6月(yue)24日(ri),地处(chu)撒哈拉沙漠(mo)北(bei)部(bu)深处(chu)的(de)廷杜夫省(sheng)(Tindouf)举(ju)行(xing)了一场(chang)盛(sheng)大的签约(yue)仪式,中国(guo)CMH联合体(ti)公司(si)与(yu)阿(a)尔(er)及(ji)利(li)亚国(guo)家(jia)钢(gang)铁(tie)公(gong)司(si)(Feraal)签(qian)署合作协(xie)议,明(ming)确成(cheng)立(li)矿(kuang)业(ye)公司和(he)钢(gang)铁(tie)公(gong)司两(liang)家合资(zi)企(qi)业,分(fen)别作为铁矿石开采和(he)下(xia)游(you)冶(ye)炼钢(gang)铁(tie)的主(zhu)体,矿冶(ye)一体化(hua)开(kai)发(fa)Gara Djebilet铁(tie)矿。
这(zhe)是自(zi)2021年3月(yue)30号签署谅(liang)解(jie)备(bei)忘(wang)录(lu)(MOU)以(yi)来(lai),经过两(liang)年多(duo)时(shi)间(jian)对(dui)开(kai)发(fa)方(fang)案(an)和(he)工(gong)艺(yi)技(ji)术的深入(ru)研究与论(lun)证(zheng),双(shuang)方决定启(qi)动(dong)该(gai)项(xiang)目。该项目第一期,到(dao)2026年,实现200万吨(dun)原矿(kuang)石年开(kai)采(cai)能(neng)力和(he)100万吨(dun)钢(gang)坯(用(yong)于(yu)出口)年产能(neng)的(de)综(zong)合钢(gang)铁厂(chang)投产(chan),并(bing)待(dai)通往矿区(qu)的(de)铁(tie)路修(xiu)通后(hou),逐(zhu)步(bu)提升(sheng)产(chan)能;到(dao)2035年,规(gui)划达(da)到(dao)2500万(wan)吨矿(kuang)石(shi)年(nian)开采量(liang),及(ji)对应的(de)千(qian)万(wan)吨级(ji)的钢(gang)铁冶(ye)炼规(gui)模(mo)。这次签(qian)约(yue),标志(zhi)着该铁(tie)矿(kuang)的开发终于进(jin)入(ru)了(le)实质性(xing)阶段(duan)。
平(ping)均天(tian)然(ran)含铁(tie)品(pin)位(wei)53%、储(chu)量高(gao)达(da)35亿(yi)吨的巨型铁矿,在全球(qiu)都是不(bu)多见(jian)的,但受限(xian)于选矿脱(tuo)磷(lin)技术(shu),该(gai)铁矿一(yi)直(zhi)处在“沉(chen)睡“的状(zhuang)态(tai)。从上世纪60年代开(kai)始(shi),相(xiang)继有法(fa)国、澳(ao)大利(li)亚(ya)等(deng)西方(fang)矿业公(gong)司(si)进(jin)行了(le)多(duo)次(ci)开(kai)发(fa)尝试,都无功而(er)返。进入(ru)21世纪,Feraal又(you)委(wei)托亚(ya)洲(zhou)的(de)钢(gang)铁(tie)工(gong)程(cheng)公司(si)和俄罗斯科研机(ji)构开展不(bu)同技术(shu)路(lu)径的(de)探索(suo),但也(ye)都没能(neng)找(zhao)到(dao)技(ji)术、经(jing)济均(jun)可(ke)行(xing)的方案(an),由此(ci),大多数(shu)人(ren)判定这(zhe)个(ge)铁(tie)矿(kuang)不具(ju)备开发价值。
究竟,是什(shen)么(me)唤醒(xing)了这(zhe)个(ge)“沉(chen)睡(shui)”的巨型铁矿?为(wei)什(shen)么CMH联(lian)合(he)体(ti)成为了(le)阿(a)尔及(ji)利(li)亚(ya)国家(jia)的选择?带着疑问,《中国(guo)冶金(jin)报(bao)》记者对(dui)CMH联合(he)体(ti)进(jin)行深入(ru)调研(yan)并采(cai)访(fang)了相关人员,挖(wa)出了背(bei)后(hou)的(de)故(gu)事:
CMH联合体(ti)提出(chu)的(de)开发方(fang)案(an),跳(tiao)出(chu)了(le)传统的(de)“选矿脱磷(lin)“思路(lu),不设(she)单独(du)选(xuan)矿(kuang)环(huan)节,其(qi)工(gong)艺(yi)路(lu)径可(ke)概括(kuo)为(wei)采用氢基还原将原矿(kuang)石(shi)变成直(zhi)接(jie)还(hai)原(yuan)铁(tie),然后进(jin)行融(rong)分脱磷,冶炼(lian)出(chu)合(he)格(ge)的铁(tie)水(shui),后(hou)面再接(jie)常(chang)规的(de)炼(lian)钢及(ji)轧(ya)制工(gong)序。由(you)于阿尔(er)及(ji)利(li)亚工(gong)业(ye)用(yong)天(tian)然(ran)气(qi)价(jia)格(ge)低廉(lian),冶炼1吨钢(gang)铁(tie)的(de)原(yuan)燃料(liao)成(cheng)本不(bu)到100元,对(dui)比国内传(chuan)统(tong)高炉(lu)炼(lian)铁耗(hao)用原燃料成本(ben)在1000元以(yi)上,低(di)一(yi)个(ge)数量级(ji),这使(shi)得该(gai)矿(kuang)采(cai)用(yong)“选冶(ye)一体”的(de)技(ji)术方(fang)案(an)具备(bei)了经(jing)济(ji)可(ke)行的(de)基础(chu)。这方案(an)能否最(zui)终实现(xian),关键(jian)是技术(shu)。
从(cong)最早(zao)接触(chu)这(zhe)个(ge)项目(mu)开始,CMH联(lian)合体(ti)就满(man)世界(jie)搜(sou)集脱磷(lin)冶(ye)金(jin)技(ji)术(shu)及相关(guan)信息,偶(ou)然得(de)知北(bei)京(jing)科技大学的科(ke)研团(tuan)队(dui)曾经对(dui)湖北高(gao)磷(lin)鲕状铁(tie)矿(kuang)冶(ye)炼(lian)有(you)过(guo)深入(ru)研究(jiu),不(bu)仅在理(li)论(lun)上论(lun)证(zheng)了高磷(lin)铁(tie)矿(kuang)可以(yi)通过(guo)制(zhi)取低(di)碳直接(jie)还原铁(tie)进行融(rong)分,能将(jiang)磷(lin)与(yu)铁(tie)有效(xiao)分离(li),且在(zai)实(shi)验(yan)室里(li),依(yi)据(ju)这个理论,成功地利(li)用湖(hu)北(bei)高磷鲕(er)状铁(tie)矿(kuang)冶炼出(chu)了合(he)格的(de)钢(gang)。在3年(nian)前看(kan)来(lai),这(zhe)项(xiang)新(xin)技(ji)术(shu)的应用(yong)前(qian)景尚(shang)有(you)诸(zhu)多不(bu)确(que)定性,如(ru)承(cheng)担(dan)冶炼(lian)主(zhu)要职责(ze)的(de)氢基(ji)低碳(tan)还(hai)原(yuan)装备(bei)市场(chang)上是(shi)否有?低成本氢(qing)气(qi)在(zai)哪(na)儿(er)?整个(ge)脱磷(lin)冶金(jin)的效率和运(yun)营成本(ben)如何?这(zhe)些(xie)问题(ti)都(dou)会(hui)影(ying)响(xiang)到(dao)该技(ji)术(shu)的落地及(ji)存在意(yi)义。
CMH联(lian)合体(ti)成员(yuan)企业湖南盛世(shi)阳光基(ji)于对(dui)这(zhe)项技术的兴趣(qu)和(he)信(xin)心,果(guo)断(duan)投入(ru),发起由(you)北科(ke)大钢(gang)铁(tie)冶(ye)金(jin)新(xin)技术国家(jia)重(zhong)点(dian)试(shi)验(yan)室(shi)主任(ren)郭占成(cheng)教(jiao)授(shou)及(ji)团(tuan)队(dui)主(zhu)要(yao)成员、装备(bei)开(kai)发(fa)人(ren)员(yuan)等共(gong)同持股成立的(de)氢冶(ye)科(ke)技(ji)公(gong)司,在(zai)两(liang)方(fang)面同时(shi)展开了艰辛而高效的(de)研(yan)发工作:一(yi)是工艺技(ji)术(shu)开(kai)发(fa)方面(mian),他们对(dui)脱(tuo)磷(lin)冶(ye)金(jin)工艺进行了(le)更(geng)深入(ru)的(de)研究,采(cai)用阿尔及(ji)利亚(ya)铁(tie)矿(kuang)石(shi)再(zai)次(ci)做了(le)比较(jiao)试验(yan),进(jin)一步(bu)验证高磷铁(tie)矿(kuang)“氢基(ji)还原+融分(fen)脱(tuo)磷(lin)”工艺的(de)技术可行(xing)性,完善工艺流(liu)程;二(er)是核心(xin)装备开(kai)发方面(mian),以国外研(yan)发(fa)团(tuan)队(dui)为(wei)主设计(ji),国(guo)内团(tuan)队(dui)负责部件(jian)制(zhi)造、配件选(xuan)型(xing)及(ji)具体工程实(shi)施(shi),联(lian)合攻(gong)关(guan)“氢基(ji)还原(yuan)+融分(fen)脱磷(lin)”成套装(zhuang)备(bei),并(bing)在山西(xi)投建(jian)了中试(shi)基(ji)地(di)。鉴于氢冶(ye)科技(ji)在(zai)脱磷(lin)冶金(jin)方(fang)面(mian)的(de)技(ji)术(shu)积累(lei),CMH联(lian)合(he)体(ti)选择其作为开(kai)发阿尔及利(li)亚高磷(lin)铁矿(kuang)的(de)独(du)家(jia)工艺(yi)技(ji)术支持单(dan)位。
功(gong)夫不负有心人。2023年(nian)4月(yue)12日(ri),高磷铁矿(kuang)氢还原冶炼脱(tuo)磷(lin)技术可行(xing)性评审会在北京(jing)顺(shun)利(li)召开(kai),由(you)中(zhong)国(guo)钢(gang)研院、中科院(yuan)、中国(guo)矿冶集(ji)团、清华(hua)大学和(he)中国矿(kuang)业(ye)联合会教授(shou)及专家(jia)组成的评审(shen)小组(zu)一致认定(ding):该(gai)工(gong)艺(yi)技(ji)术可(ke)行,在(zai)能(neng)获得(de)低价天(tian)然(ran)气或煤制(zhi)还原(yuan)气(qi)的(de)地(di)区(qu),经济上(shang)也(ye)可行。5月份,在(zai)山西的(de)装备(bei)中(zhong)试(shi)基(ji)地,以(yi)焦(jiao)炉煤(mei)气(qi)为原(yuan)燃(ran)料的(de)低(di)碳(tan)直接(jie)还(hai)原铁在(zai)试生产中得(de)到的(de)产(chan)品金属(shu)化率(lv)、含(han)碳量等(deng)都达到了(le)设(she)计(ji)要求(qiu);焦炉煤气、氧气、氮气及(ji)电力等的(de)消耗(hao)指(zhi)标也都(dou)达(da)到(dao)理(li)想(xiang)水平,整(zheng)套装置(zhi)连(lian)续(xu)运(yun)转平稳。核(he)心设备的(de)中试(shi)成(cheng)功(gong),扫(sao)清(qing)了“氢(qing)基还原+融分脱(tuo)磷”冶(ye)金技(ji)术工业化应(ying)用的最(zui)后(hou)障(zhang)碍。
目(mu)前(qian),Gara Djebilet铁矿开发已(yi)被列为(wei)阿尔(er)及(ji)利亚最(zui)重(zhong)要(yao)的3个(ge)经(jing)济(ji)基础结构(gou)性项(xiang)目(mu)之一(yi),中(zhong)国CMH联合(he)体(ti)背(bei)后(hou)的关键技(ji)术支持者(zhe),拥(yong)有(you)核(he)心专利和专(zhuan)有脱磷(lin)冶金成(cheng)套(tao)装备的(de)氢冶(ye)科(ke)技,为推动(dong)该项目(mu)进(jin)展(zhan)立下了汗(han)马(ma)功劳(lao)。
全球(qiu)已(yi)探(tan)明(ming)的(de)高(gao)磷(lin)鲕状铁矿(kuang)储(chu)量大(da)于(yu)200亿吨(dun),中国(guo)就(jiu)有(you)超70亿吨(dun),湖北、湖(hu)南(nan)、重(zhong)庆(qing)等(deng)地(di)有多个含(han)铁(tie)品(pin)位(wei)高、储量规模大(da)的(de)高(gao)磷(lin)鲕状(zhuang)铁矿(kuang)。由(you)于过去选矿和冶金(jin)脱(tuo)磷(lin)技术(shu)的(de)限(xian)制,这(zhe)些(xie)铁矿(kuang)也全部都(dou)处于(yu)静默(mo)状态(tai)。在(zai)国(guo)家大力推(tui)动“基(ji)石(shi)计划(hua)”的当(dang)下,我(wo)们期(qi)待有更(geng)多(duo)的高(gao)磷鲕状铁矿被“激活”。