日前，榮獲2019年國家科技進步二等獎的“貧雜鐵礦石資源化利用關鍵技術集成與工業(yè)示范”項目，在東北大學、鞍鋼集團礦業(yè)有限公司、河北鋼鐵集團灤縣司家營鐵礦有限公司的共同攻關下，成功破解了國際公認的含碳酸鹽鐵礦石和極貧赤鐵礦石資源化利用的技術難題，形成一批具有世界領先水平的核心技術：

    （1）創(chuàng)建了貧雜鐵礦石“固-固罩蓋界面調(diào)控”等基礎理論。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；提出了導磁捕獲載體與顆粒集群物性特征深度匹配的粗粒預選新思路；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“氫鍵耦合多基團協(xié)同”的分子結(jié)構(gòu)設計新理論。



    （2）發(fā)明了含碳酸鹽鐵礦石“分步分散協(xié)同浮選”新技術?；?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，第一步通過正浮選捕收菱鐵礦和鐵白云石，消除其對赤鐵礦、石英的吸附罩蓋和交互影響;第二步企業(yè)微信反浮選實現(xiàn)赤鐵礦與石英的分離。采用強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300萬噸/年的分步浮選示范工程，實現(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

    （3）發(fā)明了極貧赤鐵礦石“粗粒濕式強磁預選”新技術。針對鞍山式極貧赤鐵礦品位極低(TFe<20%)、結(jié)晶粒度微細、礦物組成復雜的特點，建立了以磁介質(zhì)特征參數(shù)優(yōu)化為目標的梯級感應磁場調(diào)控機制，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)相適應的粗粒濕式強磁預選新技術，建成了450萬噸/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，實現(xiàn)了過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?；?ldquo;氫鍵耦合多基團協(xié)同”理論，研發(fā)了不同極性基和非極性基的基團接枝及分子組裝技術，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個百分點以上，浮選溫度降低10C以上，實現(xiàn)了節(jié)能減排。


    項目成果成功開辟了資源高效率開發(fā)利用的新途徑，對于引領我國鐵礦行業(yè)技術進步，提升資源高質(zhì)量利用能力、資源接續(xù)保障能力和市場風險防范能力，保障我國資源安全都具有重要意義。近三年利用該項目技術累計新增直接經(jīng)濟效益26.57億元，減少固廢堆存2400萬噸，減排二氧化碳17.85萬噸。