铁矿石的冶金价值（一）

    在熔炼最佳铁品位的精矿时，高炉冶炼费用主要取决于选矿费用。同时未经选别的各种天然铁品位矿石的高炉冶炼的计算费用取决于冶金因素的综合（焦炭和石灰石的耗量、高炉的生产能力）。考虑到这种情形，天然富铁矿石和贫铁矿石的分类准则是矿石中可保证生产每吨生铁的计算费用值与用同样的这种矿石但选出的精矿达到最佳铁品位，即选到和用计算费用最少的这种品位的精矿生产金属时的费用相等的铁品位。该准则可根据如下等式计算：

    П_K=П_P

    式中  П_K———在熔炼最佳铁品位的精矿时，每吨生铁的计算费用，卢布/吨；
          П_P———熔炼未经选别的矿石时，每吨生铁的计算费用，芦布/吨
    1吨生铁的计算费用，考虑到矿石的连续处理可用下式表示：
    对于天然富矿石：

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    计算每吨生铁的计算费用，对一段选矿流程来说是正确的。在两段或多段选矿时，鉴于在前几个选矿阶段中排出了一定量的最终尾矿，在后几个阶段中被处理物料的减少，所以必须考虑各种费用的变化。在此种情况下，选别每吨矿石的计算费用可用下式表示：

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    炼铁用焦炭的单位消耗取决于铁矿物料和焦炭的热当量之比，并与单位铁矿原料的生铁产率成反比。考虑到这种情况，换算成一吨生铁时，焦炭的计算费用П_пК可用下列方程式表示：

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    根据得出的方程式，冶炼每吨生铁的计算费用与采出矿石的铁品位的关系具有双曲线性质（图1）。
    这样一来，各矿床的铁矿石在理论上按天然铁品位可分为3类。各类之间的界限为双曲线的交点，该交点相当于用选过的矿石和未选矿石冶炼生铁的计算费用相等。
    在现代的技术水平条件下，进行冶炼加工不合理的矿石属于第一类。选别这种矿石的结果在经济上证明是不合算的，因为生铁的费用超过了炼铁的相应效果。
    应选别的矿石属于第二类。这种矿石的精矿造块后进行高炉冶炼与未经选别矿石的冶炼相比，较为经济。用选过的矿石冶炼每吨生铁的计算费用比用天然铁品位的矿石冶炼每吨生铁的费用为低。
    不需选别的天然富矿属于第三类，因为炼铁时，靠降低焦炭和提高高炉生产能力而得到的经济效果补偿不了选矿费用。
    第二类矿石可以分成两组。它们之间的界限相当于这样的天然铁品位α^，，即当其选到精矿最佳铁品位β_o时，可保证高炉生产中最大限度地节省炼铁的计算费用。冶金加工效果低的铁矿石属于第一组（α）。尽管其计算费用比冶炼未经选别的矿石时费用有所降低，但用这种矿石选别的精矿炼出的生铁将是昂贵的，第二组（b）是选矿和冶金加工的效果都无可怀疑的矿石。[next]

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    用经过选别的矿石炼铁与未经选别的矿石相比，相当于最大节省炼铁计算费用的矿石铁品位α^，，在图2中把第二类矿石分成a组和b组之点来表示。其值可借助导数计算。
    对于前苏联的最大型铁矿床含有不同化学组成的铁矿石，按其采矿方法确定了可保证天然矿石和贫矿石有效冶金加工的界限铁品位。如计算所证明：矿石中的界限铁品位有两个值———下限和上限。受这些界限和用选过的与未选过的原料进行冶金加工时，生产每吨金属的计算费用的双曲线关系所限定的范围，就是合理的应用选矿的范围。
    矿石中铁品位的下限指出，由于选矿时大量损失金属，选别最低铁品位矿石的不合理性。该下限是在矿石铁品位不合格和超过标准的生产费用与投资费用的范围内。从科学的观点来看，对该界限的研究是有益的，因为可以根据矿石铁品位变化的全部范围彻底研究选矿对冶金加工的影响。矿石铁品位的下限值根据该种类型矿石可回收（金属矿物）铁品位和金属的总回收率来计算。就各种不同类型的铁矿石而言，矿石铁品位的下限在5~46%的范围内，并与选矿时尾矿的铁品位相接近。在此种情况下，精矿的铁回收率，其中的磁铁矿为0.5~5%，赤铁矿为10~50%。
    具有实际意义的是矿石铁品位的上限，它是把矿石分成天然富矿和需要选别的贫矿的标准。矿石铁品位的上限值根据精矿的最佳铁品位、选矿的计算费用和脉石的化学组成来确定。随着选矿的计算费用的提高、精矿最佳铁品位的降低和精矿碱性氧化物含量的增加，矿石铁品位的上限值则下降。天然富矿的界限品位和精矿最佳品位间之差，对于硅质矿石在4~5%的范围内，对于碱性脉石为主的矿石在6~10%的范围内。
    对应选矿石铁品位下限的实际建议，应按照生产金属所取得的经济指标，合理地进行修正。根据生铁费用必须与平均各部门生产费用相接近的条件，可以取平均各部门每吨生铁的计算费用作为把贫矿划分成不合格的和应经选别，然后进行冶金处理的准则。考虑到这种因素，除了带有混合（酸性一碱性）脉石的赤铁矿外，对所有类型的矿石，贫矿的边界铁品位都应加以提高。无论是对天然铁品位的这种矿石的冶金处理，还是对选出精矿的冶金处理都和上述各部门平均水平的费用有密切联系，这在其经济评价时应予考虑。
    不用选矿可保证有效冶金加工的天然富矿铁品位的计算界限值如下，%：[next]
    酸性脉石的磁铁矿石          62
    碱性脉石为主的磁铁矿石      50
    酸性脉石的赤铁矿石          60
    碱性脉石为主的赤铁矿石      48
    褐铁矿石                   46
    菱铁矿石                   35
    在采矿企业的实际活动中，由于许多矿石缺少选矿工艺、矿石贮量小或需要大量的选矿投资以及利用矿石作为较富矿石的添加料时，用于冶金加工的商品矿石铁品位比根据技术经济效果的条件计算出的铁品位要低。
    以包括或不包括采矿的矿石冶金评价的指标能最充分地反映出按可选性进行矿石的比较分类，冶金评价指标是每吨金属的各部门平均计算费用（П_OT）与选到最佳铁品位（П_i）的该矿石冶金加工时求得的计算费用之比：

    П_i按公式（图1）计算。
    矿石的冶金价值指标根据其中金属矿物铁的含量、采矿、选矿和精矿冶金加工费用（包括运输和造块）来确定。随着金属矿物铁品位的提高，其冶金价值有所上升，每吨精矿的费用则有所降低。