http://www.gydfjs.com  海綿鐵濾料

海綿鐵濾料（也稱海綿鐵除氧劑，英文名稱sponge iron）采用優質礦石，利用氧化還原反應原理，通過濾池除淀方式進行排除，對管道、鍋爐和循環水溶解氧腐蝕經水處理后水溶解氧含量可將到0.05mg/L以下。在回轉窯、豎爐或其他反應器內，用煤、焦炭，天然氣或氫氣，使鐵礦石或鐵精礦球團在低于物料熔化溫度的條件下進行低溫還原，變成多孔狀的產物。其中被還原出來的鐵呈細小鐵核，形如海錦，故稱。礦石經過一系列工藝的加工呈現疏松多孔的結構，吸附性能是未加工的礦石的5-10倍，海綿鐵經冷卻、破碎、磁選，可除去脈石或其他雜質(金屬鐵占全鐵90%以上者，可直接用于煉鋼；90%以下的，用于高爐或電爐煉鐵)。孔隙率極高，比表面積大，活性高，極易與水中的氧發生反應生成Fe2O3,從而達到除氧目的，反應產物為不易溶于水的絮狀沉淀，被攔截下來，用一定強度的反洗水可以沖洗干凈。

最近，聽說這么一個新動向——國內一些搞煤化工和冶煉的企業，都在考慮上煤制氣生產海綿鐵項目。據初步了解，有這個打算的企業多達20多家。    

    海綿鐵是什么東西？煤制氣生產海綿鐵有什么優勢？這個產品和技術是否成熟？有無發展前途？記者帶著這些疑問，采訪了一些業內專家。    

    一項技術可惠及兩行業    

    海綿鐵是什么？一位業內人士向記者介紹，海綿鐵，又稱直接還原鐵，是煤或氣與鐵礦石在非熔融溫度下發生還原反應的產物。由于鐵礦石被還原后形成大量氣孔，在顯微鏡下形似海綿，因此得名。海綿鐵可作為煉鋼原料，特別是冶煉優質鋼、特殊鋼的原料。    

    寶鋼集團有限公司研究院高級工程師張友平告訴記者，海綿鐵不僅可以直接作為煉鋼轉爐原料，而且海綿鐵是純凈的鐵源，雜質少，可以加工特殊鋼材、高純凈鋼、鑄鍛件坯料，這些產品能賣上價格，附加值很高。    

    所謂煤制氣生產海綿鐵，就是將煤氣化后產生的還原氣（一氧化碳和氫氣）送入豎爐，與鐵礦石發生還原反應，使之生成海綿鐵。    

    多位業內專家向CCIN記者表示，煤制氣生產海綿鐵是能惠及化工和冶金兩個行業的生產項目。    

    首先，有利于提高冶金行業附加值。    

    當前，我國鋼鐵年產能已突破8億噸的規模，但鋼鐵產品的結構非常不合理。這表現為，低附加值的普鋼過剩；而轎車、家電用鋼板，以及不銹鋼、模具鋼等高檔產品每年還需大量進口。    

    而生產高檔的鋼鐵制品，就需要用到海綿鐵。但是，我國的海綿鐵有很大市場缺口。目前，世界海綿鐵年產量7000多萬噸，但我國的產量只有不到100萬噸，我國每年進口的海綿鐵占用量的80%。因此，從2009年開始，我國就將海綿鐵生產技術列入了引進技術項目列表。    

    目前國產海綿鐵生產工藝分氣基法和煤基法兩大類。煤基法投資高、生產成本高、各項指標差，已被列為限期取締的落后工藝。氣基法具有生產技術成熟、產量大、產品成本低等優點，具有很強的競爭力，但需采用天然氣作還原劑，發展受到氣源和地區的限制。    

    在這種情況下，煤制氣生產海綿鐵技術的成本比用天然氣低，且不受氣源和地區限制，成為開拓冶金行業高附加值產品的重要選擇。在新近出臺的鋼鐵行業“十二五”規劃中，包括煤制氣生產海綿鐵在內的非高爐煉鐵技術是國家鼓勵項目之一。

原冶金部三大鋼鐵設計院之一的中冶南方工程技術有限公司工程師李育林表示，國內市場上流通使用的海綿鐵都是采用隧道窯罐式還原法生產，速度慢、產量低，煤制氣生產海綿鐵可將冶金技術和化工技術結合起來，推進海綿鐵的規模化生產。    

    其次，有利于開拓煤化工的新領域。    

    當前，我國傳統煤化工產品如焦炭、合成氨、電石、甲醇等過剩嚴重。而規劃中的煤制烯烴、煤制油、煤制天然氣、煤制乙二醇等新興煤化工產品也存在著過剩傾向。據中國石化聯合會的統計數據，目前我國傳統煤化工產能過剩超過30%，而新型煤化工也存在投資過熱的問題。    

    而煤制氣生產海綿鐵為煤化工企業開拓了新的產品路線。天津奧沃冶金技術咨詢有限公司一位負責人向CCIN記者介紹，我國煤氣化技術已經成熟。利用煤氣化技術生產海綿鐵，這對煤化工企業來說，開拓了新的產品領域，可以避免因眾企業扎堆某一種產品而出現過剩。    

    “我們是搞煤化工的，有煤氣化的優勢。我們在山東本地也有鐵礦石，具有原料優勢。所以，我們想發展煤制氣生產海綿鐵。這個項目目前國內做的還比較少，不容易過剩。”正在進行煤制氣生產海綿鐵項目論證的山東瑞星化工集團副總經理林華昭向記者表示。   

    我國的海綿鐵生產，目前主要采用煤基法，但該方法投資大、生產成本高、各項指標較差。    

    工藝上已無大問題    

    據記者了解，其實早在1997年，兗礦魯南化肥廠就與寶鋼集團有限公司聯合進行了煤制氣生產海綿鐵的探索。當時，兩家企業將德士古水煤漿加壓氣化技術與直接還原豎爐工藝組合，共同開發了“BL法生產海綿鐵半工業性試驗裝置”實驗項目。經過試驗，裝置連續20天穩定生產出93噸合格海綿鐵產品，平均金屬化率達93.04％，技術指標達到國際國內同類裝置的先進水平。該裝置是世界上首次將煤氣化技術用來生產海綿鐵。    

    但是，雖然當時半工業性試驗裝置已成功，但距今10多年之后，該裝置并沒有開花結果，以至于煤制氣生產海綿鐵在我國還是空白。這是為什么呢？    

    據專家介紹，當年主要是成本和原料問題無法解決。    

    當年參與試驗裝置建設的原寶鋼集團有限公司高級工程師周渝生表示，主要是當時的煤制氣成本高。他告訴CCIN者，根據當時的計劃，如果還原氣成本達到0.5元/立方米，就進行規模化生產。但是，當時煤制氣的每立方米成本達到1元，成本太高了。    

    張友平也表示，當時他們通過對整個實驗裝置進行整體經濟性評估發現，生產成本相比進口產品以及國內其他生產方法要高，沒有太好的經濟性，所以項目后來就暫停了。

當年參與實驗裝置建設的水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心總經理助理路文學向CCIN者介紹，兗礦魯南化肥廠當年也曾做了年產100萬噸的海綿鐵可行性報告，最終也因生產成本太高而擱淺。    

    當年兗礦魯南化肥廠負責煤制氣生產海綿鐵裝置的高級工程師豐中田向記者介紹，實驗裝置對原料的要求很苛刻，對鐵礦石的粒度、品位要求高。路文學進一步解釋說，裝置對原料鐵礦石的選擇性強，當時他們使用了巴西、瑞典等國家的多個品種的礦石做試驗，只有一種礦石使用效果最好。周渝生還表示，煤制氣生產海綿鐵，對原料鐵礦石品位要求很高，含鐵量一般要達到67%以上。    

    張友平告訴記者，我國的鐵礦資源以貧鐵礦為主，高品位的鐵礦少，有少量的天然富礦，品位也只有60%左右。當時，國內基本沒有找到可以直接供海綿鐵生產的大型富礦基地，而如果將普通礦石細磨精選，生產成本又會升高。他還表示，目前，天津等地的煤基回轉窯直接還原海綿鐵生產廠都是采用國外礦石原料，生產成本高，受原料制約。    

    那么現如今上馬的煤制氣生產海綿鐵項目，又能否解決這兩個瓶頸問題？    

    多位專家告訴CCIN記者，目前煤氣化技術已經比較成熟，已有長期運行的經驗，且煤制氣成本比當時已大幅降低，達到了0.5元/立方米左右，基本能滿足項目的需求。    

    另一個原料問題，也有解決的希望。有專家指出，我國礦產資源雖然天然富礦少，但隨著我國地質勘探和礦石精選水平的提高，近幾年新勘探發現的鐵精礦（經破碎、磨碎、選礦等加工處理成礦粉的鐵礦石）資源較充足。根據現有資料，河北、遼寧、黑龍江等地區的鐵精礦都符合要求。天津奧沃冶金技術咨詢有限公司經理陶江善認為，我國一些地區的鐵精礦可以選到需要的品位，只不過對生產工藝還需要做進一步的深入研究。    

    最好兩行業聯手    

    盡管煤制氣生產海綿鐵已不存在工藝技術上的問題，但不少專家提醒，該項目還是不宜單個行業單打獨斗，最好還是由化工企業和冶金企業合建項目，這樣有利于發揮各自的優勢。    

    陶江善向記者介紹說，煤制氣生產海綿鐵投資很大，合理的經濟規模投資也要30多億元，成本太高。因此，合建有利于分擔風險。    

    周渝生認為，煤價也是影響海綿鐵生產成本的重要因素。上馬煤制氣生產海綿鐵項目對煤價要求高，如果煤價為200～300元/噸，成本優勢最明顯。因此，原料成本是否有競爭力，能否得到便宜的主要原料煤和鐵礦石，是煤制氣生產海綿鐵項目成敗的關鍵。煤化工企業一般有煤炭資源，冶金企業有鐵礦資源，如果是煤化工企業與冶金企業聯合建設，這樣不僅可以降低投資成本，也避免為產品找銷路，可解決市場渠道問題，還可以避免在開發市場時由于討價還價，降低市場價格，影響裝置的經濟性。

國家水煤漿氣化研究中心總工程師張鴻林也表示，煤制氣生產海綿鐵項目適合化工企業與鋼鐵企業就地聯合做，不適合單獨的煤化工企業來搞，因為還原的海綿鐵溫度高、熱量高，如果再長途運輸到鋼鐵企業，很多能量將不能被利用。    

    還有專家表示，煤制氣生產海綿鐵項目涉及到化工、冶金兩個行業，中間的技術銜接、合作中還會有一些問題，這有待兩個行業共同來解決。 

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