來源:鋼鐵觀察

近日,地處撒哈拉沙漠北部深處的阿爾及利亞Tindouf省,舉行了一場盛大的簽約儀式,中國CMH聯合體公司與阿爾及利亞國家鋼鐵公司Feraal簽署合作協議,明確成立礦業公司和鋼鐵公司兩家合資企業,分別作爲鐵礦石開採和下游冶煉鋼鐵的主體,實現礦冶一體化開發Gara Djebilet鐵礦

該協議由國家鋼鐵公司(FERAL)總裁兼總幹事艾哈邁德·本·阿巴斯和中國聯合體“CMH”總裁周志兵在阿爾及利亞礦業聯合體總裁兼總經理穆罕默德·薩赫·哈拉米和能源與礦產部礦業總幹事納吉貝·布爾南的見證下籤署,參與見證的還有廷杜夫的瓦利,穆罕默德·莫赫比。

阿爾及利亞能源和礦業部、公共集團 Manadjim El Djazair (MANAL) 和中國財團 (CMH) 官員組成的代表團視察了位於廷杜夫省西部的 Gara Djebilet 礦山開發工作的進展情況。

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鐵礦開發進入實質階段

據介紹,Gara Djebilet鐵礦隸屬阿爾及利亞國家鋼鐵公司Feraal,是一座平均天然含鐵品位53%、儲量高達35億噸的巨型鐵礦,在全球都是不多見的,但受限於選礦脫磷技術,該鐵礦一直處在“沉睡”的狀態。從20世紀60年代開始,相繼有法國、澳大利亞等西方國家的礦業公司進行了多次開發嘗試,都無功而返。進入21世紀,Feraal又委託亞洲的鋼鐵工程公司和俄羅斯科研機構開展不同技術路徑的探索,但也都沒能找到技術、經濟均可行的方案。因此,數十年來,接觸瞭解過的人均判定這個鐵礦不具備開發價值。

自2021年3月30日,中國CMH聯合體公司與阿爾及利亞國家鋼鐵公司Feraal簽署諒解備忘錄以來,經過兩年多時間對開發方案和工藝技術的深入研究與論證,雙方決定啓動項目實施。

據瞭解,根據項目實施計劃,第一期到2026年實現200萬噸原礦石年開採能力,100萬噸鋼坯(用於出口)年產能的綜合鋼鐵廠完成投產。後續隨着通往礦區的鐵路修通後,逐步提升產能,到2035年,規劃達到2500萬噸礦石年開採量,完成對應的千萬噸級的鋼鐵冶煉規模。這次簽約,標誌着該鐵礦的開發進入實質性階段。

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破解高磷鐵礦規模化開發難題

究竟,是什麼喚醒了這個“沉睡”的巨型鐵礦?爲什麼CMH聯合體成爲了阿爾及利亞國家的選擇?

CMH聯合體提出的開發方案,跳出了傳統的“選礦脫磷”思路,不設單獨選礦環節,其工藝路徑可概括爲:採用氫基還原將原礦石變成直接還原鐵,然後進行融分脫磷,冶煉出合格的鐵水,後面再按常規的鍊鋼及軋製工序進行生產。由於阿爾及利亞工業用天然氣價格低廉,冶煉1噸鋼鐵的原燃料成本不到100元,對比國內傳統高爐鍊鐵耗用原燃料成本在1000元以上,低一個數量級,這使得該礦採用“選冶一體”的技術方案具備了經濟可行的基礎。這方案能否最終實現,關鍵是技術。

從最早接觸這個項目開始,CMH聯合體就滿世界蒐集脫磷冶金技術及相關信息,偶然得知北京科技大學的科研團隊曾經對湖北高磷鮞狀鐵礦冶煉有過深入研究,不僅在理論上論證了高磷鐵礦可以通過製取低碳直接還原鐵進行融分,能將磷與鐵有效分離,而且在實驗室裏,依據這個理論,成功地利用湖北高磷鮞狀鐵礦冶煉出了合格的鋼。在3年前看來,這項新技術的應用前景尚有諸多的不確定性。比如,承擔冶煉主要職責的氫基低碳還原裝備市場上是否有?低成本氫氣在哪兒?整個脫磷冶金的效率和運營成本如何?這些因素都會影響到該技術的落地及存在意義。

CMH聯合體成員企業湖南盛世陽光基於對這項技術的興趣和信心,果斷投入,發起由北科大鋼鐵冶金新技術國家重點試驗室主任郭佔成教授及團隊主要成員、裝備開發人員等共同持股成立的氫冶科技公司,在兩個方面同時展開了艱辛而高效的研發工作:一是工藝技術開發方面,對脫磷冶金工藝進行了更深入的研究,採用阿爾及利亞鐵礦石再次做了比較試驗,進一步驗證高磷鐵礦“氫基還原+融分脫磷”工藝的技術可行性,完善工藝流程;二是核心裝備開發方面,以國外研發團隊爲主設計,國內團隊負責部件製造、配件選型及具體工程實施,聯合攻關“低碳氫基還原豎爐”,並在山西交城投建了中試基地。

鑑於氫冶科技在脫磷冶金方面的技術積累,CMH聯合體選擇其作爲開發阿爾及利亞高磷鐵礦的獨家工藝技術支持單位。

2023年4月12日,“高磷鐵礦氫還原冶煉脫磷技術可行性評審會”在北京順利召開。由中國鋼研院、中科院、中國礦冶集團、清華大學和中國礦業聯合會的教授及專家組成的評審小組一致認定,該工藝技術可行,在能獲得低價天然氣或煤制還原氣的地區,經濟上也可行。5月,在山西的裝備中試基地,以焦爐煤氣爲原燃料的低碳直接還原鐵試生產中,得到的產品金屬化率、含碳量等都達到了設計要求;焦爐煤氣、氧氣、氮氣及電力等的消耗指標也都在理想水平,整套裝置連續運轉平穩。中試的成功,掃清了“氫基還原+融分脫磷”冶金技術工業化應用的最後障礙。

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新技術新工藝將助力“基石計劃”

Gara Djebilet鐵礦開發已被列爲阿爾及利亞最重要的3個經濟基礎結構性項目之一,中國CMH聯合體背後的關鍵技術支持者,擁有核心專利和專有脫磷冶金成套裝備的氫冶科技,爲推動項目進展立下了汗馬功勞。

全球已探明的高磷鮞狀鐵礦儲量大於200億噸。而中國就有超70億噸高磷鐵礦,如在湖北、湖南、重慶等地,均有多個含鐵品位高、儲量規模大的高磷鐵礦。由於過去受選礦和冶金脫磷技術的限制,也全部都處於靜默狀態,在國家大力推動鐵礦石“基石計劃”的當下,藉助新技術新工藝,期待有更多的高磷鐵礦被激活。

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源:世界金屬導報、中國礦業報等

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