山勢綿延，寶藏深埋。在晉西北呂梁山深處，鑲嵌著一顆代表著現代化礦山的工業明珠，它就是國內乃至亞洲規模最大、工藝技術裝備最先進的微細粒紅磁混合采選燒聯合冶金礦山——太鋼袁家村鐵礦。

鋼鐵，這種工業化進程中不可替代的結構性、功能性材料，其消耗量約占工業金屬總消耗量的95%。隨著鋼鐵產量的急劇增長，我國鐵礦石對外依存度升高。太鋼作為我國特大型鋼鐵聯合企業和全球產能最大、工藝技術裝備最先進的不銹鋼領軍企業，鐵原料需求量巨大。早前，其生產原料主要依賴進口，袁家村鐵礦建成之后，滿足了太鋼對優質、可靠、低成本的鐵原料的需求，實現了鐵原料百分百自給。

過去歷史難忘，如今碩果累累。袁家村鐵礦作為復雜難選鐵礦的典型代表之一，1958年被國家勘探發現時因技術原因無力開發，而今，它已被建成國內領先、國際一流的現代化美麗礦山。追根溯源，高新技術的研發和應用，拔得功勞頭籌。4月中旬，記者踏上這片神奇的紅土地，開啟工業新技術探索之旅。

創新選別技術實現歷史突破——微細粒復雜難選選礦技術填補國內空白

作為國內第一個建成的2000萬噸級微細粒紅磁混合采選燒聯合冶金礦山，袁家村鐵礦在沉寂半個世紀后終于被喚醒，其中尤其值得關注的是，為冶金行業帶來福音的微細粒復雜難選選礦技術。

“袁家村鐵礦礦石嵌布粒度比面粉顆粒還小，是世界上極難選鐵礦類型之一。”太鋼袁家村鐵礦黨委書記、經理王永章對記者說，袁家村鐵礦儲量超過12.5億噸，但其礦物組成非常復雜，且礦物粒度極細，一直以來如何選出精礦粉是限制其開采的難題。

針對袁家村鐵礦礦物復雜、微細、難選的狀況，技術攻關團隊不斷突破礦體復雜難選的認知；在磨礦、分級、選別、脫水及水處理等環節進行技術創新；實現高效低成本清潔生產……在歷時8年多的探索和努力下，微細粒復雜難選選礦技術取得歷史性突破。

袁家村鐵礦選礦系統建設項目先后獲2014年冶金科技特等獎，2015年山西省科技進步一等獎，2017年國家科學技術進步二等獎。授權專利共41項，其中發明專利25項。項目中開發的新型捕收劑，有效解決了礦物難選的問題；以大型半自磨機為核心的高效碎磨短流程及配套技術，將作業率提升至91.5%，全員勞動生產率提高2.63倍；“免脫泥+中礦跨越式返回”的反浮選流程，將浮選時間縮短37.1%，運行成本降低41.2%，徹底解決了袁家村鐵礦選礦高堿度泥化膠體水處理的關鍵難題，實現了全礦廢水零排放，達到行業最好水平。

“微細粒紅磁混合鐵礦選礦技術的開發及應用，使得袁家村鐵礦年處理鐵礦石提升至2200萬噸，金屬回收率達70%。”業內專家表示，該技術使呆滯資源得到大規模開發利用，填補了國內微細粒復雜難選鐵礦選礦領域的空白，總體技術達到國際領先水平，對我國此類資源的開發利用起到示范作用，將長期有力支撐我國鋼鐵工業發展。

攻克多項難題提高生產效率——球團系統解決困擾冶金行業諸多難題

站在袁家村鐵礦球團回轉窯平臺，戴上護目鏡，透過窯頭觀察孔向內看，只見火光熊熊，燃燒著的鐵球不斷翻滾，灰的機器、紅的火焰，美麗而壯觀。

通過采訪記者得知，將礦粉加工成球團礦是煉鐵過程中重要的步驟之一。袁家村鐵礦的礦床為赤鐵礦型，經過選礦系統加工后形成的精礦粉中含有10%左右鏡鐵礦，屬于難焙燒原料。同時，袁家村鐵礦球團廠因地理原因，只能采用以煤粉為燃料的鏈篦機-回轉窯工藝。但生產球團礦需要較高的預熱及焙燒溫度，噴煤粉補熱會導致鏈篦機隔墻嚴重結渣，影響生產正常進行。

為此，太鋼聯合中南大學、北京首鋼國際工程技術有限公司共同開發了焙燒新技術，解決了鏈篦機隔墻結渣的技術難題，提高了生產效率。“赤-鏡鐵礦粉氧化球團鏈篦機-回轉窯法制備技術采用高壓輥磨預處理赤鐵礦粉，提高了生球強度和成品率；噴煤補熱噴吹槍有效地延緩了鏈篦機結渣物的形成，提高了生產效率；大型圓盤造球機為國內首次應用。”袁家村鐵礦球團部技術組組長王磊興致勃勃地為記者介紹該技術的應用功能。

“赤-鏡鐵礦粉氧化球團鏈篦機-回轉窯法制備技術榮獲2017年山西省科學技術進步二等獎。它的應用使袁家村鐵礦具備了日產7500噸以上、年產240萬噸的能力，與最初設計的產能相比提升了10%以上。2013年至2018年累計生產球團1264萬噸。”談及該項目取得的巨大成就，太鋼袁家村鐵礦黨委副書記閆俊禮激動萬分：“此項技術的突破解決了一直以來困擾冶金行業的諸多難題，為以煤粉為燃料、使用赤鐵礦粉、應用鏈篦機-回轉窯工藝生產球團礦的企業提供了范例。”

科學環保節約推進示范帶動——全壽命廢石筑壩解決尾礦堆存難題

從袁家村鐵礦觀景臺俯瞰，不遠處的尾礦庫如同一塊巨大的紅色水晶，在陽光下熠熠生輝。王永章指著尾礦庫及旁邊的廢石場對記者介紹：“袁家村鐵礦的尾礦系統將尾礦庫與廢石場相結合起來，利用采礦剝離的廢石筑壩，既科學環保又節約成本。”

與其他大多數礦山不同，袁家村鐵礦尾礦屬于細粒級尾礦，依靠尾砂無法筑壩。如何實現微細粒尾礦安全、高效、經濟、環保堆存，成為了袁家村鐵礦技術人員亟須攻克的又一難關。“國內外沒有成熟的技術和經驗可供借鑒，我們只能自己摸索。”袁家村鐵礦副經理白俊回憶說，“我們和專家們一次一次論證、模擬，終于推進微細粒鐵礦全壽命廢石筑尾礦壩關鍵技術研究與應用，解決了尾礦安全堆存的問題。”

成套的微細粒鐵礦全壽命廢石筑尾礦壩技術，包括筑壩方法及壩型優化、濕陷性黃土地地基安全處理技術，廢石分期分區筑壩工藝參數優化、“庫-壩-排土場”滲流控制技術以及全壽命“采礦-尾礦-排土場”系統時空發展協調聯動技術等三項技術。濕陷性黃土地基條件下不清基、分層直排、不碾壓廢石筑壩施工工藝，解決了微細粒尾礦不能筑壩的技術難題以及大范圍清基投資高、筑壩工藝效率低、工程實施難度大的技術難題。

“尾礦庫的最終壩高250米，總庫容約5.9億立方米，可服務約48.5年。”白俊說，袁家村鐵礦在尾礦處理規模、最終壩高方面均排在國內前列。全壽命廢石筑尾礦壩技術解決了微細粒尾礦安全堆存的難題，達到行業領先水平，起到示范標桿效應。