基础。

市场越来越要求对整个钢铁生产链的每一个环节进行详细的分 析和全面的改进。这一趋势背后的推动力是，确保盈利和以合 理价格获得高品位原料的难度不断增大。在过去，改进的重点 主要放在下游生产工艺；不过，上游工艺，尤其是选矿，如今 带来了许多增加生产效益的机会。通过选矿而提高低品位原料 的质量，也能使下游工艺变得更有生命力。

将铁矿转变成钢水有不同的生产流程可供选择，如图1 所示。 流程的选择在很大程度上取决于铁矿的质量、能源的类型和相 关的成本。假定在某个特定地区这些因素完全相同，那么，能 够获得的铁矿的质量和性质通常能够通过在选矿环节采用适当 的技术和措施而得到改善。一般来说，铁矿石的选矿在开采现 场完成。铁精矿在被装入炼铁设备之前，还要根据粒度分布而 进行烧结或制成球团。如果在经过初步处理后铁矿质量仍然较 差( 粒度过小或铁含量过低)，还可以通过采取其他选矿措施 大幅度提高其质量水平。这些措施可能包括破碎、分级、重力 分选、密度分选、磁性分选和/ 或浮选。

当粒度小于100 μm 时，氧化硅和氧化铝等杂质通过一系列 选矿步骤从铁矿石中分离，具体步骤同铁矿石的矿物学特点有 关。铁矿石中杂质的去除要在后续的造球和直接还原步骤之前 进行，否则，这些杂质将会进入下游生产环节，导致为熔化更 多的渣量( 杂质通常会富集到渣中) 而增加能量需求。高炉( 热 能) 和电弧炉( 电能) 都可能出现这种情况。特别是在能源成 本高的地区，铁矿石选矿的好处更加得到重视。

电炉炼钢是未来方向

近年来，电炉炼钢的趋势使提高铁矿质量的重要性更加显现出 来。大多数电弧炉(EAF) 都以废钢为原料。不过，鉴于废钢 价格起伏不定，特别是优质废钢，许多生产企业都在考虑在它 们的电弧炉中使用直接还原铁(DRI) 作为补充甚至主要炉料。 DRI 炼铁流程也引起了许多已经在市场上出售铁矿石或球团的 生产商的注意，它们现在希望通过将热压块铁(HBI) 作为一种 商品出售而增加自己的产值。使用高品位铁矿制造高品位直接 还原球团，是生产能够热压成HBI 的高质量DRI 的一个先决 条件。

确定最佳的铁矿石选矿工艺

普锐特冶金技术承担了改善铁矿石质量的重任，推出了一种能 够对特定铁矿在钢铁工艺中的适合性进行初步分析的计算机模 型。这些分析的结果能够通过在自有测试设备中进行实际检测 而加以验证，也可以在客户、大学和研究机构的实验室进行检 验( 图2 – 3)。

普锐特冶金技术采用的测试包括实验室和中试规模的选矿试验 以及球团锅和还原试验。测试后，将选出最佳的总体工艺流程， 确定需要的选矿步骤。工作目标始终是，在考虑客户具体要求 的前提下确定最具可行性的工艺流程。

选矿带来的好处

普锐特冶金技术帮助客户对可获得的铁矿进行详细分析，制定 通过选矿使矿石价值最大化的方案。作为一家经验丰富、技术 全面的工厂建设公司，普锐特冶金技术将从原矿到钢水的所有 工艺环节组合成一个完整的生产流程，同时确保达到最高效率 和最低生产成本。

案例研究1

普锐特冶金技术向Kazakh 炼铁厂提出了多项改进措施，以提 高选矿工艺的效率。现有设备得到最大程度的利用。改进措施 包括：采用一种巧妙的矿浆输送和矿石处理工艺，安装一种更 高效的脱水和过滤系统，使用一种在铁矿制球时减少添加剂用 量的新型粘结剂。这些措施使铁精矿和所制球团的含铁量分别 达到了69.2% 和66.5%。所有实验室测试、中试和造球试验 均在奥地利普锐特冶金技术实验室进行。

案例研究2

一家印度客户拥有一种不同一般的磁铁矿，其中的硫含量非常 高。为该客户制定了一种切实可行的矿石加工工艺，从而能够 用这种铁矿生产出可供高炉使用的球团矿。为了将原料含硫量 从高达4% 大幅度降低到球团矿中的0.5% 以下，对选矿和造 球工艺的方案措施进行了研究。

在球团锅设备上进行的初步固结试验表明，这种铁矿中含有两 类不同的硫化物，它们在球团床中不同的温度下完全烧尽。由 于两条废气烟道( 烟罩废气和风箱废气) 中的SO2 ₂ 含量都非 常高，普锐特冶金技术采用了一种定制方案：首先在选矿的 初期阶段进行加热预处理以除去“低温”硫，然后在下游的 DeSO_x 设备中将环形固结机工艺气体中的“高温”硫去除。

案例研究3

一家埃及客户委托普锐特冶金技术进行一项研究，希望利用当 地的低品位铁矿生产出直接还原级球团。铁矿石的成本十分低 廉，但是，如果想用它在包括了选矿、造球、直接还原铁(DRI) 生产和炼钢的工艺流程中生产DRI，必须对技术和经济可行性 进行认真细致的调查研究。

铁矿样品被送到普锐特冶金技术进行初步的物理、化学和矿物 学分析，得出的结论是，由于矿石粒度分布不均，含铁量低， 杂质元素含量高，必须采取选矿的措施。经过一系列选矿试 验后，这种埃及铁矿的最终精矿含铁量依然明显低于58%， 这意味着只能在烧结和造球后用于高炉炼铁，而用于直接还 原工艺并不可行。另外，仅仅使用当地铁矿会对高炉和后续 LD(BOF) 炼钢设备产生不利影响，因为铁矿中磷和锰的含量 高出了可以接受的水平。因此，如果使用当地铁矿的话，就必 须将当地的铁精矿同杂质元素含量较低的外购高品位铁精矿混 合使用。

案例研究4

一家俄罗斯钢铁企业计划建设一个球团厂，以将高炉炉料中的 一部分烧结矿用球团矿替代。目前，选矿厂生产的磁铁矿精矿 都在三个老旧的烧结厂进行烧结，但这些设备不再能够满足产 品质量和环保规定的要求。

客户对普锐特冶金技术提出的要求是：确定以生产的铁精矿为 原料时球团矿能够达到的质量水平、固结机必需的设计参数和 废气的排放水平，帮助客户预测改变炉料结构对高炉运行的影 响，并在烧结产能削减、选矿工艺改进和球团矿产能提升之间 作出切实可行的协调。

在球团锅试验期间发现，只要对选矿工艺进行微调，就能大幅 度提高球团质量。从选矿到炼铁的整个生产流程在球团矿质量 参数提高后的运行情况都可以用普锐特冶金技术联合钢厂优化 工具显示出来。

*从设备施工安装直到投产调试，该工具能够沿整个钢铁生产流程查看和分 析不同的运行状态。设备停产和各个项目执行阶段也都能够展示。