我國經(jīng)過40多年的基本建設(shè),已建成鐵礦山204座.其中:重點(diǎn)礦山44座,地方國營礦山160座,共形成鐵礦開采能力19719萬t.
鐵礦山的開拓方式有露天開采和地下開采(平峒,斜井,豎井)兩大類別.我國在1949～1957年期間,80%以上的礦山為地下開采,露天開采的不到20%.隨后,由于一批露天礦相繼建成投產(chǎn),地下開采的比重急劇下降,到90年代初,露天開采的比重升到了80%,地下開采的比重則降到了20%.

(一)露天開采

1996年全國露天開采的鐵礦石原礦量為18538萬t,占全國鐵礦石原礦產(chǎn)量的73.5%.重點(diǎn)露天礦山27座,共產(chǎn)鐵礦石原礦量9106萬t,占重點(diǎn)礦山礦石產(chǎn)量10637萬t的85.6%.重點(diǎn)露天礦經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo):采出的礦石平均含鐵27.67%,回采率97.07%,貧化率4.39%,剝采比2.74t/t,下降速率7.50m/a.
露天礦穿孔,鏟裝,運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)裝備不斷更新.目前,在全國重點(diǎn)礦山穿孔已形成牙輪鉆和潛孔鉆并用的結(jié)構(gòu),完全淘汰了沖擊鉆.1996年,牙輪鉆臺年綜合效率為23787m,最高31611m(水廠鐵礦);潛孔鉆臺年綜合效率14066m,最高25279m(蘭尖鐵礦).鏟裝設(shè)備向著大型化,現(xiàn)代化方向發(fā)展.1996年,重點(diǎn)露天礦使用最多的是4～4.6m3電鏟,臺年平均綜合效率133.3萬t,容量最大的16m3電鏟,臺年平均效率347.5萬t,最高482.1萬t(齊大山鐵礦).運(yùn)輸方式主要為汽車和鐵路運(yùn)輸,部分采用膠帶運(yùn)輸.80年代以來,本溪鋼鐵公司和鞍山鋼鐵(集團(tuán))公司的一些礦山逐步用108～154t的電動輪汽車取代了其他汽車,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸汽車大型化,現(xiàn)代化.1996年,108t汽車的臺年效率平均為35.9萬t;154t汽車為89.5萬t,最高123萬t(齊大山鐵礦);使用最多的42t汽車,臺年效率平均為27.6萬t,最高44.3萬t(白云鄂博鐵礦).1965年以后,部分重點(diǎn)礦山采用了鐵路電機(jī)車運(yùn)輸,1996年,重點(diǎn)露天開采礦山電機(jī)車的臺年平均效率:80t電機(jī)車為79.18萬t,100t電機(jī)車為54.99萬t,150t電機(jī)車為88.26萬t.
露天開采的采礦工藝,長期采用全境推進(jìn),寬臺階緩幫作業(yè)的采剝工藝,現(xiàn)在已開始轉(zhuǎn)向陡幫開采,橫向推進(jìn)新工藝.80年代以來,許多大型露天礦由山坡露天轉(zhuǎn)入深凹開采,由于作業(yè)條件惡化和運(yùn)輸出現(xiàn)問題,從而制約了生產(chǎn)能力的提高.1994年開始實(shí)施了"深凹露天礦開采綜合技術(shù)研究"的"八五"攻關(guān)項目,現(xiàn)已取得了初步成果.
在爆破器材和技術(shù)方面也有所發(fā)展,陸續(xù)采用了巖石炸藥,銨油炸藥,硝銨炸藥,乳化油炸藥等等,在生產(chǎn)中應(yīng)用了大區(qū)多排孔微差爆破技術(shù).

(二)地下開采

1996年全國地下開采鐵礦石原礦6690萬t,占全國鐵礦石原礦產(chǎn)量的26.5%.其中重點(diǎn)地下礦山17座,共產(chǎn)礦石原礦1536萬t,占重點(diǎn)礦山產(chǎn)量的14.4%.重點(diǎn)地下礦經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo):采出礦石平均品位為36.9%,回采率76.2%,貧化率19.8%,年下降速度6.98m.
目前,地下開采的采礦方法主要是無底柱采礦法,大約占72%,其次是淺孔留礦法,占9%,房柱式和壁式采礦法占8%,空場法占7%,有底柱分段崩落采礦法占3%,充填法占1%.地下開采的礦山巷道支護(hù)由50年代的木支護(hù)發(fā)展到了現(xiàn)在木支護(hù),混凝土支護(hù)和噴錨支護(hù)三種支護(hù)方法并存的局面.鑿巖裝運(yùn)也逐步向機(jī)械化方向發(fā)展,現(xiàn)在已普遍采用鑿巖臺車鑿巖,裝運(yùn)機(jī)鏟裝,電機(jī)車運(yùn)輸.由于采礦方法,技術(shù)裝備,支護(hù)方法等方面的不斷改進(jìn),地下礦山的全員勞動生產(chǎn)率有了很大提高,新中國成立初期的1949年,全國重點(diǎn)地下礦山的全員勞動生產(chǎn)率只有19.9t/(人·a),到1995年已達(dá)到561t/(人·a),提高了近30倍.

三,選礦與加工技術(shù)

我國鐵礦由于貧礦多(占總儲量的97.5%)和伴(共)生有其他組分的綜合礦多(占總儲量的1/3),所以在冶煉前絕大部分需要進(jìn)行選礦處理.
1996年全國入選鐵礦石21497萬t,占全國產(chǎn)鐵礦石原礦25228萬t的85.2%.入選鐵礦石生產(chǎn)鐵精礦粉8585.7萬t,其中重點(diǎn)選礦廠處理原礦10961萬t,生產(chǎn)鐵精礦粉4158萬t,占全國鐵精礦粉產(chǎn)量的48.4%.

(一)礦石破碎

我國選礦廠一般采用粗破,中破和細(xì)破三段破碎流程破碎鐵礦石.粗破多用1.2m或1.5m旋回式破碎機(jī),中破使用2.1m或2.2m標(biāo)準(zhǔn)型圓錐式破碎機(jī),細(xì)破采用2.1m或2.2m短頭型圓錐式破碎機(jī).通過粗破的礦石,其塊度不大于1m,然后經(jīng)過中,細(xì)破碎,篩分成礦石粒度小于12mm的最終產(chǎn)品送磨礦槽.

(二)磨礦工藝

我國鐵礦磨礦工藝,大多數(shù)采用兩段磨礦流程,中小型選礦廠多采用一段磨礦流程.由于采用細(xì)篩再磨新工藝,近年來一些選礦廠已由兩段磨礦改為三段磨礦.采用的磨礦設(shè)備一般比較小,最大球磨機(jī)3.6m×6m,最大棒磨機(jī)3.2m×4.5m,最大自磨機(jī)5.5m×1.8m,礫磨機(jī)2.7m×3.6m.
磨礦后的分級基本上使用的是螺旋分級機(jī).為了提高效率,部分選礦廠用水力旋流器取代二次螺旋分級機(jī).

(三)選別技術(shù)

1.磁鐵礦選礦

主要用來選別低品位的"鞍山式"磁鐵礦.由于礦石磁性強(qiáng),好磨好選,國內(nèi)磁選廠均采用階段磨礦和多階段磨礦流程,對于粗粒嵌布的磁鐵礦采用前者(一段磨礦),細(xì)粒,微細(xì)粒嵌布的磁鐵礦采用后者(二段或三段磨礦).我國自己研制的系列化的永磁化,使磁選機(jī)實(shí)現(xiàn)了永磁化.70年代以后,由于在全國磁鐵礦選礦廠推廣了細(xì)篩再磨新技術(shù),使精礦品位由62%提高到了66%左右,實(shí)現(xiàn)了冶金工業(yè)部提出精礦品位達(dá)到65%的要求.

2.弱磁性鐵礦選礦

主要用來選別赤鐵礦,褐鐵礦,鏡鐵礦,菱鐵礦,假象赤鐵礦或混合礦,也就是所謂的"紅礦".這類礦石品位低,嵌布粒度細(xì),礦物組成復(fù)雜,選別困難.80年代后,選礦技術(shù)方面對焙燒磁選,濕式強(qiáng)磁選,弱磁性浮選和重選等工藝流程,裝備和新品種藥劑的研究不斷改進(jìn),使精礦品位,金屬回收率不斷提高.如鞍鋼齊大山選礦廠采用弱磁—強(qiáng)磁—浮選的新工藝流程,獲得令人鼓舞的成就.

3.多金屬共(伴)生礦選礦

這類礦石成分復(fù)雜,類型多樣,因此采用的方法,設(shè)備和流程也各不相同,如白云鄂博鐵礦采用反浮選—多梯度磁選,絮凝浮選,弱磁-反浮選-強(qiáng)磁選,弱磁-正浮選,焙燒磁選等不同的工藝流程,以提高鐵的回收率,并綜合回收稀土氧化物.攀枝花鐵礦通過磁選獲得TFe53%左右的釩鐵精礦,磁選后的尾礦通過弱磁掃選-強(qiáng)磁選-重選-浮選-干燥電選,獲得鈦精礦和硫鈷精礦,回收鈦和鈷.大冶鐵礦采用弱磁-強(qiáng)磁和浮選,綜合回收鐵,銅和鈷,硫等元素.

(四)燒結(jié)球團(tuán)技術(shù)

燒結(jié)技術(shù)是我國人造富礦的主要手段.1996年共生產(chǎn)人造富礦16095.6萬t,其中重點(diǎn)企業(yè)9485.9萬t,占58.9%,地方國營企業(yè)6133.7萬t,占38.1%.
我國在細(xì)精礦燒結(jié)的技術(shù)上已達(dá)到相當(dāng)水平.鞍鋼早在50年代初就在燒結(jié)機(jī)上成功地把酸性燒結(jié)礦制作方法改為堿性燒結(jié)礦制作方法,在世界上第一個用消石灰或生石灰作熔劑解決了細(xì)精礦燒結(jié)問題.
燒結(jié)球團(tuán)的裝備水平也有所提高,全國共有燒結(jié)機(jī)419臺,總面積15522m2,其中:130m2級以上的燒結(jié)機(jī)有22臺,合計面積4107m2;24～129m2的燒結(jié)機(jī)197臺,合計面積9387m2;小于24m2的燒結(jié)機(jī)200臺,合計面積2028m2.1994年2月24日在馬鞍山鋼鐵廠投產(chǎn)的300m2燒結(jié)機(jī),是我國除寶鋼外自行設(shè)計,制造和建設(shè)的規(guī)模最大的現(xiàn)代化燒結(jié)機(jī).
全國1995年燒結(jié)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為:利用系數(shù)1.36t/(m2·h),燒結(jié)礦品位53.00%,燒結(jié)機(jī)日歷作業(yè)率80.94%,燒結(jié)礦合格率為84.92%,工人勞動生產(chǎn)率為2170t/(h·a).

四,環(huán)境保護(hù)

鋼鐵工業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè),許多重工業(yè)基地或城市,如鞍山(鞍鋼),攀枝花(攀鋼),馬鞍山(馬鋼)等等,都是圍繞著鋼鐵工業(yè)發(fā)展起來的.由于鐵礦山,鋼鐵廠往往規(guī)模大,涉及面廣,人口多,因此相應(yīng)的環(huán)境問題十分突出.例如馬鞍山市主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)是鋼鐵生產(chǎn)業(yè),其產(chǎn)值占全市的65%以上.然而,每生產(chǎn)1t鋼鐵,排放近2萬m3廢氣,50t廢水,4t工業(yè)固體廢棄物.據(jù)統(tǒng)計,唐山地區(qū)大中型鐵礦開發(fā)占地5280.6hm2,其中露天采礦占地1127.8hm2,排石場占地1939.3hm2,尾礦場650.2hm2.鐵礦開采破壞耕地1357.9hm2,林地490.5hm2,草地47.8hm2,每年排放礦坑水616.12萬t,洗選礦廢水1934.2萬t.山地生態(tài)本來就很脆弱,植被的破壞必然導(dǎo)致這些地區(qū)水土流失和造成泥石流的風(fēng)險.
解決環(huán)境問題,首先需要重視的是復(fù)墾工作.通過復(fù)墾減少占地,減輕污染.在唐山地區(qū)曾開展了尾礦復(fù)墾工藝研究,把冶理尾礦納入工藝流程,使采,選,排,復(fù)土,植被形成一個較完整循環(huán)的采礦復(fù)墾作業(yè)工序.通過四種復(fù)墾模式歷經(jīng)三年的復(fù)墾試驗,在唐山中小鐵礦復(fù)墾了1345.9hm2,復(fù)墾率達(dá)到30.26%,復(fù)墾經(jīng)濟(jì)效益1550萬元,年種植效益19.6萬元.這次試驗為鞍山式鐵礦排土場,尾礦冶理及復(fù)墾提供了技術(shù)途徑.
其次要開展廢石或尾礦的綜合利用研究.我國許多鐵礦都是綜合性礦床,廢石或尾礦中往往含有多種有用組分.回收和提取這些有用組分,不但能在經(jīng)濟(jì)上帶來收益,而且可以減輕廢石和尾礦對環(huán)境的污染.攀枝花鐵礦年產(chǎn)鐵礦石1350萬t,同時又從鐵礦尾礦中回收了釩,鈦,鈷,鈧等多種有用和稀有金屬.鐵的價值只占礦石總價值的38.6%,而從尾礦中綜合回收的五氧化二釩,硫鈷精礦,鈦精礦,氧化鈧等產(chǎn)品的價值卻占了60%以上.再如梅山鐵礦,該礦是個埋藏集中,儲量大,品位高的大型地下開采鐵礦山,年產(chǎn)鐵礦石200萬t.由于礦石中含硫達(dá)2.5%左右,直接進(jìn)行燒結(jié)配料,造成二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴竞蛯r(nóng)田的大面積危害,并影響燒結(jié)礦質(zhì)量.上海梅山冶金公司充分利用礦山的資源優(yōu)勢用選礦副產(chǎn)品硫精砂生產(chǎn)硫酸作為一條開展綜合利用和深加工,提高經(jīng)濟(jì)效益的好途徑.利用選礦自身優(yōu)勢,把焙燒廢渣變成鐵品位高的鐵精礦用于燒結(jié);利用其排放廢水作為選礦循環(huán)水的補(bǔ)充水,做到了把"三廢"消化在生產(chǎn)工藝中,變廢為寶,化害為利.尾氣排放由于選擇了"二轉(zhuǎn)二吸"工藝而使尾氣排放低于國家標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)出的硫酸成品達(dá)到國家一級品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).按年產(chǎn)2萬t硫酸計,可產(chǎn)硫酸渣2.1萬t,僅硫酸渣一項年經(jīng)濟(jì)效益即達(dá)231萬元.
對于環(huán)境污染比較嚴(yán)重的礦山必須進(jìn)行治理,制訂必要的措施,添置和更新必要的環(huán)境保護(hù)設(shè)備.目前在這方面普遍存在的問題是環(huán)境保護(hù)經(jīng)費(fèi)不足,老企業(yè)環(huán)境保護(hù)欠賬太多.如馬鞍山,建市38年中,生產(chǎn)鋼鐵8000多萬t,上繳利稅60億元,而環(huán)境保護(hù)投資卻欠賬20億元.
今后資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)要協(xié)調(diào)發(fā)展.企業(yè)在新建,擴(kuò)建和改建過程中要嚴(yán)格執(zhí)行"三同時",以避免新污染源的產(chǎn)生.一個地區(qū)在制定經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)劃時,必須遵循"經(jīng)濟(jì)建設(shè),城鄉(xiāng)建設(shè),環(huán)境建設(shè)同步規(guī)劃,同步實(shí)施,同步發(fā)展"的三同步方針.