遼陽市鐵礦資源及綜合開發利用分析

劉彥忠　馬明偉　王　輝　李樹德

摘要：本文簡要介紹了遼陽市鐵礦資源狀況、潛力、開發現狀，分析了鐵礦資源深加工方向，提出了開發戰略方向及措施。

關鍵詞：“鞍山式”、“熱應型”、“變質型”鐵礦；直接還原鐵(海綿鐵)；粉末冶金技術；鐵礦梯級加工；聯產系列產品增值

1遼陽市鐵礦資源現狀

我市的鐵礦資源極其豐富，現為遼陽優勢礦產，截止2007年底，共有21個礦區，累計探明鐵礦石資源儲量25.26億噸，保有鐵礦石資源量20.73億噸，分別占全省14.66%、16.80%，居全省第二位。有大型鐵礦床6處，中型鐵礦床7處，小型鐵礦床7處，礦點45處。它們分布在煙龍山、馬耳嶺紅旗堡子、棉花堡子、盤道溝、條子溝-黑石砬子、大汪溝、大河沿、賈家堡子、多口峪弓長嶺一、二、三礦區、老嶺-八盤嶺、八盤嶺、何家堡子等地。

區內的鐵礦主要為沉積變質型，屬“鞍山式”鐵礦，其次是產于元古界遼河群里爾峪組的“熱應型”、“變質型”，另外還有震旦系的“宣龍式”鐵礦。

其中，“鞍山式”鐵礦以礦體厚度大，品位貧為特點，平均Tfe含量為30%，但在弓長嶺鐵礦床二礦區和老嶺-八盤嶺礦區內，低品位的磁鐵鐵礦體內還蘊藏豐爐和高爐富礦，平均Tfe含量為54%，探明資源儲量8668萬噸，保有資源儲量5667萬噸。

2遼陽市鐵礦資源潛力分析

弓長嶺鐵礦礦區周邊及深部區資源潛力較大，預測遠景資源儲量3億噸。其中，弓長嶺鐵礦床二礦區和老嶺-八盤嶺礦區深部，分別距地表800米、500米。經鉆探工程控制和開采還發現了30-60米厚的磁鐵礦體，預測富礦資源儲量3000萬噸。

燈塔雞冠山和柳河子一帶太古界茨溝組和大峪溝級巖系分布區還有較大的鐵礦找礦潛力，投入一定的地質工作后，可能發現一批新礦體，找礦將會有新的突破。近來在燈塔的銀匠、大汪溝及棉花堡鐵礦區內，外圍及深部已相繼發現大小鐵礦體數十個。

隨著當前對鐵礦石需求量增大和選礦工藝的改進，元古界遼河群里爾峪組產出的“變質型”低品位TFe12-18%的鐵礦石也顯得特別重要，這種鐵礦的鐵礦物顆粒大，磁性好，礦石硬度不大易于破碎，大面積出露于地表易于開采，受地層層位控制，產出較穩定，目前已發現三條含鐵帶，推測鐵礦遠景資源儲量3-5億噸。

3遼陽市鐵礦資源開發利用現狀

這些礦產地現多已開發，大多露天開采。只有弓礦公司井下礦為為地采，遼陽鐵礦山現已成為了鞍鋼和本鋼鐵礦石、鐵精粉供應基地，其供給情況直接決定了兩大鋼鐵公司的鋼鐵產量及經濟效益，并形成了以鋼鐵工業為中心的礦山、選場、球團及其相關的加工企業，這些企業2007年產值達78億元，占遼陽工業總產值8.75%。

但在本區沒有實現冶煉等深加工企業，民營企業開發利用鐵礦石資源深加工的較少，沒有進行諸如海綿鐵、粉末冶金方面的深加工企業。

4鐵礦資源深加工方向分析

鐵礦石經過破碎、磨碎、選礦等加工處理過程，出產鐵精礦粉，是進一步冶煉生鐵、煉鋼的主要原料。鐵精礦粉品位一般要求TFe≥65%。為了提高煉鐵高爐利用系數，提高效率，目前先進的鋼鐵企業要求優質鐵精礦粉達到TFe≥67%以上。

4.1 鐵精礦生產直接還原鐵(海綿鐵)

(1)直接還原鐵概念及其用途

直接還原法是指在低于熔化溫度之下將鐵礦石還原成海綿鐵的煉鐵生產過程，其產品為直接還原鐵（即DRI），也稱海綿鐵。該產品未經熔化，仍保持礦石外形，由于還原失氧形成大量氣孔，在顯微鏡下觀察團形似海綿而得名。海綿鐵的特點是含碳低（＜1％），并保存了礦石中的脈石。這些特性使其不宜大規模用于轉爐煉鋼，只適于代替廢鋼作為電爐煉鋼的原料，是生產優質鋼材不可少的高級原料。對提高鋼材質量、增加鋼材品種、改變產品結構起著十分重要的作用，同時為鋼鐵生產降低能耗節約外匯及提高礦山經濟效益，增強礦山自我發展能力有著深遠的意義。若經二次還原還可供粉末冶金原料，因而具有巨大的后續深加工潛力。

(2)直接還原鐵產品廣闊的市場需求

根據國家冶金局的統計，2005年我國廢鋼需求總量為6300萬t，全年鋼鐵企業自產廢鋼1800萬t，社會產廢鋼3800萬t，進口廢鋼1100萬t，總體資源偏緊，為直接還原鐵的生產和應用提供了廣闊市場。我國目前正常冶煉的廢鋼缺口達700萬t以上。如按30%的比例計算直接還原鐵的話，僅缺口部分就需要210萬t的直接還原鐵，甚至700萬t的缺口完全可以用直接還原鐵彌補，1100萬t的進口量更可以用直接還原鐵替代，所以直接還原鐵的總需求量是十分巨大的。生產直接還原鐵在我國才剛剛起步，許多鋼廠正在逐步認識它、使用它，特鋼廠更是離不開它。

直接還原法已有上百年的發展歷史，但直到20世紀60年代才獲得較大突破。進入20世紀90年代，其生產工藝日臻成熟并獲得長足發展。當前世界上直接還原鐵量的90％以上是采用氣基法生產的。我國天然氣主要供應化工和民用，不可能大量用于鋼鐵工業。由于我國煤炭儲量相對豐富，20世紀90年代以來煤基直接還原法已在天津、遼寧、吉林、山東等地形成了一定的生產規模。

國家發改委已將直接還原鐵項目列為鼓勵投資方向。

4.2 粉末冶金技術極其地位和作用

含鐵量超過97％以上也屬于海綿鐵，但應用于粉末冶金領域，其形狀分塊狀和粉狀（一次還原鐵粉），如深加工還可做二次還原鐵粉，其含鐵量將達到99％以上，價格也相應較高。

粉末冶金工業快速發展，粉末冶金制品用于國民經濟的各個領域，從普通機械制造到精密儀器；從五金工具到大型機械；從電子工業到電機制造；從民用工業到軍事工業；從一般技術到尖端高技術，均能見到粉末冶金工藝的身影，已經成為機械工業、冶金行業的主要輔助產業。

粉末冶金技術與傳統的金屬材料成型方法相比，具有成型精確，組分可任意設計，材料組織均勻、節省原材料、能源消耗少、環境污染小等特點，因此只從技術發明以來，便獲得迅速的發展。由于粉末冶金技術的優點，它已成為解決新材料問題的鑰匙，在新材料的發展中起著舉足輕重的作用。

4.3 鐵礦梯級加工與聯產系列產品增值情況

由鐵礦生產選礦開始的梯級加工與聯產系列產品比價情況：

鐵礦(TFe>30%，100元/t)：鐵精礦粉：直接還原鐵：粉末冶金：制品=1：10：(15～20)：(20～30)：(50～200)。

5 鐵礦資源的節約與綜合開發利用方向、戰略與策略

5.1 鐵礦梯級加工與聯產系列產品產業鏈

由于本區鐵精礦粉主要供鞍鋼、本鋼使用，在當地經濟增值量較小，對區域經濟發展的貢獻具有很大潛力。按照區域生產力布局政策，本區建設生鐵、煉鋼等產業可能性不大。但是根據市場需要，利用高品位鐵精礦粉梯級加工與聯產海綿鐵及其粉末冶金系列產品，是一條可行之路。發展策略是：利用本區控制的資源，確定經濟規模的鐵礦選礦能力，生產高品位鐵精礦粉(TFe>68%)，實現可持續健康發展，重點開展深加工，既不同鞍鋼爭原料，又可以為鞍鋼、本鋼生產代替煉鋼用廢鋼的海綿鐵；同時深加工發展粉末冶金產業，與沈陽裝備制造業配套。實現區域優勢互補，促進地區鐵礦資源節約與綜合利用。

5.2 建立“選礦—海綿鐵—粉末冶金—制品示范工程”

以年產鐵精礦粉50萬t規模的企業為基礎，建設年產30萬t以上的海綿鐵生產線，預計產值銷售額將到達9億元，建設年產20～25萬t粉末冶金制品的示范企業，將會獲得巨大的經濟效益。

參考文獻

[1]《遼陽市礦產資源節約綜合利用專題研究報告》，遼陽市國土資源勘查規劃院，2008年12月.

[2]《遼陽市礦產資源供需形勢分析及總量調控專題研究報告》，遼陽市國土資源勘查規劃院，2008年12月.

作者簡介：劉彥忠，地質高級工程師，現工作單位為遼陽市國土資源勘查規劃院，從事地勘工作20余年。

馬明偉，現工作單位為遼陽市國土資源勘查規劃院，副院長，從事礦山管理工作25余年。王輝，現工作單位為遼陽市國土資源局，地質工程師，從事地勘工作15余年。

李樹德，現工作單位東北煤田地質局103勘探隊，副總工程師，地質高級工程師，從事地勘工作20余年。