日前，榮獲2019年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)的“貧雜鐵礦石資源化利用關(guān)鍵技術(shù)集成與工業(yè)示范”項(xiàng)目，在東北大學(xué)、鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司、河北鋼鐵集團(tuán)灤縣司家營(yíng)鐵礦有限公司的共同攻關(guān)下，成功破解了國(guó)際公認(rèn)的含碳酸鹽鐵礦石和極貧赤鐵礦石資源化利用的技術(shù)難題，形成一批具有世界領(lǐng)先水平的核心技術(shù)：

    （1）創(chuàng)建了貧雜鐵礦石“固-固罩蓋界面調(diào)控”等基礎(chǔ)理論。首次探明含碳酸鹽鐵礦石難以分選的本質(zhì)原因是菱鐵礦、鐵白云石與赤鐵礦、石英之間的交互影響與吸附罩蓋，創(chuàng)建了“固-固罩蓋界面調(diào)控”浮選理論體系；提出了導(dǎo)磁捕獲載體與顆粒集群物性特征深度匹配的粗粒預(yù)選新思路；闡明了氧化礦浮選藥劑極性基與礦物表面氫鍵吸附的重要作用，創(chuàng)造性地提出了鐵礦石浮選藥劑“氫鍵耦合多基團(tuán)協(xié)同”的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新理論。



    （2）發(fā)明了含碳酸鹽鐵礦石“分步分散協(xié)同浮選”新技術(shù)?；?ldquo;固-固罩蓋界面調(diào)控”浮選理論體系和“分流分速”理念，利用菱鐵礦、鐵白云石與赤鐵礦和石英可浮性差異，第一步通過(guò)正浮選捕收菱鐵礦和鐵白云石，消除其對(duì)赤鐵礦、石英的吸附罩蓋和交互影響;第二步企業(yè)微信反浮選實(shí)現(xiàn)赤鐵礦與石英的分離。采用強(qiáng)化分散與新型捕收劑協(xié)同處理分步浮選中礦(正浮選泡沫)，使其得到有效利用。建成了300萬(wàn)噸/年的分步浮選示范工程，實(shí)現(xiàn)了含碳酸鹽鐵礦石的開發(fā)利用。


    鞍鋼礦業(yè)東鞍山燒結(jié)廠分步浮選生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)

    （3）發(fā)明了極貧赤鐵礦石“粗粒濕式強(qiáng)磁預(yù)選”新技術(shù)。針對(duì)鞍山式極貧赤鐵礦品位極低(TFe<20%)、結(jié)晶粒度微細(xì)、礦物組成復(fù)雜的特點(diǎn)，建立了以磁介質(zhì)特征參數(shù)優(yōu)化為目標(biāo)的梯級(jí)感應(yīng)磁場(chǎng)調(diào)控機(jī)制，形成了基于物料粒度特征與分選空間和介質(zhì)體系幾何參數(shù)相適應(yīng)的粗粒濕式強(qiáng)磁預(yù)選新技術(shù)，建成了450萬(wàn)噸/年的極貧赤鐵礦資源化利用示范工程，獲得了合格鐵精礦和建筑用砂，實(shí)現(xiàn)了過(guò)去作為廢石排棄的極貧赤鐵礦資源化利用。



    （4）發(fā)明了貧雜鐵礦石高效分離協(xié)同組合浮選藥劑體系。基于“氫鍵耦合多基團(tuán)協(xié)同”理論，研發(fā)了不同極性基和非極性基的基團(tuán)接枝及分子組裝技術(shù)，研制出常溫高溶解性新型石英捕收劑和高選擇性鐵礦物抑制劑，形成了鐵礦石高效分離協(xié)同組合浮選藥劑體系，實(shí)現(xiàn)了鐵礦石的常溫高效反浮選，浮選尾礦鐵品位降低2.3個(gè)百分點(diǎn)以上，浮選溫度降低10C以上，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。


    項(xiàng)目成果成功開辟了資源高效率開發(fā)利用的新途徑，對(duì)于引領(lǐng)我國(guó)鐵礦行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，提升資源高質(zhì)量利用能力、資源接續(xù)保障能力和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)防范能力，保障我國(guó)資源安全都具有重要意義。近三年利用該項(xiàng)目技術(shù)累計(jì)新增直接經(jīng)濟(jì)效益26.57億元，減少固廢堆存2400萬(wàn)噸，減排二氧化碳17.85萬(wàn)噸。