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《铁矿砂冶炼与利用技术》聚焦铁矿砂这一储量丰富、开采便捷、成本经济的滨海砂矿，系统探讨其从矿物特性到工业应用的全链条关键技术。全书由王震洋、张磊、张建良三位来自北京科技大学的学者编著，2025 年由科学出版社出版，既适合冶金行业生产技术人员、政企工业管理与科技部门相关人员参考，也可作为高校冶金相关专业的教学参考书。
铁矿砂以高铁、高钛为显著特征，兼具储量大、易开采、成本低、分布广的优势，具备极高的工业利用潜力。本书整合了作者多年系统研究成果，按冶金工艺逻辑架构，为铁矿砂在钢铁冶金与钛冶金领域的应用提供了坚实技术基础和工艺参考，核心目标是探索铁矿砂融入传统高炉长流程与新兴非高炉短流程炼铁工艺的可行技术路线及工艺参数，构建完整的铁矿砂冶炼利用技术体系。
二、主要内容框架
（一）基础研究与历史回顾
书籍开篇梳理了自 18 世纪以来铁矿砂研究的历史发展脉络，涵盖 19 世纪对矿物物理性质、地理分布、化学组成的初步探索，20 世纪理论研究与实际应用的同步推进，以及 21 世纪在矿相结构、磁选、预氧化、气基还原等关键领域的最新研究进展。同时，详细阐述了全球钛资源分布与钛工业发展现状，为后续技术研究奠定背景基础。
基础矿物学特性研究部分，从常温与高温两个维度展开，分析了铁矿砂的化学组成、物理性质、粒度分布、微观形貌及结构特征。明确其主要物相为钛磁铁矿（TTM）和钛赤铁矿（TTH），揭示了高温条件下的物相转变规律与关键反应，为后续工艺设计提供了基础数据支撑。
（二）预处理与分选技术
针对铁矿砂有价元素品位较低、还原动力学较差的问题，本书提出了两项核心预处理技术。磁选技术方面，优化了球磨时间、粒度、磁场强度等关键参数，分析了球磨过程中矿物颗粒的微观解离行为与磁选过程中的受力机制，确定了不同磨矿时间对应的最优磁选条件，实现铁钛品位的有效提升。
预氧化处理部分，深入研究了预处理工艺、物相转变、晶格参数变化及元素迁移富集规律，证实预氧化能显著改善铁矿砂的还原性能，为后续冶炼过程创造有利条件。
（三）烧结与球团工艺
烧结工艺研究探讨了铁矿砂添加量、粒度对烧结过程及烧结矿质量的影响，通过系统实验优化了烧结参数。结果表明，添加 2%-8% 的铁矿砂对烧结矿主要成分影响较小，且能降低氧化铝含量与有害元素水平，同时明确了不同粒度铁矿砂在烧结过程中的适宜添加比例与工艺控制要点。
球团工艺部分，通过磨矿预处理改善铁矿砂的成球性能，研究了原料配比、焙烧温度等对生球与成品球质量的影响。工业试验证实，印尼铁矿砂、新西兰铁矿砂均可用于球团生产，在适宜工艺条件下，成品球抗压强度、冶金性能等指标均能满足工业要求，且铁矿砂的加入有助于改善球团的低温还原粉化性能与还原膨胀特性。
（四）冶炼与资源回收技术
非高炉技术章节重点分析了气基直接还原、预还原后高温熔融分离等工艺，深入研究了温度、还原气浓度等参数对还原过程的影响，揭示了还原过程中的物相转变与微观形貌演化规律。同时，探讨了利用铝热法从含钛渣中提取钛铁合金的技术，优化了还原剂用量、发热剂用量等关键参数，为铁矿砂中钛资源的高效回收提供了可行路径。
工业案例部分介绍了基于新西兰冶炼法的铁矿砂工业应用及攀钢回转窑 - 电炉法工业试验，为技术产业化落地提供了实际参考。
三、核心价值与意义
本书系统解析了铁矿砂有价元素提取的基础机理，深入探讨了各工艺对产品质量的影响，提出了冶炼技术优化建议，构建了完整的铁矿砂冶炼与利用技术体系。其出版填补了铁矿砂综合利用领域的技术专著空白，为拓展铁钛资源来源、降低铁矿砂利用成本提供了关键技术支撑，对推动冶金行业资源多元化、绿色化发展具有重要现实意义。通过本书的技术指导，有望实现铁矿砂的高效清洁利用，缓解我国对进口铁矿的依赖，助力相关产业的可持续发展。