建立铁矿石质量和价值评价体系优化铁矿石科学合理贸易许满兴（北京科技大学）摘要：本文介绍了铁矿石质量的概念和具体内容，介绍了铁矿石价值的概念和评价铁矿石价值的几种实用方法，对每种方法例举实例计算并加以分析说明，以建立铁矿石质量和价值评价体系，实现铁矿石的科学合理贸易。
关键词：铁矿石质量、价值评价、科学合理贸易。
1、铁矿石种类和质量概念1-1、天然铁矿石的种类和特征用于高炉炼铁的铁矿石分天然铁矿和人造富矿两大类，常见并用于烧结球团和高炉炼铁生产的天然铁矿石又主要分四种，它们的分类和特征列于表1。
1-2、人造富矿分类和特征1）烧结矿：烧结矿按碱度（CaO/SiO2）可分为四种，它们的主要特征列于表2度≥0.8）,它们的矿物组成主要为Fe2O3和CaO• Fe2O3,冶金性能随碱度提高有所改善，酸性球团矿的冶金性能稍差。
1-3、铁矿石质量的概念铁矿石的质量由化学成分、物理性能和冶金性能三个部分组成，它们三者之间的关系化学成分是基础，物理性能是保证，冶金性能是关键。
1-3-1、铁矿石化学成分：铁矿石的化学成分由含铁元素、脉石和有害杂质三部分组成。
1) 有价成分：Fe（Fe3O4、Fe2O3、FeO、FeCO3，CaO，MgO(B2O3)2) 负价成分（酸性脉石）：SiO2.Al2O3；3) 有害杂质：S、P、K2O+Na2O、Pb、Zn、Cu、As、Cl、(TiO2) 。
高炉炼铁对铁矿石有害杂质的限量要求列于表31-3-2、铁矿石物理性能铁矿石的物理性能包括粒度和粒度组成，强度和热爆裂指数，对块铁矿和球团矿的物理性能要求列于表4.≤22.0%。
对用于球团矿生产的铁精粉要求粒度-0.074mm≥82%。
1-3-3、铁矿石的冶金性能铁矿石的冶金性能包括900℃的还原性（RI），500℃低温还原粉化指数（RDI+3.15），球团矿的还原膨胀指数（RSI）对块铁矿和球团矿的冶金性能要求列于表5.础特性（同化性、粘结相强度、液相流动性、生成铁酸钙能力和固相连晶能力）或烧结反应性（利用系数和强度是反映烧结反应性的主要指标）去衡量它们的质量状况。
2、铁矿石价值评价方法进入新世纪以来，由于中国钢铁工业的快速发展，造成铁矿石严重短缺，从而引起铁矿石市场发生很大变化，价格从2001年的每吨27.11美元剧涨到2010年的每吨128.39美元，上涨了3.74倍，进入2011年以来，价格又上涨到每吨170美元以上，比2001年剧涨了6.27倍，而质量反而降低了很多，2001年前，铁矿石国际市场常见的十八种铁矿粉，质量差的要算是澳大利亚的罗泊河矿了，品位在58%左右，扣去烧损实际品位能达到63.7%，Al2O3含量不过2.8%左右，目前铁矿石市场，含铁品位低的还不足50%，SiO2含量高达11%以上，Al2O3含量高达6%以上，价格高低不等差别特别大，面对铁矿石市场质量和价位特别大的差别，如何评价铁矿石的价值，如何按质论价，过去仅按品位论价的方法已很不适用了。
因此，科学合理的评价铁矿石的价值已成为铁矿石贸易势在必行的问题了。
本文将对几种铁矿石价值评价方法作具体介绍，并举实例计算和分析说明，以探索和寻求一个科学合理，简单实用的铁矿石价值评价法。
2-1、铁矿石品位综合评价法所谓铁矿石品位综合评价法是不仅考虑铁矿石的品位，同时兼顾铁矿石的有价成分和负价成分，即碱性脉石的价值和酸性脉石的影响，具体表达式依炉渣的二元碱度（R2）还是四元碱度（R4）列为两式：TFe（R2综）=TFe×[100+2R2(SiO2+ Al2O3)-2(CaO+MgO)]-1×100% (1)TFe（R4综）=TFe×[100+2R4(SiO2+ Al2O3)-2(CaO+MgO)]-1×100% (2)式中：R2、R4分别为二元和四元炉渣碱度，SiO2、Al2O3、CaO和MgO均为铁矿石的化学成分含量（%）。
该两个表达式可说明铁矿石的实际品位，既考虑了碱性脉石（CaO+MgO）的作用，又扣除了酸性脉石（SiO2+ Al2O3）作为渣量的源头对品位造成的影响，这就是铁矿石的实际品位。
这种综合评价法所不足的是尚没有考虑有害杂质对品位造成的影响，下面以表达式〈2〉举2个实例作计算和分析说明。
例1：宝钢进口巴西的高品位低SiO2低Al2O3矿的实际综合品位分析。
TFe（R4综）=67.5×[100+2×1.026(0.7+0.74)-2(0.01+0.02)]-1×100%=67.5×[100+2.955-0.06]-1=67.5/102.9×100%=65.60%例2：沿海某钢铁企业进口印度低品位，高SiO2高Al2O3矿的实际综合品位分析。
TFe（R4综）=60.0×[100+2×0.887(6.0+4.0)-2(0.2+0.10)]-1×100%=60.0×[100+17.74-0.6]-1=60.0/117.14×100%=51.22%实例分析：由以上两个实例可以说明，铁矿石的脉石含量对其实际品位有直接影响。
在宝钢条件下，进口铁矿石的综合品位仅比标出品位低不足2.0%：△Tfe=标出品位一综合品位=67.5%-65.6%=1.9%。
而对沿海某企业的高SiO2高Al2O3矿而言，情况就大不一样，△Tfe=60.0%-51.22%=8.78%因此购买铁矿石必须考虑脉石的含量，特别要注意酸性脉石(SiO2+ Al2O3)对综合品位的影响，达到合理的性价比。
正因为矿石的Al2O3含量会影响炉渣Al2O3和MgO含量，因此计算应考虑炉渣的四元碱度，而非二元碱度，故建议应采用计算式〈2〉作为铁矿石品位综合评价法。
2-2铁矿石冶金价值评价法：这一评价法是前苏联M.A.巴甫洛夫院士提出的铁矿石冶金价值的计算方法（公式）：P1=(F÷f)(p-C×P2-c×P3-g) (3)式中：P1为铁矿石的价值（元/t）F为铁矿石的品位（%）f为生铁的含铁量（%）P为生铁车间成本（元/t）C为焦比（t/t）P2为焦炭价格（元/t）c为生铁熔剂消耗（t/t）P3为熔剂价格（元/t）g为炼铁车间加工费（元/t）M.A.巴甫洛夫院士提出的上一计算公式，是上世纪四十年代的事，当时铁矿石的品种很单一，主要是天然块矿入炉，当时高炉炼铁远没有喷煤，有害杂质对矿石冶炼价值的影响，也不如当代认识的突出，因此是一个很有水平的铁矿石价值计算公式，它既考虑了铁矿石的品位，同时考虑焦比和熔剂消耗的因素，它直接计算出了铁矿石在某厂条件下的利用价值，计算出来的数据直观所用铁矿石到厂的最高价，若购买超过P1的价格，就意味着采用这种价格的铁矿石冶炼工厂就要亏本。
2-3、铁矿石极限价值和实用价值评价法：笔者根据现代高炉炼铁喷煤和有害元素对矿石冶炼价值的影响，也参照了国内邯钢和华菱集团涟钢对M.A.巴甫洛夫院士计算公式的修正意见，提出一个简单易行的直接入炉铁矿石价格的评价方法（计算公式）：铁矿石的剩余价值P1=PM-PS (4)式中PM为铁矿石用于冶炼的极限价值，PS为铁矿石的实用价值。
2-3-1、矿石的极限价值：PM=(F÷f)(P-C1×P1-C2×P2- C3×P3- C4×P4-g) (5)〈5〉式中的含义是铁矿石的极限价值等于生铁成本减去焦炭、喷煤熔剂、有害杂质的消耗加上车间加工费之和。
〈5〉式中：F、f、P和g与〈3〉式中相同。
C1、P1为焦比（t/t）和焦炭的价格（元/t）C2、P2为喷煤比（t/t）和煤粉的价格（元/t）C3、P3为炼铁熔剂消耗（t/t）和熔剂的价格（元/t）C4、P4为有害杂质总量（kg/t）和其当量价值（元/kg）例3：设某厂买入的铁矿石品位(F)为62%，生铁的含铁量（f）为95%，生铁的成本价格（P）为2800元/t，炼铁焦比（C1）为380kg/t，焦炭的价格为2000元/t，喷煤比(C2)160kg/t，煤粉的价格（P2）为900元/t。
吨铁有害杂质总量为3.5kg/t，有害杂质的当量价值(P4)为30元/kg,将以上数据代入〈5〉式得：PM = 62%/0.95×(2800-0.38×2000-0.16×900- 0.145×120-3.5×30-120) = 62%/0.95×（2800-760-144-17.4-105-120）= 62%/0.95×（2800-1146.4）= 1079.14元/t例3计算的结果告诉我们，在已知的条件下，62%品位铁矿石的最高买价（PM）为1079. 14元/t，若超过此值，炼铁会亏本。
2-3-2、铁矿石实用价值：PS=C1×Tfe+C2(CaO+MgO)-C3(SiO2+Al2O3)-C4(CaO+MgO+SiO2+Al2O3 +S+P+5×K2O+Na2O+PbO+ZnO+ As2O3+CuO+5CL) (6)式中C1为铁矿石的平均成本（元/tFe）C2为矿石中碱性脉石(CaO+MgO )的价值，C3为矿石中酸性脉石（SiO2+Al2O3)消耗熔剂的当量价值，C4为矿石中除Fe元素外其他元素消耗燃料的当量价值。
式中其余符号均为铁矿石的化学成分。
〈6〉式的直观性很强，即铁矿石的实用价值等于其有价元素价值之和与负价元素消耗之和的差值。
将上表数据代入〈6〉中得：PS=1800×63.5%+400×(0.2+0.1)%-520×(4.5+1.9)%-430×(0.2+0.1+4.5+1.9) +0.05+0.07+5×0.2+0.18+0.10+0.10+0.15+0.008+5×0.01）% =1143.0+1.2-33.28-35.86=1075.06元/t若把例3、例4结合起来，则P1=PM-PS=1079.14-1075.06=4.08元/t说明在上两种条件下，铁矿石有4.08元/t的剩余价值。
相当于采用此矿价冶炼一顿生铁有4.08×1.65=6.73元的效益，可见效益甚微。
注：本例题C1、C2、C3和C4的设定是根据某钢铁公司的设定值由矿价的涨幅作适当调整而来的（原某钢的设定值C1=585，C2=100，C3=172，C4=143），本例题中1800是根据平均矿价1200元/t，冶炼一顿生铁，采用63.5%品位需用1.5吨矿，得吨铁平均矿价1800元.C2、C3、C4各企业可根据本企业的实际数据作修正。
以上铁矿石的极限价值和实用价值适用于直接入炉的块矿和球团矿，不适用于烧结生产和球团矿生产的粉矿和精粉。