铁矿石海上运输
广州海事法院2000年4月对韩国船永安轮在汕头海域沉没一案作出判决:承运人和托运人对沉船损失各负80%和20%的责任。
1998年7月11日,韩国新晟海运株式会社所属的永安轮装载中国有色金属进出口广东公司的4498吨硫铁矿石,从广州黄埔港启程前往韩国蔚山港。硫铁矿石是一种特殊的货物,它表面呈干燥颗粒状,其实含有相当比例的水分,在航行中由于沉积和振动作用,水分会浮上表层,形成流态化,随船舶横摇流向一边,造成船舶倾斜。遗憾的是,托运人广东公司没有将这些注意事项提交给船长。
永安轮就这样装着一颗“定时炸弹”贸然启航。7月12日中午12时10分,船长发现船舶向左倾斜,他下令向左舷压载舱压水,船舶又向右倾斜,这时货物顶部已由干粉状变成湿蛋糕状。船长打电话请示船东,船东让他自己作决定。船长遂命令加速驶往汕头港。一加速,船体更加向右倾斜。当倾斜达到28度时,船长知道已无力回天,命令弃船。船员们都跳上救生艇,被路过的一艘货轮救起。当天傍晚,永安轮在海上摇摆了7个小时后终于沉没。 法院审理认为,沉船事故是托运人和承运人各自违反应尽的法定义务所造成。托运人没有将货物的危险性和预防方法告知船方,造成沉船,托运人广东公司应赔偿沉船损失335万多美元。船长没有及时请求救助,以及操纵船舶失误,错失避免事故发生的时机,对沉舶事故责任更大。法院遂按各自责任比例作出前述判决。
2005年从印度进口的铁矿砂因含大量钢渣、铁渣、氧化铁皮等废物,被天津出入境检验检疫局做出全船退运处理决定。这批进口铁矿砂价值226万美元,重30026吨,但检出的氧化铁皮等废物占铁矿砂总重的40%。在进口铁矿中掺入如此大量的废物,在天津口岸检验检疫中尚属首次。装载此批货物的轮船在2005年5月9日上午靠泊天津港,并开始卸货。检验检疫人员按照检验程序在卸货过程中取样品时发现,一些非铁矿物质夹杂于货物中,并混有塑料布、石块等废弃物。经实验室检测发现,货物含有钢渣、铁渣、氧化铁皮等废物,且含量较大。经过烘干、筛分、挑拣,检验人员检出废物占货物比例接近40%。依据有关规定,对此批货物做出了全船退运的处理决定,并提醒国内收货单位提高警惕,防止国外发货人在货物中夹带我国限制进境的货物,更要防止货物掺假,免受经济损失。我国是世界第一大铁矿砂进口国,天津港是我国重要的铁矿砂进口口岸,近年来铁矿砂进口呈大幅上升趋势,不合格率为73.02%,检出率明显上升,质量状况令人担忧。
矿石不合格主要是指粒度、二氧化硅、水分、三氧化二铝、磷、铁含量、硫等项目不符合合同要求。其中粒度不合格批次是最多的,占不合格总数的49%,其他检验项目不合格批次数依次为:二氧化硅含量、水分项目、三氧化二铝含量、磷含量、铁含量、硫含量。 各出口国矿石质量情况参差不齐。澳大利亚铁矿石质量比较稳定,检验结果与装船港出具结果差别较小,但检出不合格批次位列诸出口国之首。存在的主要问题有:粒度、铁含量、二氧化硅含量、三氧化二铝含量以及磷含量不合格等。从整体情况来看,澳大利亚矿石粒度、水分和磷的不合格率较以前有上升的趋势。
巴西、印度铁矿石整体状况一般,质量波动较大,主要也是存在水分项目、粒度不合格、铁含量、二氧化硅含量、三氧化二铝含量、磷含量、硫含量不合格等问题。印度矿品质明显下降,二氧化硅检验不合格率的明显提高是导致该国铁矿石品位下降的主要因素。即便这样,该国近年来又节外生枝,想限制出口铁矿石,但愿印度快点限制,以免坑害更多收货人。 朝鲜铁矿石的品位普遍偏低,而且质量波动较大,与其他国家检验机构的检验结果相比,检验结果与装船港出具结果差别较大。
从检出不合格项目来看,主要是SiO 2、Al 2O 3、粒度、水分四个项目,其中化学项目主要是二氧化硅、三氧化二铝含量超标,不符合合同要求。而且不合格铁矿出口国大都是印度、巴西。这两个国家铁矿石的品位普遍较低,而且质量波动较大,与其他国家检验机构的检验结果相比,检验结果与装船港出具结果差别较大。
对有意提供虚假结果,故意违反合同品质规定的供货商,应该建立相应的“黑名单”制度。探索建立进口铁矿石检验监管新模式。由于一般进口铁矿石合同只规定按质计价,达不到合同要求的矿石没有退运风险。为有效防止国际上某些不法商人的欺诈行为,将不合格产
品拒之于国门之外,维护企业和国家的利益,应该对某些从小型铁矿、信誉不稳定的贸易公司进口的铁矿石实施装船前检验。积极参与进口矿石国际技术合作与交流。组织研制铁矿杂质元素的快速检测方法,积极参与ISO 、GB 制标工作,参加国内外有关的铁矿石水平测试,加强与相关国家和国际机构的交流,提高矿石检测技术水平,缩短矿石检测周期,提升检验检疫机构在国际贸易中的地位。船舶严把装船监控关,及时发现问题,也是重要环节。
2008年9月9日下午,载有2万多吨铁矿石的蒙古货船黑玫瑰在印度奥里萨邦帕拉迪布港口(Paradi)附近沉没,一名船员失踪。货船于9日下午5时离港,之后印度海事部门接到了货船发出的求救信号。
2010年11月22日凌晨,装载铁矿石的货船海欣轮在江苏连云港水域因遇冷空气袭击沉没,船上18名船员弃船逃生,生命危在旦夕。经过交通运输部东海救助局专业救助船“东海救111”轮与其他社会力量紧急搜救,18名遇险人员全部安全获救。
该轮船长106米,宽7米,装载6055吨铁矿石,驶往山东日照港,在连云港外海(概位:3502.488N/12113.54E)因遭遇大风浪,船体受风浪打击后产生裂缝进水而沉没。
铁都是以化合物的状态存在于自然界中,尤其是以氧化铁的状态存在的量特别
多。现在将几种比较重要的铁矿石提出来说明:
理论上讲,凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石;但是,在工业上或者商业上来说,铁矿石不但是要含有铁的成份,而且必须有利用的价值才行。铁矿石的种类很多,其中,最重要的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、和菱铁矿等。
铁矿石常按其含铁量的高低分为富矿(含铁质量分数高于50%以上)和贫矿(含铁质量分数在45%~50%以下)。在评定铁矿石的品位和质量时,除看这种铁矿石里的含铁量以外,还要看它的脉石的成分和有害杂质(硫、磷)的含量的多少。
主要成分
铁(Fe )55%以上。绝对不能少于52%;硅石(Si02)12.00% 最多;铝(AL 203)6.00% 最多;硫(S )0.05% 最多;磷(P )0.10% 最多;二氧化钛(TiO 2)0.35 % 最多;氧化钙(CaO ) 0.15% 最多;砷(As )0.07% 最多;游离水分8.00% 最多。
自然成分
大于10mm 20%;小于10mm 80%。
铁矿石的类别
按照矿物组分、结构、构造和采、选、冶及工艺流程等特点,可将铁矿石分为自然类型和工业类型两大类。
1.自然类型
(1)根据含铁矿物种类可分为:磁铁矿石、赤铁矿石、假象或半假象赤铁矿石、钒钛磁铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石以及由其中两种或两种以上含铁矿物组成的混合矿石。
(2)按有害杂质(S 、P 、Cu 、Pb 、Zn 、V 、Ti 、Co 、Ni 、Sn 、F 、As )含量的高低,可分为高硫铁矿石、低硫铁矿石、高磷铁矿石、低磷铁矿石等。
(3)按结构、构造可分为浸染状矿石、网脉浸染状矿石、条纹状矿石、条带状矿石、致密块状矿石、角砾状矿石,以及鲕状、豆状、肾状、蜂窝状、粉状、土状矿石等。
(4)按脉石矿物可分为石英型、闪石型、辉石型、斜长石型、绢云母绿泥石型、夕卡岩型、阳起石型、蛇纹石型、铁白云石型和碧玉型铁矿石等。
2. 工业类型
(1)工业上能利用的铁矿石,即表内铁矿石,包括炼钢用铁矿石、炼铁用铁矿石、需选铁矿石。
(2)工业上暂不能利用的铁矿石,即表外铁矿石,矿石含铁量介于最低工业品位与边界品位之间。
铁矿石的种类
铁都是以化合物的状态存在于自然界中,尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。以下是几种比较重要的铁矿石:
1、磁铁矿(Magnetite )是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe 3O 4,是Fe 3O 4和FeO 的复合物,呈黑灰色,比重大约5.15左右,含Fe72.4%,O 27.6%,具有磁性。在选矿
(Beneficiation )时可利用磁选法,处理非常方便;但是由于其结构细密,故被还原性较差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿。
磁铁矿
2、赤铁矿(Hematite ):也是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe 2O 3,呈暗红色,比重大约为5.26,含Fe70%,O 30%,是最主要的铁矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别,如赤色赤铁矿(Red hematite )、镜铁矿(Specular hematite )、云母铁矿(Micaceous hematite )、粘土质赤铁(Red Ocher)等。
3、褐铁矿(Limonite )这是含有氢氧化铁的矿石。它是针铁矿(Goethite )HFeO 2和纤铁矿(Lepidocrocite )FeO (OH )两种不同结构矿石的统称,也有人把它主要成份的化学式写成mFe 2O 3.nH 2O ,呈现土黄或棕色,含有Fe 约62%,O 27%,H 2O 11%,比重约为3.6-4.0,多半是附存在其它铁矿石之中。
褐铁矿
4、菱铁矿(Siderite )是含有碳酸铁的矿石,主要成份为FeCO 3,呈现青灰色,比重在
3.8左右。这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。由于碳酸根在高温约800-900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳,所以多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。
5、铁的硅酸盐矿(Silicate Iron )此类矿石是一种复合盐,没有一定的化学式,成份的变化很大,一般呈现深绿色,比重为3.8左右,含铁成份很低,是一种较差的铁矿石。
6、硫化铁矿(Sulphide iron )这种矿石含有FeS 2,含Fe 只有46.6%而S 的含量达到53.4%。呈现灰黄色,比重大约为4.95~5.10。由于这种矿石常常含有许多其它较贵重的金属如铜(Copper )、镍(Nickel )、锌(Zinc )、金(Gold )、银(Silver )等,所以常被用做他种金属冶炼工业的原料;又由于它含有大量的硫,所以常被用来提制硫磺,铁反而变成了副产品,所以事实上已不能称为铁矿石。又称黄铁矿
硫化铁矿
7、烧结料(sinter )
特别值得关注的是,某些巴西的托运人将烧结料作为IMSBC 规则项目下的C 级货物进行申报。通过这样的申报,托运人将货物报为不易液化的货物,以规避其提供货物适运水分限(TML ),流动水分点(FMP )和水分量检测报告的义务。
烧结料是指那些由于颗粒太细无法直接用于高炉治练的矿砂,因而在使用前,需经一种被称之为烧结(结块)的工艺将其烧结成块。IMSBC 规则明确将烧结料列为“铁精矿”(烧结料)一类,收录在规则第208页“精矿”附录中。此附录中的所有货物都是A 级货物,易于液化。一些托运人可能认为其产品是“自然、非精炼”产品,因此“铁精矿”(烧结料)附录的内容对其不适用。然而,改变对货物名称的描述并不能减轻托运人的相关义务。将烧结料作为铁矿粉对待的决定因素是货物的颗粒大小,由于颗粒较小,IMO 明确规定应当参照铁矿粉的运输要求,将烧结料作为A 级货物付运(参IMO 于2010年12月12日发布的编号为No.DSC.1的第63号通告)。除此之外,IMSBC 规则明确规定,所有含水的细粒货物,在装运前必须进行货物流动性实验(见附则3,第2.1节,第339页,“许多细粒货物如含水量足够高,则易于流动。因此,含有一定比例细粒的潮湿货物宜在装载前进行流动特征试验。”)
除了托运人有在货物装运前不提供满足IMSBC 规则要求的检测结果的情况下,实践中还存在托运人阻挠船东试图自行对待运货物进行取样检测的事件。在有些情况下,托运人坚持仅通过圆罐测试便足以确定货物是否符合安全付运的要求。专家意见表明,圆罐测试结果的作用有限,不能作为判断货物是否适合装运的最终决定性证据;托运人必须履行他们对待运货物进行适当的实验室检测的义务。
应当对从巴西装运的烧结料可能被错误描述这一情况引起足够重视。实际操作中对托运人提供的货物描述或货物的检测报告是否符合IMSBC 规则的要求存在疑虑,应及时与保赔协会取得联系。
铁矿石的一般工业质量要求
1.炼钢用铁矿石(原称平炉富矿):
矿石入炉块度要求:
平炉用铁矿石50-250 mm;电炉用铁矿石50-100 mm;转炉用铁矿石10-50 mm。
直接用于炼钢的矿石质量(适用于磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石)。
2.炼铁用铁矿石(原称高炉富矿):
矿石入炉块度要求:一般为8-40mm 。
炼铁用铁矿石,按造渣组分的酸碱度可划分为:
碱性矿石(CaO+MgO)/(SiO 2+Al2O 3)>1.2;
自熔性矿石(CaO+MgO)/(SiO 2+Al2O 3)=0.8-1.2;
半自熔性矿石(CaO+MgO)/(SiO 2+Al2O 3)=0.5-0.8;
酸性矿石(CaO+MgO)/(SiO 2+Al2O 3)<0.5。
酸性转炉炼钢生铁矿石P≤0.03%
碱性平炉炼钢生铁矿石P≤0.03%-0.18%
碱性侧吹转炉炼钢生铁矿石P≤0.2%-0.8%
托马斯生铁矿石P≤0.8%-1.2%
普通铸造生铁矿石P≤0.05%-0.15%
高磷铸造生铁矿石P≤0.15%-0.6%
3.需选铁矿石:
对于含铁量较低或含铁量虽高但有害杂质含量超过规定要求的矿石或含伴生有益组分的铁矿石,均需进行选矿处理,选出的铁精粉经配料烧结或球团处理后才能入炉使用。
需经选矿处理的铁矿石要求:
磁铁矿石T Fe≥25%,mFe≥20%;
赤铁矿石TFe≥28%-30%;
菱铁矿石TFe≥25%;
褐铁矿石TFe≥30%。
世界铁矿石资源
世界铁矿石资源集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、美国、加拿大、南非等国。
1. 巴西产铁矿石:
巴西铁矿储量76亿吨,储量基础190亿吨,多分布在米纳斯吉拉斯州和巴拉州。米纳斯吉拉斯州是世界著名的铁矿带,铁矿以储量丰富、品位高著称,变质型铁矿经风化富集后形成富铁矿,储量约100多亿吨,品位60% ;巴拉州的卡拉加斯铁矿的特点与米纳斯吉拉斯州的铁矿相似,远景更好,估计铁矿储量180亿吨以上,品位为65%。
开采商情况:巴西铁矿石产量的 90% 以上来自4 家公司,它们是巴西淡水河谷公司(CVRD )、MBR 公司、萨马尔库矿业公司(Samarco )和国家黑色冶金公司(CSN)等。 巴西淡水河谷和MBR :
巴西淡水河谷公司拥有卡埃米公司Caemi 全部的股权,简化了公司结构,提高了管理效率和公司的财务能力。巴西淡水河谷公司的控股公司产量都创纪录。淡水河谷公司是世界上最大的采矿公司。CAEMI 公司下属的巴西联合矿业公司(MBR )总部位于米纳斯州州府贝洛市,是巴西第二大矿业公司,也是世界第四大矿业公司。MBR 联合矿业公司是集矿山、矿产开采、商业贸易和物流为一体的矿业公司,主营业务是铁矿砂勘探和贸易。公司有自己的矿山,MBR 公司土地面积3029万公顷,其中矿区工业用地235万公顷,占资源面积的8%,保护区390万公顷,占13%,法律保护区157万公顷,占 5%,待开发区224108万公顷,占74%。
萨马尔库矿业公司:
萨马尔库矿业公司(淡水河谷公司50%和必合必拓50%) 年产量增长54%,达2000多万吨。公司投资750万吨的新精矿厂,修建新的400千米长的 矿浆管,于2008年2月完工。萨马尔库矿业公司努力巩固其世界第二大跨海运输铁矿石球团厂的地位。
中国是巴西最大的铁矿石出口市场之一,向中国出口铁矿石近2000万吨,占巴西铁矿石出口量的16%。
2.澳大利亚产铁矿石:
澳大利亚各州均有铁矿,最多的州是西澳。西澳拥有澳全部已发现铁矿资源的90%,主要集中在皮尔巴拉地区(Pilbara Region)。该地区共有13个矿场,其中6个由哈默斯利公司(Hamersley Iron )经营,2个属于罗伯河公司(Robe River ),5个由断山公司(BHP Billiton )经营。此外,在西澳的库力扬纳宾和白鹦鹉岛(Koolyanobbing and Cockatoo Island )也有铁矿场。在南澳的米多贝克山脉(Middleback Ranges)和塔斯马尼亚的萨维奇河(Savage River)也有矿场。
澳大利亚新州的肯布拉和外阿拉港(Port Kembla and Whyalla)既生产生铁,同时还生产钢铁。新州的鲁蹄山(Rooty Hill )、美费尔得(Mayfield )和维州的北拉韦尔顿(Laverton North )也产钢铁。在西澳的黑德兰港(Port Hedland)附近,断山公司拥有一个铁炼厂。 铁矿资源:澳大利亚拥有已探明有经济意义铁矿资源13Gt ,可供开采70年。
世界排名:澳大利亚占有全球已探明有经济意义的铁矿资源的比率为9%,全球排名第四位。乌克兰位居第一,占有全球铁矿石资源的比率为21%;俄罗斯位居第二,占有全球铁矿石资源的比率为17%;中国位居第三,占有全球铁矿石资源的比率为14%。 澳大利亚也是铁矿石生产大国,年生产铁矿石占全球总产量的17%,仅次于中国(21%)和巴西(20%)。
3. 秘鲁产铁矿石:
秘鲁铁矿属于环太平洋金属成品带的组成部分,矿区内除有大型铁矿床外,还蕴藏有铜矿资源,秘鲁铁矿证实储量7.84亿吨,可能储量6.35亿吨,合计14.2亿吨,平均品位
Fe54.1%。涵信集团参股铁矿主要位于伊卡省的马尔科纳和阿雷基帕省的阿卡里及安第斯山区。主要为交代型矿床,品位较高探明储量为6548.10万吨,地质储量为19311.4万吨。
装运港:卡亚俄港
(一)卡亚俄港是南美西海岸秘鲁商港,秘鲁最大、最重要的港口,位于该国海岸中腰,与卡亚俄省相连,是卡亚俄地区唯一的省。卡亚俄位于利玛(秘鲁首都) 的西边,属于利马大都会区(Lima Metropolitan Area)的一部分,人口约占秘鲁的1/3。位于卡亚俄湾内,里马克河口南岸。外有圣洛伦索岛、长岬屏障,并有防波堤保护,为优良海港。海拔6米。气候温和干燥,年均温19℃,年均降水量12毫米。
(二)1537年由西班牙人兴建,成为殖民者掠夺金银财富的起运港。1746年被地震、海啸所毁,后在其附近重建。秘鲁独立后1826年才从殖民者手中夺回。现为现代化港口和利马外港,设施优良。
(三)海路北距巴尔博亚港1350海里,离旧金山港3990海里,南距智利瓦尔帕莱索港1306海里,至上海港9404海里,港口在卡亚俄城西北岸,有南北两条防波堤合抱。港外西南有圣洛兰岛作屏障,港内中部和南部有从陆岸向西北伸展的大突堤和向西伸展的四个小突堤。大突堤两侧各有一个泊位,水深9.7-10.9米;小突堤南有4个顺岸泊位,水深10-10.9米。此外,从南防波堤向东北伸展的突堤两侧有4个泊位,水深9.1-10.6米;西北防波堤内还有两个油轮泊位,水深10.9米。
(四)全港总计有23个泊位,是南美两岸最现代化的港口,秘鲁全国3/4的进口和1/4出口物资经由此港,年吞吐量500万吨。
(五)港口代码:PECAL ,港口缩写:CLL ,时区:+5:00 经纬度:12°3'0"S,77°10'0"W,锚地:12-02-30S 77-11-24W。
4.南非产铁矿石:
南非铁矿石丰富,是非洲最大的铁矿资源国。总储量基础23亿吨,占非洲铁矿石总储量的40%以上,占世界储量基础的0.6%。南非的铁矿主要分布在开普省北部赛申地区和德兰士瓦的西部,在林波波省也有分布。
南非铁矿工业较发达,年产铁矿石3480万吨,主要铁矿企业有库博矿业有限公司,南非非洲彩虹矿业公司,阿斯芒公司和南非Palabora 矿业公司等。
库博矿业有限公司是世界上最大的高质量铁矿石开采公司之一,主要矿山有位于南非北开普省的赛申铁矿和林波波省的塔巴钦比铁矿两大矿山。库博公司铁矿石开采量约占南非铁矿石开采总量的83%。
赛申铁矿位于南非北开普省,在Kimberley 西北280km 处,石山铁矿现有矿石资源储量25亿吨,可开采储量11亿吨。年产原矿3330万吨,我国是赛申铁矿石的主要客户,库博出口矿石的39%出口到我国、目前约有800万~900万吨/年的铁矿石出口到我国。
塔巴钦比铁矿矿区位于南非北开普省,在约翰内斯堡以北200km 处,矿区矿石储量2061万吨,资源量9126万吨。矿山生产规模300万吨/年,产出块矿和粉矿240万吨/年。 非洲彩虹矿业公司)是南非第二大铁矿石生产商,位于昆巴资源公司之后,每年可生产约550万吨铁矿石,所产95%的铁矿石出口至欧洲、日本以及中国。南非非洲彩虹矿业公司下属的阿斯芒公司已经批准了斥资40亿兰特在南非建设Khumani 铁矿的计划,未来其铁矿石产量将大幅提高,2010年铁矿石产量增长近一倍,增至1000万吨,到2015年将增至1500万吨。
赛申铁矿和塔巴钦比铁矿除国内用矿外,产品均通过铁路输送到萨尔达尼亚湾港出口。赛申铁矿到萨尔达尼亚湾的专用深水港口和散装设施的铁路全长约861公里,该铁路是世界上装运铁矿石方面最有效和最先进的物流系统之一。南非的铁矿石大部份均通过铁路运输到萨尔达尼亚湾港,然后通过海运出口到中国等目的地。
5.肯尼亚产铁矿石:
供应能力:4.5万吨/月
技术指标:铁矿-64.5% 块矿;装载港口:蒙巴萨(Mombasa );Fe 64.5%、63%、低于 62%;P 0.08%、0.08%、大于0.10%;S 0.08% 、0.08%、大于0.10%;SiO 2
6. 印度产铁矿石:
印度铁矿资源丰富,且多为优质铁矿。铁金属储量为28亿吨,基础储量为62亿吨。其中品位在65%以上的富矿储量约11.5亿吨,主要为赤铁矿和磁铁矿,赤铁矿矿石品位均在58%以上;磁铁矿矿石品位较低,一般为30%~40%。
印度较大型的赤铁矿矿床主要分布在以下5个地区:①伯拉杰姆达地区(比哈尔邦一奥里萨邦) ;②达利一拉杰哈拉一拜拉迪拉地区(中央邦) ;③贝拉里一霍斯佩特地区(卡纳塔克) ;④拉特纳吉里地区(马哈拉施拉邦) ;⑤果阿地区。
重要矿床为:①拜拉迪拉(Bailadila)赤铁矿矿床,矿区位于中央邦南端,由14个富赤铁矿矿床组成,矿石品位均在60%以上。总储量大于12亿吨以上,推断储量30亿吨;②库德雷穆克(Kudremukh)磁铁矿矿床,仅次于卡纳塔克,矿区面积5平方公里,含矿地层为太古宙一古元古代的达瓦尔群,矿石建造为条带状磁铁矿石英岩。风化和过渡型矿磁铁矿矿石(可采矿石) 储量约6.1亿吨,品位38.6%。
7. 泰国产铁矿石:
泰国探明的储量为4673万吨,主要分布在黎、北碧、差春骚、清迈、南邦、碧差汶、拉廊、甲米等府,有赤铁矿,磁铁矿和褐铁矿。
8. 俄罗斯产铁矿石:
俄罗斯是世界上铁矿石资源丰富的国家之一。俄罗斯的铁矿石储量高达640亿吨。
俄罗斯的铁矿石主要分布在中部地区,储量占俄罗斯铁矿石总储量的57.4%,该地区的库尔斯克磁异常区拥有世界级超大储量的铁矿藏。乌拉尔地区的铁矿石储量占俄罗斯铁矿石总储量的16.7%,西伯利亚地区的铁矿石储量占12.8%,远东地区的铁矿石储量也很丰富,占俄罗斯铁矿石总储量的8%。
前苏联在俄罗斯的西北地区、中部地区、乌拉尔地区和西伯利亚地区兴建了许多大型的铁矿石采选公司。俄罗斯加强对中部和乌拉尔地区的铁矿石原料基地的开发建设,俄罗斯远东地区铁矿石资源丰富,俄罗斯对位于俄罗斯赤塔州北部北后贝加尔地区的奇宁斯克钒钛磁铁矿进行开发,准备将其建设成俄罗斯东部的大中型钢铁企业原料供应基地,该地区的奇宁斯克钒钛磁铁矿藏与我国东北老工业基地相邻。奇宁斯克钒钛磁铁矿是1938年被前苏联地质工作者发现的。1953~1983年间进行的勘探工作表明,该矿是世界上大型钒钛磁铁矿之一,铁矿石蕴藏量高达300亿吨。
俄铁矿石市场存在高度垄断。铁矿石市场主要被几大公司垄断:冶金投资公司控制着铁矿石市场43%,欧亚控股公司22%,北方钢铁公司11%,新利佩茨克钢铁公司10%,欧洲化学矿物和化学公司5%,梅切尔采矿和冶金公司4%,图拉钢铁公司1%,其它公司占铁矿石开采的不到4%。
9.印度尼西亚产铁矿石:
印度尼西亚铁矿主要分布于苏拉威西中部和加里曼丹东部。中苏拉威西省(PROPINSI SULAWESI TENGAH)北濒苏拉威西海,西临望加锡海峡,南倚南苏拉威西省和东南苏拉威西省,西面是马鲁古海峡。境内最大的河流为巴鲁河,湖泊有博索湖、林杜湖,山脉有丹博邦山、东布山、马里诺山。
东加里曼丹省(PROPINSI KALIMANTAN TIMUR ), 东加里曼丹省北倚马来西亚,南靠南加里曼丹省,东临苏拉威西海和望加锡海峡,西面是中加里曼丹省、西加里曼丹省和马来西亚的沙捞越州。境内有河、湖和山脉。主要河流有马哈康河、加扬河、葛丹葛拉巴河等;主要湖泊有麦林丹湖、舍马扬湖和真邦湖;主要山脉有马哈康山和加扬山等。
巴东铁矿总储量约2.8亿吨,属于低钛磁铁矿,年设计生产能力为20万吨/月,矿石品位Fe67%,是印度尼西亚为数不多的优质矿山。巴东铁矿从2008年2月份开始出矿。
铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料,天然矿石(铁矿石)经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。在理论上来说,凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石;但是,在工业上或者商业上来说,铁矿石和锰矿不同,铁矿石不但是要含有铁的成份,而且必须有利用的价值才行。
铁矿石的品位指的是铁矿石中铁元素的质量分数,通俗来说就是含铁量。比如说,铁矿石的品位为62,指的是其中铁元素的质量分数为62%
对于赤铁矿(主要成分为Fe 2O 3),理论最高品位为70%;
对于磁铁矿(主要成分为Fe 3O 4), 理论最高品位为72.4%;
对于菱铁矿(主要成分为FeCO 3),理论最高品位为48.3%;
对于褐铁矿(主要成分为Fe 2O 3.H 2O ),理论最高品位为62.9%
有益与无益元素
铁矿石中有益与无益元素:铁矿石中的杂质很多,根据其对冶炼过程及其对产品质量的影响又可分为有益的与无益的两类。
1、无益杂质(元素)
常见和最主要的无益杂质有:硫、磷、砷、钾、钠、氟等。
(1)磷
磷在矿石中一般以磷灰石(Ca 5[PO4]3(F,Cl,OH) )状态存在,也有以蓝铁矿
(Fe(PO4) 2·8H2O )状态存在。磷在高炉中全部被还原并大部分进入生铁。含磷多的钢铁在低温加工时易破裂,即所谓“冷脆”。
(2)硫
硫在矿石中主要以黄铁矿(FeS 2)存在,也有以黄铜矿(FeS 2、CuS )或硫酸盐(CaSO 4.2H 2O\BaSO4)状态存在。冶炼时硫部分被还原进入生铁,钢铁中含硫在其热加工时易产生“热脆”。高炉冶炼时虽然可以脱硫,但却要多消耗焦碳(提高炉温)和石灰石(提高炉渣碱度),以至高启生产成本,因此入炉铁矿石要求含硫应
(3)钾、钠
常存在于霓石、钠闪石、云石之中。它们的最大危害性是降低铁矿石的软化点,常常因此造成高炉结瘤。含钾、钠高的矿石往往容易影响高炉冶炼的顺行。
(4)砷
砷在一般铁矿石中很少,但在褐铁矿中比较常见,它以毒砂(FeAs 2S )或其它氧化物(As 2O 3、As 3O 5)的形态存在,砷在冶炼时大部分进入生铁,当钢中砷含量超过0.1% 时会使钢冷脆冷脆,并影响钢的焊接性能。
2、有益元素(杂质)
铁矿石中有些元素对冶炼过程不一定带来好处,但是它们却往往能改善产品的某些性能,这些元素称为有益元素。这类元素常见的有:锰、镍、铬、钒、钛等。
选矿
铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料,天然矿石(铁矿石)经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。中国铁矿资源有两个特点:一是贫矿多,贫矿储量占总储量的80%;二是多元素共生的复合矿石较多。此外矿体复杂;有些贫铁矿床上部为赤铁矿,下部为磁铁矿,在选铁过程中比较麻烦。针对我国铁矿石存在的特点,以及钢铁工业对铁精矿更高的要求等给我国选矿提出了新的挑战。因此对我国冶金矿山选矿技术有了更深的发展要求,随之而来的就是促发选矿设备的进一步提高。
贫铁矿选矿
我国铁矿资源中易选的铁矿资源日益减少,铁矿资源特点是贫矿多,富矿少,伴生矿产多,矿石组分比较复杂,矿石嵌布粒度大多较细,给选矿造成一定的困难。从技术上来讲,迫切需要先进的技术、先进的工艺和先进的设备,来推动贫铁矿资源的高效开发与利用。从经济效益来讲,选矿厂对于贫铁矿的生产,必须扩大生产规模,必须扩大原矿的处理能力,节能降耗,降低选矿加工成本,才会有较好的经济效益。在矿石进入磨矿作业之前,将混入矿石中的一部分脉石矿物预选剔除,实现该丢早丢,以利于提高原矿品位。
产地
国内:我国铁矿分布主要集中在辽宁、四川、河北、北京、山西、内蒙古、山东、河南、湖北、云南、安徽、吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、福建、江西、湖南、广东、广西、海南、贵州、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆等29个省、市、自治区。
国外:世界铁矿资源集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、美国、加拿大、南非等国。
必和必拓公司(BHP Billiton ;纽交所:BHP) :必和必拓公司2001年由两家巨型矿业公司—BHP 与英国比利登公司(Billiton)合并而成,是全球最大的采矿业公司。合并后的必和必拓公司中,BHP 持股58%,比利登持股42%。该公司在全球20个国家开展业务,主要产品有铁矿石、煤、铜、铝、镍、石油、液化天然气、镁、钻石等。
必和必拓在澳大利亚、伦交所和纽交所等地上市。
巴西淡水河谷公司(Companhia Vale Do Rio Doce;纽交所:RIO) :巴西淡水河谷公司(CVRD)是世界第一大铁矿石生产和出口商,也是美洲大陆最大的采矿业公司。公司成立于1942年6月1日,除经营铁矿砂外,还经营锰矿砂、铝矿、金矿等矿产品及纸浆、港口、铁路和能源。公司于1997年5月7日开始推行私有化并大举兼并铁矿砂企业。
淡水河谷铁矿石产量占巴西全国总产量的80%。其铁矿资源集中在“铁四角”地区和巴西北部的巴拉州,拥有挺博佩贝铁矿、卡潘尼马铁矿、卡拉加斯铁矿等,保有铁矿储量约40亿吨,其主要矿产可维持开采近400年。
力拓矿业公司(RioTinto,纽交所:RTP) :力拓矿业公司1873年在西班牙成立。1954年,公司出售了大部分西班牙业务。1962年至1997年,该公司兼并了数家全球有影响力的矿业公司,在2000年成功收购了澳大利亚北方矿业公司,成为在勘探、
开采和加工矿产资源方面的全球佼佼者。公司总部在英国,澳大利亚总部设于墨尔本。 该公司的销售收入来源情况为:北美占28%,欧洲占23%,日本占22%,澳大利亚和新西兰占4%,中国占5%,其他亚洲国家为14%。
FMG (Fortescue Metals Group Ltd):是澳大利亚第三大铁矿石出口商,成立于2003年。凭借其300亿澳元的市值及因成功运作而不断扩大的声誉,以其惊人的发展速度,使FMG 成为澳大利亚矿业出口中新的重量级公司。
FMG 项目建设2006年2月在黑德兰港安德圣角启动,随后港口、铁路及矿山建设全面展开,仅用2年时间完成了对外开放的铁路基础设施建设,FMG Herb Elliott港也投入使用,公司第一个矿山-断山矿山的开采全面进行。2008年5月15日,FMG 驶出第一船矿石
FMG 公司在澳洲皮尔巴拉地区拥有最大探矿领地,在其50000平方公里总面积15%不到的地域发现并拥有45亿吨铁矿石资源,其中11亿吨达到储量标准。
安赛乐米塔尔公司-采矿部:世界头号钢铁厂家安赛乐米塔尔公司计划将其采矿部门独立出来,组建自己的采矿分部。通过有机增长和收购,安赛乐米塔尔期待到2015年自给率至少达到75%。加拿大皇家银行资本市场认为有可能达到78%,按照这个量,该公司采矿分部将成为全球第5大铁矿石生产厂家,位于淡水河谷、力拓、必和必拓和FMG 之后,但强于英美资源公司。安赛乐米塔尔声称到2015年达到1亿吨,增长近50%,煤炭产量增长近20%。而组建采矿分部之后,计划到2015年铁矿石产量将大幅增长108%。公司未来还将提高煤炭供应量,与焦炭自给率在80%以上相比,目前焦煤自给率仍不足20%。
中国铁矿石资源的分布
中国铁矿资源有两个特点:一是贫矿多,贫矿出储量占总储量的80%;二是多元素共生的复合矿石较多。此外矿体复杂;有些贫铁矿床上部为赤铁矿,下部为磁铁矿。
东北地区铁矿:东北地区铁矿主要是鞍山矿区,是我国储量开采量最大的矿区,大型矿体主要分布在辽宁省的鞍山(包括大弧山、樱桃园、东西鞍山、弓长岭等)、本溪(男芬、歪头山、通远堡等),部分矿床分布在吉林省通化附近。鞍山矿区是鞍钢、本钢的主要原料基地。
鞍山矿区矿石的主要特点:除极少富矿外,约占储量的98%为贫矿,含铁量20-40%,平均30%左右。必须经过选矿处理,精选后含铁量可达60%以上。
2)矿石矿物以磁铁矿和赤铁矿为主,部分为假象赤铁矿和半假象赤铁矿。其结构致密坚硬,脉石分布均匀而致密,选矿比较困难,矿石的还原性较差。
3)脉石矿物绝大部分是由石英石组成的,SiO 2在40-50%。本溪通远堡铁矿为自溶性矿石,碱度(Ca+Mg/SiO2)在1以上。含锰1.29-7.5%可代替锰矿使用。
4)矿石含S 、P 杂质很少,本溪男芬铁矿含P 很低,是冶炼优质生铁的好原料。
华北地区铁矿:主要分布在河北省宣化、迁安和邯郸地区的武安、峰峰矿区,及内蒙和山西各地。是首钢、包钢、太钢和邯郸、宣化及阳泉等钢铁厂的原料基地。 迁滦矿区矿石为鞍山式贫磁铁矿,含酸性脉石,S 、P 杂质少,矿石的可选性好。 邯邢矿区主要是赤铁矿和磁铁矿,矿石含铁量在40%-55%之间,脉石中含有一定的碱性氧化物,部分矿石S 高。
中南地区铁矿:中南地区铁矿以湖北大冶铁矿为主,其他如湖南的湘潭,河南省的安阳、舞阳,江西和广东、海南省等地都有相当规模的储量,这些矿区分别成为武钢、湘钢及本地区各大中型高炉的原料供应基地。
大冶矿区是我国开采最早的矿区之一,主要包括铁山、金山店、成潮、灵乡等矿山,储量比较丰富。矿石主要是铁铜共生矿,铁矿物主要为磁铁矿,其次是赤铁矿,其他还有黄铜矿和黄铁矿等。矿石含铁量40-50%,最高的达54-60%。脉石矿物有方解石、石英等,脉石中含SiO28%左右,有一定的溶剂性(CaO/SiO2为0.3左右),矿石含P 低,(一般0.027%),含S 高且波动很大(0.01-1.2%),并含有Cu (0.2-1.0%)和Co (0.013%-0.025%)等有色金属。矿石的还原性较差,矿石经烧结、球团造块后入高炉冶炼。
华东地区铁矿:华东地区铁矿产区主要是安徽省芜湖至江苏南京一带的凹山,南山、姑山、桃冲、梅山、凤凰山等矿山。还有山东的金岭镇等地也有相当丰富的铁矿资源储藏,是马鞍山钢铁公司及其他一些钢铁企业原料供应基地。
芜宁矿区铁矿石主要是赤铁矿,其次是磁铁矿,也有部分硫化矿如黄铜矿和黄铁矿。铁矿石品位较高,一部分富矿(含Fe50%-60%)可直接入炉冶炼,一部分贫矿要经选矿精选、烧结造块后供高炉使用。矿石的还原性较好。脉石矿物为石英、方解石、磷灰石和金红石等,矿石中含S 、P 杂质较高(含P 为0.5%,最高可达1.6%,梅山铁矿含S 平均2%-3%),矿石有一定的溶剂性(如凹山及梅山的富矿中平均碱度0.7-0.9),部分矿石含V ,Ti 及Cu 等有色金属。
其他地区铁矿:除上述各地区铁矿外,我国西南地区、西北地区各省,如四川、云南、贵州、甘肃、新疆、宁夏等地都有丰富的不同类型的铁矿资源,分别为攀钢、重钢和昆钢等大中型钢铁厂高炉生产的原料基地。
进口现状
第一,中国是国际铁矿石的最大买主。2010年中国共进口6.2亿吨铁矿石,占全球海运铁矿石比重约为52%;日本占比重约12.3%;韩国占比重约为6%。 第二,中国进口铁矿石库存量较大。
第三,中国拥有稳定的国产矿自给率。
同时,铁矿石供应商也不是只有力拓等三家,除澳矿外,还有巴西、印度、南非等地的铁矿石可供选购。就算力拓不卖铁矿石,中国也不愁买不到。
第四,中国的海外权益矿规模在不断扩大。
中国铁矿石供需分析
我国铁矿石供需状况 铁矿石作为生产钢铁最主要的原材料之一,其价格变化对于钢材价格有着非常大的影响。我国是钢铁生产大国,也是铁矿石消费大国。我国的铁矿石产量近年来不断增长。
被称为“全球吸铁石”的中国,目前是世界铁矿石市场最大买主。2000年以来,随着经济高速发展,我国对于铁矿石的需求大幅增加,国内产量无法满足需求,钢铁企业需要大量进口铁矿石,因此我国进口铁矿石的数量连年递增,进口量占需求量的比重亦逐步提高。中国铁矿石的采购来自18个国家,其中80%以上来自澳大利亚、印度和巴西。由于我国铁矿石的对外依存度非常高,导致国外铁矿石巨头利用垄断资源提高价格使我国进口铁矿石价格大幅上扬。我国对澳、巴两国的矿石进口比重有所减少,而从印度进口矿的比重有所增加。
从需求来看,铁矿石是生产生铁的主要原材料,我国生铁产量近年来也一直处于大幅增长中。我国的铁矿石需求存在供应缺口。进口的过快不仅导致国际铁矿石价格飞涨,同时供应的过剩也导致国内铁矿石价格不断下跌。
中国铁矿石价格分析
国际铁矿石价格节节攀升,自2002年以来,世界经济出现新一轮强劲增长,美国、欧洲、日本等地区钢铁需求大增,中国、印度等新兴市场国家的需求亦强劲增长,导致铁矿石供应应相对偏紧,助推铁矿石价格节节攀升。相比较而言,铁矿石价格上涨幅度明显过大。
铁矿石海运费水涨船高
全球铁矿石需求的增长,导致了铁矿石出口海运量的大幅增长,从而带动海运费持续攀升。从巴西图巴朗港到中国北仑的运输费2000年至2002年间基本在5-15美元/吨间盘整,2003年开始缓慢上扬,2007年经历了一个疯狂的上涨期,从年初的35美元/吨左右一路上扬至年底的80美元/吨左右,最高曾至98美元/吨,2008年5月份达到了107美元/吨的历史高位,比2008年初上涨了35%。但是第四季度由于国际油价大幅下挫,全球经济萎靡,海运费不断回落,目前维持在16美元左右。从西澳大利亚Dampier 港至青岛的铁矿石海运费在1999年初仅为3.35美元/吨,至2008年6月初时曾一度达到48.4美元/吨的高位,不足十年的时间,上扬了十多倍,之后同样出现回落,目前仅6美元左右。
国内铁矿石价格
随着我国铁矿石进口量的逐渐上升,进口铁矿石的均价也在不断上扬。2003年之前,我国进口铁矿石均价基本维持在30美元/吨左右。随着需求的快速增长,价格也急速上升,2004年我国铁矿石进口均价基本达到了60美元/吨,同比翻了一倍。随着2005年铁矿石长期协议价上涨71.5%,2006、2007年度上涨幅度有所减小,分别达到19%和9.5%。2007年我国进口铁矿石均价约为88美元/吨。2008年度铁矿石谈判价格大幅上涨了65%,2008年底时进口均价约为90美元。全球三大铁矿石生产商与其购买方之间商定的合约价格确定的铁矿石谈判始于2005年底,在供方三代表巴西淡水河谷、澳大利亚必和必拓和力拓与需方三代表欧洲阿赛洛、日本新日铁和中国宝钢之间展开。
随着国际进口铁矿石价格不断上扬,国内市场铁矿石报价也在不断上涨。2006年年中时河北唐山地区铁矿石报价为600元/吨左右,2006年底上扬至710元/吨,2007年底上扬至1320元/吨,几乎翻倍,2008年5月初时价格曾一度触及1610元/吨的高位。之后,国内铁矿石价格受需求疲弱和供应过剩的压力便开始逐渐回落。目前,国内唐山铁矿石价格回落至870元/吨。
钢的源头是铁矿砂,即铁元素(Fe)在自然界中的存在形式,纯粹的铁在自然界中是不存在的,铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种,这些都是铁的氧化物,不同之处在于它们的氧化方式。铁矿砂中的含铁量越高越好,理论上铁矿砂中的最高含铁量在72%左右,含铁量在60%以上称为富铁矿。铁矿砂先在熔炉内还原成铁(铣铁) ,再送入炼钢炉内脱碳精炼成钢,废钢也可在炼钢炉熔炼再生。一般钢铁依使用用途制成性质、形状各异的商品,既所谓的钢铁制品。通常钢铁制品是将铁矿石还原,熔解成铣铁(炼铣) ,铣铁精炼成钢(炼钢) ,钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品,广义的钢铁制品包含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工的制品。
钢和铁有什么不同?是否有不同的成份?日常生活中总是把钢和铁联在一起称为“钢铁”,钢和铁应该是一种物质才对;事实上,钢和铁是有少许不同的,它们的主要成份都是铁元素,只是所含的碳元素量不同。以碳的含量在2%以上的叫“生铁”,低于这个数值的叫“钢”。因此,在冶炼钢铁的过程中,含铁的矿石先在鼓风炉(blast furnace)(高炉) 中被冶炼成熔融生铁,而后熔融生铁再放到炼钢炉(steel making furnace)中精炼成钢。
以目前的标准来看,矿石中的平均含铁量大约在25% 以上,才被称为有利用价值的铁矿石。
铁矿石海上运输一般是公司租船部签订好租船合同/recap之后, 把所有的文件转交到操作人员手中, 操作人员要熟悉以前的文件, 主要注意, 装卸港代理, 报告eta 有什么特殊的要求, 提单条款, 油品要求, 等等, 要仔细阅读。第一步, 交船。交船港可能不是装货港, 要在交船港有一个joint on hire survey,检查船舶的状况和测量存油的数量。如果租家以及船东没有熟悉的surveyor ,一般由本地的船代推荐一个。经过双方同意,在船交船的时候, 进行on hire survey。然后提交一个on hire survey report。交船后, 给船长下一个航次的指示(voyage instruction),根据下一票货物的情况以及装港的条件/限制,请船长提供pre-stowage plan(预配载图),如果在装港需要加油,要通过装港的代理以及油商联系,提供符合要求的燃油,一般租船人自己安排气象导航。
为了安全,逐步形成了现在广泛应用的典型专用散货船结构型式:两舷布置底边舱加高舱口围板以保证满舱,两舷布置底边舱便于清舱,也能增加抗沉性;双层底和四个边舱区采用纵骨架式结构以保证船体总纵强度,两舷边舱之间水线附近的总纵弯曲应力很小,采用结
构比较简单的横骨架式结构;两个货舱口之间的甲板不参与保证总纵强度,这里的甲板板明显地比舱口线以外的甲板板薄,骨架也减弱。典型专用散货船的出现,较好地解决了散货流动问题,改善了散货运输的安全性,使海上散货船运输进入一个新的发展阶段。在随后的几十年里散货船得到了迅速发展,1960年只有1/4的散货由单甲板船承运,而自1980年以来,几乎所有的散货都由专用的散货船承运。20世纪80年代中期以后,散货船船体损伤引起的沉船事故逐渐增多,散货船的安全问题再度受到世人关注,目前已经出现了双壳体结构散货船,虽然双壳体散货船的空船重量和建造成本有所增加,但其安全、经济和运营优势越来越得到航运界的认同,散货船的双壳化己是大势所趋。
散货船(干散货船)的分类方法大概有2种。
1) 按载重量分
这是一种造船界最常用的分类方法。按载重量大小可将散货船分为五种代表船型即2-3.5万吨小灵便型、3.5-5万吨大灵便型、6-8万吨巴拿马型、10-18万吨好望角型和20万吨以上超大型散货船。
灵便型散货船(handy bulker)原指载重量为2-4万吨的较小型散货船,此型船吃水浅,能进出世界众多港口,具有灵便、通用的特点。随着航运和造船业的发展,灵便型散货船也得到了进一步的发展,演变出载重量更大的3.5万载重吨以上大灵便型散货船(handymax bulker) ,而把3.5万载重吨以下称之为小灵便型散货船(small handy bulker or handy size bulk) ;由于受到河道的限制,6-8万吨巴拿马型(Panamax bu1ker )最大船长294m ,宽32.2m ,吃水12m ;10-18万吨好望角型散货船(capesize bulk carrier) 在20世纪60年代中后期问世,是通过好望角连接大西洋和太平洋的典型船型,主要承担海上长航线的煤炭和铁矿石运输任务,其代表船型吨位逐步由10-12万吨发展到14-15万吨,近期又发展到17-20万吨。
2) 按所载货物比重分
国际船级社联合会IACS 为适应船主的要求,2002年将散货船按所载货物比重分为三类:
(1)BC-A类是为运输比重1吨每立方米以上的干散货(如铁矿石) 而设计的能隔舱装运的散货船;(2)BC-B类是为运输比重1吨每立方米以上的干散货(如煤炭) 且能在所有货舱积载而设计的散货船;(3)BC-C类是为运输比重1吨每立方米以下的干散货(如谷物) 而设计的散货船。IACS 要求新造散货船都附注符号,全世界约七成左右的散货船属于BC-A 类。
国内散货船的发展
在国内,散货运输约占货运量的40%,日益发展的散货船队在能源运输、国际贸易中是一支主力军,在国民经济发展中占有重要地位。从船队结构情况看,我国干散货船队船舶吨位偏小,平均载重吨低于世界平均水平,其中2-5万吨散货船约占43%(以载重吨计) 。而且这些2-5万吨散货船船龄老化情况比较严重:从船队规模看,2000年以前2-5万吨散货船的数量基本满足国内运输需要,2000年后随着货运量的增加,尤其是我国矿石的进口量近儿年的持续快速增加,极大地增加了散货船货运量。我国船队应加快老龄散货船的更新及大型散货船的建造,以适应经济发展的需求。
散货的运费是根据货物的等级及尺码/吨来收取运费的,所以不一定散货运费比集装箱低。
1 配货及计算
在收到船东或租家的航次指令以后,船方必须着手配货和宣载,并将配货结果及时通知船东、租家或托运人(shipper)。大型船舶在配载过程中要考虑以下问题:
(1)装卸货港的名称、地点以及水尺限制;计划航线区域的水尺限制;装卸货港的海水密度;载重线,季节区域的规定。
(2)所装货物的品名、积载因数(stowage factor)及有关货物的运输及装卸注意事项。
(3)航次指令上要求的装货数量。一般航次指令上有两种要求:一种是含多少百分比(more or less),此时货量可以选择在more or less之间;另一种min/max,此时则货不能多装,也不能少装,计算预装数量时要特别谨慎。
(4)油水以及残留压舱水的估计。
(5)船舶常数(contant)的估计。船舶常数虽称为常数,实际上每个航次测算出的常数都有不同。将常数控制到最小值将相应增加船舶的装货量,对船东和租家等均是有利的。控制船舶常数可以从以下几个方面着手:
①诚实报出安全油(safety margin oil)。一般租方不会不同意船方留有安全油,但有
些轮机长还藏口袋油(私房油) 。此做法是习惯做法,因目前各国加油港很多,而且遍布全球,故大可不必隐藏太多口袋油,否则势必造成船舶常数的增加使船东和租家因此蒙受无谓损失。
②机舱的舱底污水(bilge water)与污水舱内污水在到港前应先排除干净。如果水舱污水过多,必将造成船舶常数的相应增加。
③到港前,大副应亲自或派人检查每个干隔舱,并将每个有积漏水的干隔舱内的水排干。否则一旦某干隔舱有漏渗的积水,会造成船舶常数增加几十甚至几百吨。
④抵港装货前,大副应同轮机长核对油帐。油帐应包括下列各舱的数量而不可略去不报,以致造成无法控制船舶常数,为了船东的长期利益,应彼此互相合作,将以下各舱的存油量诚实报出,大副也应于装货前在海上及早提醒轮机长做好下列各舱的油帐:BILGE TANK ,FO OVERFLOW TANK ,BILGE OIL TANK ,LUB OIL SUMP TANK ,FO SETTING TANK ,FO SERVICE TANK ,DO SETTING&SERVICE TANK。
(6)船舶中垂(sagging)对货物影响的估计。因大型散货船满载后定有中垂现象的发生而中垂对货量的影响为defomation corretion=1/4 X 船舶预计中垂值(单位为cm) X TPC(单位为吨每cm) 。减少船舶中垂的方法是将船舶中部的一些大舱少装一些货,而将货分配到船舶首尾附近的货舱。
在铁矿砂海运中,不能断定8% 或低于该值的水分含量就一定是100%安全的,它只是为安全承运此类货物的含水量提供了一个可供参考的、安全系数相对高的指引性标准。
铁矿砂成为危险品(一级),印象中,铁矿砂通常不会与危险品挂在一起。但业外人士有所不知,载运铁矿砂的干散货船面临的风险决不亚于化学品船、危险品船、油轮和液化天然气船,铁矿砂含水量超标、装船配载存在瑕疵、装运操作不当、托运人和承运人责任义务没有到位,任何一环出现问题都将可能导致船毁人亡。
干散货船舱内积载的铁矿砂液化会威胁船舶航运安全。含水量超标的铁矿砂在船舶装载和船舶航行振动时,会使船舱内铁矿砂颗粒间孔隙内含水层压力增加,导致剪切阻力减至接近于零,从而使铁矿砂从固体转变成流动状态,一旦船舱内矿砂向船舶一侧流动,船体就会向一侧倾斜,造成散货船舶结构松懈,此时如遇风浪,船容易侧翻或断裂,其后果不言而喻。尤其是在规模经济驱使下,散货船或矿砂专用船越造越大,装载率或负荷率也迅速上升,装运铁矿砂的风险呈现加剧的趋势。干散货船,尤其是大型和超级散货船在装载铁矿砂时不要让每一个货舱都装得满满的;装载时必须均匀配载,让货舱内的铁矿砂非常均匀地分布到船体每一根龙骨和每一块钢板上,而不是有轻有重,避免船体在铁矿砂重压下变形,以确保在航运途中船舶的总强度保持平衡。载重量15万吨以上的好望角型散货船通常有9个货舱,如果用来载运铁矿砂,船东通常把铁矿砂装载在1舱、3舱、5舱和7舱,而把2舱、4舱、6舱和8舱空着,这样做的目的就是最大化确保好望角型散货船航运安全。如果船东贪得无厌,或者船长、大副责任心不强,硬是要让9个货舱全部装满铁矿砂,那么这艘船恐怕还没抵达目的港就已在途中沉没了。正因为如此,凡是装载铁矿砂的干散货船老板必须派遣专职安全专家到装船码头督促检查货舱内铁矿砂配载平整均匀,而铁矿砂载运重量不得接近,更不得超过船舶结构总强度,完成铁矿砂积载任务的船舶在驶离装港前必须认真而又正确地计算调整压舱水。
对干散货船安全装运铁矿砂有影响的重要因素是:(1)铁矿砂装入船舱内的抓斗数量;
(2)铁矿砂装入货舱速度;(3)干散货船在铁矿砂装船过程中的排水速度。而这一切工作,船方均须获得港口码头航运安全部门的密切配合。考虑到装载铁矿砂的干散货船航行安全,通常情况下的装货码头在为干散货船装载铁矿砂时,每个货舱至多用一只抓斗,这样做容易保持货舱内铁矿砂配载平衡和压舱水的同步排除,最大化确保干散货船航运安全。
尽管在为干散货船装载铁矿砂时候也抢时间、赶进度,但是船舶航运安全是铁矿砂装船的首要原则,在铁矿砂装船之前和在满载铁矿砂的干散货船准备解缆拔锚启航离港之际,必须由海事、商检、船检、船方和船代等各方派遣的专家技术代表组成的独立专家组当场登船查验货舱内铁矿砂样品质量,配载和装船状况,主要标准就是装载铁矿砂的干散货船是否存在与铁矿砂积载不当直接关联的船舶风险,首先是铁矿砂在货舱内遇到振动摇晃而液化的风险和船舶货舱内铁矿砂配载不均匀而造成船体结构松懈的风险。根据国际干散货船东协会提供的2009年全球干散货船基本伤亡数据,2009年发生与印度港口码头铁矿砂装船操作不当有密切关联的两大干散货船事故:
一是“黑玫瑰号”轻便型散货船,挂蒙古国旗,37657DWT ,船长187.73米,宽28.4米,吃水10.8米,船员总共27名。在印度帕拉迪布港满载印度出口到中国的23847吨铁矿砂,于2009年9月9日驶离帕拉迪布港防波堤仅仅3海里,因为船体严重倾斜,在当地时间当日下午18时翻沉于帕拉迪布港进出口航道上,船员大部分被印度帕拉迪布港及时派出的应急反应抢险队救起。事后查明,是铁矿砂含水量超标,船舶稍有振动摇晃就加剧铁矿砂液化流动,偏向于船体一侧所致。
二是建造于2007年,注册在中国香港特区的杂散货船“亚洲森林号”于2009年7月17日当地时间上午9时30分,满载出口到中国张家港的14500吨铁矿砂驶离印度新芒格洛尔港,仅仅航行2个小时,由于遇到突如其来的大风大浪,船体开始剧烈晃动颠簸,接着开始向一边倾斜,愈演愈烈,船体倾斜到50度,已经无法自救,船员全部抢先登上救生艇逃离,同时发出求救信号,印度新芒格洛尔港当局立即派遣海军直升飞机和海岸警卫队快艇赶赴现场抢救,18名船员全部获救,而“亚洲森林号”于第二天,也就是2009年7月18日晚终于沉没于水深27米、距离印度新芒格洛尔港15海里的阿拉伯海域。“亚洲森林号”在印度新芒格洛尔港装载的铁矿砂含水量超标,货舱内铁矿砂平舱没有到位,出港后立即遇到大风大浪,铁矿砂迅速液化而流淌到货舱一侧,造成船体侧翻。
其实与铁矿砂运载密切相关的船舶事故多得举不胜举。近年来世界各地以铁矿为主的精矿粉水上运输发展迅速,但由于精矿粉具有一定含水量,船舶在途中难免遇到大风浪,货舱内的矿砂容易形成自由液面,对船舶安全构成严重威胁,极易发生重大海事事故。2010年3月17日,在中国南通港码头装货的一艘铁矿砂货轮发生断裂事故,轮船快速下沉,这个事故可能与铁矿砂装船不均匀直接有关。
应对措施(一级)
国际干散货船东协会再三提醒远洋承运人和托运人,干散货船载运铁矿砂的风险不可忽视,在铁矿砂装船前中后均须由独立专业检查专家负责检验铁矿砂含水量和装船服务质量,做到铁矿砂码头公司、船长、大副和独立检查专家三方达成协议,毫无异议,尤其是确保铁矿砂不会轻易液化而造成船体倾斜,才可放船启航。船公司必须经常提醒船长和大副高度注意:严格遵照国际海事组织海上安全委员会第85次会议决议内容,作为《海上人命安全国际公约-SOLAS 》附件的《固体散装货物安全操作规则-BC Code》,现已更名为《国际海上固体散装货物规则-IMSBC Code》。从2009年1月1日起,该规则自愿适用,但从2011年1月1日起,《IMSBC Code》强制适用。其实精选矿粉类货物作为固体散装运输危险品,在《国际海上固体散装货物安全操作规则》中已有明确规定。铁矿砂船舶安全装运操作规程的具体内容主要包括:
1. 检查船舶设备,尤其是老龄船必须做到适货,适航。清洁污水沟、井,保持畅通,并在污水井盖上铺妥麻袋皮,检查舱内各种管系,如发现漏孔,应及时补妥,并保持良好的工作状态。检查各双层底和上边水柜,保持良好的水密状态,尤其是舱盖、水密门、通风筒保持良好的水密状态。认真检查货舱和压载水舱强度构件,尤其是肋骨纵衍、肘板、横隔板强度。
2. 合理积载,严格把关。严格执行《国际海上固体散装货物安全操作规则》,装货前向发货人索取检验部门所签发的有关精选矿粉包括流动水分点、积载因数、含水量、静止角等,特别是载有TML 的证明。根据有关国家提供资料,一般情况下含水量在8% 以下则无危险,8%~12% 者就须在货舱内安装纵向隔舱板等附加措施,12%~18% 者应由特殊结构的专用散货船装运,18% 以上者则极度危险。
3. 审查精选矿粉的堆场环境是否影响其含水量。《IMSBC 规则》明确规定:金属硫化物和精选矿粉在装货前和装货中,由于货物的含水量已被测量过,应避免进一步增加含水量。在装货过程中应检查货物堆放环境及装货作业天气情况,看货物是否有遮盖,是否被雨淋。当堆场货物没有遮盖或遮盖不当,或雨天进行装货作业时,应立刻要求停止装货。如对货物含水量有怀疑,必要时可要求重新对货物进行检验。
4. 认真计算船舶稳性。由于精选矿粉有一定含水率,势必在航行过程中或多或少产生水的堆积或货物流动,即会产生自由液面,从而对船舶稳性造成影响。因此要认真计算船舶的初稳性高度并修正自由液面的影响,以保证具有足够初稳性高度并且是经修正的值。特别是装运积载因数在0.56立方米/吨以下高密度货物时,还应进行平舱,使各舱及同一舱内的重
量均匀分布,避免过分集中致使船舶结构变形,船体强度受损,使船舶保留有足够的稳性和浮力,以保证船舶航行安全。
5. 埋桶集水。一般说精选矿粉在船舶摇摆和震动后,矿粉下沉,在表面形成流动层,从而形成自由液面。所以可在局部设置集水桶,将油桶除去顶盖,埋设在货物中,桶的上缘与矿粉表面相平,使积水能流入桶内。同时注意在桶内做支撑防止被压扁。航行中见桶内积水及时用潜水泵排出。
6. 开航前要做好舱盖的水密工作,水密设备老化的要及时解决、更换,以确保水密,防止进水。开航前还要做好防止货物移动工作,同时做好排水的准备工作,根据航线及季节情况,考虑避风或合理安全绕航等措施,避免有较大的横向波浪冲击船体。
7. 航行中要注意货堆变化,一般认为开航8~16小时是货堆容易发生变化的危险期。如果货堆表面干燥,不久即开裂,说明货堆已经稳定。航行中要勤测污水井,要求每4小时测量一次并做记录,见水增多则立即抽排。因精选选矿粉含有硫化物,下货舱检查或排水时,要注意通风,或佩戴呼吸器,防止货舱缺氧危害人身安全。
8. 在发生重大事故概率大的国家港口装运精选矿粉时要特别谨慎小心,并且要特别注意货物的含水量,即使有可适用运输含水证明的也要利用简易方法测试货物的含水量。
9. 凡装运此类货物的船舶均应配备《IMSBC Code》,并要严格遵守该规则。
10. 在准备装运此类货物时,如果对其含水量有疑问或者没有安全把握时,应立即通知船东互保协会和船公司安全部门,以便安排必要的检验和TML 的测定。
根据有关国家提供资料,简易检测铁矿砂和精选矿粉含水量的方法大致有:
1. 现场简易检查精选矿粉含水量方法有手抓矿粉成团后,即松开,发现矿粉散开,则该矿粉含水量在5%~8%。若矿粉抱团不散,则矿粉含水量大于8%。
2. 手抓一把捏紧矿粉,从1.5米高度自由坠落到甲板或硬地上,若矿粉崩散,则含水量小于8%,若矿粉仍为一团,则含水量大于10%。
3. 脚踩矿粉上,出现松软现象,呈流沙流动,则含水量过高。
4. 用小油漆桶装半桶矿粉,从0.2米高处摔在甲板上或撞击,做25次,每次间隔1~2秒,如矿粉表面游离出水分或液化时,则含水量大于8%。
5. 用小油漆桶盛半桶矿粉,来回不断摇动5分钟,矿粉中游离出水分时,说明含水量超过标准。
6. 抽样检查矿粉放在平盘里,堆成圆锥状后,不断用平盘击桌面,如矿粉塌成煎饼状,表明含水大于8%,如矿粉成碎块或片裂开,则含水量小于8%。
必须指出,8%的铁矿砂和精矿粉安全含水量是根据有关国家提供的资料而定的,但并不是铁矿砂装船的绝对安全系数,远洋承运人千万要提高警惕,不搞本本主义,坚持具体情况具体分析,根据季节、天气、航线、船体结构强度等条件而定。在《IMSBC Code》中并没有类似的明确规定,而仅提出了TML 的要求,无具体比例的规定。其实是让远洋承运人自行灵活掌握。因此,目前尚不能全面肯定8% 或低于该值的水分含量就一定是安全的。但它毕竟为安全承运此类货物的含水量提供了一个可供参考的、安全系数相对高的指引性标准。同时,该数值是否能成为国际所普遍认可的行业安全标准以及法律上是否或在何种程度上成为船东的有效抗辩证据尚有待进一步观察。
铁矿粉和精矿粉等一般按形态分有两种,干矿粉(块矿)和湿矿粉。湿矿粉,亦称精选矿粉,是一种被水分凝聚的矿粉。精选矿粉含水量小于8%时,矿体外形看起来很结实,但用手指轻轻一捏,就会粉碎。但当含水量超过一定百分比时(通常认为8%),它开始形成块状,显得有一定的黏附性。含水量超过8%(有时会更低)的矿体,遇到摇摆和振动都会发生水分析出矿体表面的现象。精选矿粉是由水浮选矿法从压碎的矿石中分离出来的,所以精选矿粉先天即含有相当的水分。货物往往在装舱时看不出其中含有多大水分,但在航行中由于船身摇摆、振动、颠簸,表层的精选矿粉便慢慢下沉至中层,并把水分挤出上托,使精选矿粉表层之上形成一层水的自由液面。各货舱大面积自由液面会影响船舶稳性,导致船舶倾斜直至沉没。普通干散货船装运精矿粉时,《国际海上固体散装货物规则》统称易流态化货物,应小于“适运水分限”(简称TML ),也就是安全的最大含水量;其值可按流动水分点计算出,或按港口国有关当局认可的等效试验所得数据计算出。现将影响船舶运输精选矿粉的有关危险因素分析如下:(1)船舶在风浪中航行,发生摇摆和振动,含水量超过8%时,会发生矿粉液化现象。有时海上风平浪静,仅由于船舶振动,也会使精选矿粉游离出水分,
流向一舷,致使船舶倾覆。(2)堆场环境。一般精选矿粉是通过袋装或散装运至码头后成散货,再露天堆积存放,而露天存放易受雨淋而导致含水量增高,在货物装船时其水分也一并进入舱内。此外在装货中为了防止粉尘飞扬而不断地喷水,更增加了含水量。过高的含水量极易形成自由液面。(3)船舶的适载情况。精选粉矿具有相对密度大、含水量高、自然倾角大等特性,给船舶的安全承运带来相当的难度,因此船舶的种类也影响到运输精选矿粉的安全。(4)货物的物理性质。精选矿粉的含水率、颗粒大小、形状、表面的光滑程度、密度等也会对船舶安全运输造成影响。因为船舶航行中会摇摆,主机与辅机的振动会使货物不断振动,造成货物的移动和货物之间颗粒重新镶嵌,空隙减少,水分逐渐渗出。因此含水量越大、表面越光滑的精选矿粉越易渗水,危险性越大,同时精选矿粉密度越大会使货物越易沉积或造成货移后无法复位。
铁矿石海上运输
广州海事法院2000年4月对韩国船永安轮在汕头海域沉没一案作出判决:承运人和托运人对沉船损失各负80%和20%的责任。
1998年7月11日,韩国新晟海运株式会社所属的永安轮装载中国有色金属进出口广东公司的4498吨硫铁矿石,从广州黄埔港启程前往韩国蔚山港。硫铁矿石是一种特殊的货物,它表面呈干燥颗粒状,其实含有相当比例的水分,在航行中由于沉积和振动作用,水分会浮上表层,形成流态化,随船舶横摇流向一边,造成船舶倾斜。遗憾的是,托运人广东公司没有将这些注意事项提交给船长。
永安轮就这样装着一颗“定时炸弹”贸然启航。7月12日中午12时10分,船长发现船舶向左倾斜,他下令向左舷压载舱压水,船舶又向右倾斜,这时货物顶部已由干粉状变成湿蛋糕状。船长打电话请示船东,船东让他自己作决定。船长遂命令加速驶往汕头港。一加速,船体更加向右倾斜。当倾斜达到28度时,船长知道已无力回天,命令弃船。船员们都跳上救生艇,被路过的一艘货轮救起。当天傍晚,永安轮在海上摇摆了7个小时后终于沉没。 法院审理认为,沉船事故是托运人和承运人各自违反应尽的法定义务所造成。托运人没有将货物的危险性和预防方法告知船方,造成沉船,托运人广东公司应赔偿沉船损失335万多美元。船长没有及时请求救助,以及操纵船舶失误,错失避免事故发生的时机,对沉舶事故责任更大。法院遂按各自责任比例作出前述判决。
2005年从印度进口的铁矿砂因含大量钢渣、铁渣、氧化铁皮等废物,被天津出入境检验检疫局做出全船退运处理决定。这批进口铁矿砂价值226万美元,重30026吨,但检出的氧化铁皮等废物占铁矿砂总重的40%。在进口铁矿中掺入如此大量的废物,在天津口岸检验检疫中尚属首次。装载此批货物的轮船在2005年5月9日上午靠泊天津港,并开始卸货。检验检疫人员按照检验程序在卸货过程中取样品时发现,一些非铁矿物质夹杂于货物中,并混有塑料布、石块等废弃物。经实验室检测发现,货物含有钢渣、铁渣、氧化铁皮等废物,且含量较大。经过烘干、筛分、挑拣,检验人员检出废物占货物比例接近40%。依据有关规定,对此批货物做出了全船退运的处理决定,并提醒国内收货单位提高警惕,防止国外发货人在货物中夹带我国限制进境的货物,更要防止货物掺假,免受经济损失。我国是世界第一大铁矿砂进口国,天津港是我国重要的铁矿砂进口口岸,近年来铁矿砂进口呈大幅上升趋势,不合格率为73.02%,检出率明显上升,质量状况令人担忧。
矿石不合格主要是指粒度、二氧化硅、水分、三氧化二铝、磷、铁含量、硫等项目不符合合同要求。其中粒度不合格批次是最多的,占不合格总数的49%,其他检验项目不合格批次数依次为:二氧化硅含量、水分项目、三氧化二铝含量、磷含量、铁含量、硫含量。 各出口国矿石质量情况参差不齐。澳大利亚铁矿石质量比较稳定,检验结果与装船港出具结果差别较小,但检出不合格批次位列诸出口国之首。存在的主要问题有:粒度、铁含量、二氧化硅含量、三氧化二铝含量以及磷含量不合格等。从整体情况来看,澳大利亚矿石粒度、水分和磷的不合格率较以前有上升的趋势。
巴西、印度铁矿石整体状况一般,质量波动较大,主要也是存在水分项目、粒度不合格、铁含量、二氧化硅含量、三氧化二铝含量、磷含量、硫含量不合格等问题。印度矿品质明显下降,二氧化硅检验不合格率的明显提高是导致该国铁矿石品位下降的主要因素。即便这样,该国近年来又节外生枝,想限制出口铁矿石,但愿印度快点限制,以免坑害更多收货人。 朝鲜铁矿石的品位普遍偏低,而且质量波动较大,与其他国家检验机构的检验结果相比,检验结果与装船港出具结果差别较大。
从检出不合格项目来看,主要是SiO 2、Al 2O 3、粒度、水分四个项目,其中化学项目主要是二氧化硅、三氧化二铝含量超标,不符合合同要求。而且不合格铁矿出口国大都是印度、巴西。这两个国家铁矿石的品位普遍较低,而且质量波动较大,与其他国家检验机构的检验结果相比,检验结果与装船港出具结果差别较大。
对有意提供虚假结果,故意违反合同品质规定的供货商,应该建立相应的“黑名单”制度。探索建立进口铁矿石检验监管新模式。由于一般进口铁矿石合同只规定按质计价,达不到合同要求的矿石没有退运风险。为有效防止国际上某些不法商人的欺诈行为,将不合格产
品拒之于国门之外,维护企业和国家的利益,应该对某些从小型铁矿、信誉不稳定的贸易公司进口的铁矿石实施装船前检验。积极参与进口矿石国际技术合作与交流。组织研制铁矿杂质元素的快速检测方法,积极参与ISO 、GB 制标工作,参加国内外有关的铁矿石水平测试,加强与相关国家和国际机构的交流,提高矿石检测技术水平,缩短矿石检测周期,提升检验检疫机构在国际贸易中的地位。船舶严把装船监控关,及时发现问题,也是重要环节。
2008年9月9日下午,载有2万多吨铁矿石的蒙古货船黑玫瑰在印度奥里萨邦帕拉迪布港口(Paradi)附近沉没,一名船员失踪。货船于9日下午5时离港,之后印度海事部门接到了货船发出的求救信号。
2010年11月22日凌晨,装载铁矿石的货船海欣轮在江苏连云港水域因遇冷空气袭击沉没,船上18名船员弃船逃生,生命危在旦夕。经过交通运输部东海救助局专业救助船“东海救111”轮与其他社会力量紧急搜救,18名遇险人员全部安全获救。
该轮船长106米,宽7米,装载6055吨铁矿石,驶往山东日照港,在连云港外海(概位:3502.488N/12113.54E)因遭遇大风浪,船体受风浪打击后产生裂缝进水而沉没。
铁都是以化合物的状态存在于自然界中,尤其是以氧化铁的状态存在的量特别
多。现在将几种比较重要的铁矿石提出来说明:
理论上讲,凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石;但是,在工业上或者商业上来说,铁矿石不但是要含有铁的成份,而且必须有利用的价值才行。铁矿石的种类很多,其中,最重要的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、和菱铁矿等。
铁矿石常按其含铁量的高低分为富矿(含铁质量分数高于50%以上)和贫矿(含铁质量分数在45%~50%以下)。在评定铁矿石的品位和质量时,除看这种铁矿石里的含铁量以外,还要看它的脉石的成分和有害杂质(硫、磷)的含量的多少。
主要成分
铁(Fe )55%以上。绝对不能少于52%;硅石(Si02)12.00% 最多;铝(AL 203)6.00% 最多;硫(S )0.05% 最多;磷(P )0.10% 最多;二氧化钛(TiO 2)0.35 % 最多;氧化钙(CaO ) 0.15% 最多;砷(As )0.07% 最多;游离水分8.00% 最多。
自然成分
大于10mm 20%;小于10mm 80%。
铁矿石的类别
按照矿物组分、结构、构造和采、选、冶及工艺流程等特点,可将铁矿石分为自然类型和工业类型两大类。
1.自然类型
(1)根据含铁矿物种类可分为:磁铁矿石、赤铁矿石、假象或半假象赤铁矿石、钒钛磁铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石以及由其中两种或两种以上含铁矿物组成的混合矿石。
(2)按有害杂质(S 、P 、Cu 、Pb 、Zn 、V 、Ti 、Co 、Ni 、Sn 、F 、As )含量的高低,可分为高硫铁矿石、低硫铁矿石、高磷铁矿石、低磷铁矿石等。
(3)按结构、构造可分为浸染状矿石、网脉浸染状矿石、条纹状矿石、条带状矿石、致密块状矿石、角砾状矿石,以及鲕状、豆状、肾状、蜂窝状、粉状、土状矿石等。
(4)按脉石矿物可分为石英型、闪石型、辉石型、斜长石型、绢云母绿泥石型、夕卡岩型、阳起石型、蛇纹石型、铁白云石型和碧玉型铁矿石等。
2. 工业类型
(1)工业上能利用的铁矿石,即表内铁矿石,包括炼钢用铁矿石、炼铁用铁矿石、需选铁矿石。
(2)工业上暂不能利用的铁矿石,即表外铁矿石,矿石含铁量介于最低工业品位与边界品位之间。
铁矿石的种类
铁都是以化合物的状态存在于自然界中,尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。以下是几种比较重要的铁矿石:
1、磁铁矿(Magnetite )是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe 3O 4,是Fe 3O 4和FeO 的复合物,呈黑灰色,比重大约5.15左右,含Fe72.4%,O 27.6%,具有磁性。在选矿
(Beneficiation )时可利用磁选法,处理非常方便;但是由于其结构细密,故被还原性较差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿。
磁铁矿
2、赤铁矿(Hematite ):也是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe 2O 3,呈暗红色,比重大约为5.26,含Fe70%,O 30%,是最主要的铁矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别,如赤色赤铁矿(Red hematite )、镜铁矿(Specular hematite )、云母铁矿(Micaceous hematite )、粘土质赤铁(Red Ocher)等。
3、褐铁矿(Limonite )这是含有氢氧化铁的矿石。它是针铁矿(Goethite )HFeO 2和纤铁矿(Lepidocrocite )FeO (OH )两种不同结构矿石的统称,也有人把它主要成份的化学式写成mFe 2O 3.nH 2O ,呈现土黄或棕色,含有Fe 约62%,O 27%,H 2O 11%,比重约为3.6-4.0,多半是附存在其它铁矿石之中。
褐铁矿
4、菱铁矿(Siderite )是含有碳酸铁的矿石,主要成份为FeCO 3,呈现青灰色,比重在
3.8左右。这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。由于碳酸根在高温约800-900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳,所以多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。
5、铁的硅酸盐矿(Silicate Iron )此类矿石是一种复合盐,没有一定的化学式,成份的变化很大,一般呈现深绿色,比重为3.8左右,含铁成份很低,是一种较差的铁矿石。
6、硫化铁矿(Sulphide iron )这种矿石含有FeS 2,含Fe 只有46.6%而S 的含量达到53.4%。呈现灰黄色,比重大约为4.95~5.10。由于这种矿石常常含有许多其它较贵重的金属如铜(Copper )、镍(Nickel )、锌(Zinc )、金(Gold )、银(Silver )等,所以常被用做他种金属冶炼工业的原料;又由于它含有大量的硫,所以常被用来提制硫磺,铁反而变成了副产品,所以事实上已不能称为铁矿石。又称黄铁矿
硫化铁矿
7、烧结料(sinter )
特别值得关注的是,某些巴西的托运人将烧结料作为IMSBC 规则项目下的C 级货物进行申报。通过这样的申报,托运人将货物报为不易液化的货物,以规避其提供货物适运水分限(TML ),流动水分点(FMP )和水分量检测报告的义务。
烧结料是指那些由于颗粒太细无法直接用于高炉治练的矿砂,因而在使用前,需经一种被称之为烧结(结块)的工艺将其烧结成块。IMSBC 规则明确将烧结料列为“铁精矿”(烧结料)一类,收录在规则第208页“精矿”附录中。此附录中的所有货物都是A 级货物,易于液化。一些托运人可能认为其产品是“自然、非精炼”产品,因此“铁精矿”(烧结料)附录的内容对其不适用。然而,改变对货物名称的描述并不能减轻托运人的相关义务。将烧结料作为铁矿粉对待的决定因素是货物的颗粒大小,由于颗粒较小,IMO 明确规定应当参照铁矿粉的运输要求,将烧结料作为A 级货物付运(参IMO 于2010年12月12日发布的编号为No.DSC.1的第63号通告)。除此之外,IMSBC 规则明确规定,所有含水的细粒货物,在装运前必须进行货物流动性实验(见附则3,第2.1节,第339页,“许多细粒货物如含水量足够高,则易于流动。因此,含有一定比例细粒的潮湿货物宜在装载前进行流动特征试验。”)
除了托运人有在货物装运前不提供满足IMSBC 规则要求的检测结果的情况下,实践中还存在托运人阻挠船东试图自行对待运货物进行取样检测的事件。在有些情况下,托运人坚持仅通过圆罐测试便足以确定货物是否符合安全付运的要求。专家意见表明,圆罐测试结果的作用有限,不能作为判断货物是否适合装运的最终决定性证据;托运人必须履行他们对待运货物进行适当的实验室检测的义务。
应当对从巴西装运的烧结料可能被错误描述这一情况引起足够重视。实际操作中对托运人提供的货物描述或货物的检测报告是否符合IMSBC 规则的要求存在疑虑,应及时与保赔协会取得联系。
铁矿石的一般工业质量要求
1.炼钢用铁矿石(原称平炉富矿):
矿石入炉块度要求:
平炉用铁矿石50-250 mm;电炉用铁矿石50-100 mm;转炉用铁矿石10-50 mm。
直接用于炼钢的矿石质量(适用于磁铁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石)。
2.炼铁用铁矿石(原称高炉富矿):
矿石入炉块度要求:一般为8-40mm 。
炼铁用铁矿石,按造渣组分的酸碱度可划分为:
碱性矿石(CaO+MgO)/(SiO 2+Al2O 3)>1.2;
自熔性矿石(CaO+MgO)/(SiO 2+Al2O 3)=0.8-1.2;
半自熔性矿石(CaO+MgO)/(SiO 2+Al2O 3)=0.5-0.8;
酸性矿石(CaO+MgO)/(SiO 2+Al2O 3)<0.5。
酸性转炉炼钢生铁矿石P≤0.03%
碱性平炉炼钢生铁矿石P≤0.03%-0.18%
碱性侧吹转炉炼钢生铁矿石P≤0.2%-0.8%
托马斯生铁矿石P≤0.8%-1.2%
普通铸造生铁矿石P≤0.05%-0.15%
高磷铸造生铁矿石P≤0.15%-0.6%
3.需选铁矿石:
对于含铁量较低或含铁量虽高但有害杂质含量超过规定要求的矿石或含伴生有益组分的铁矿石,均需进行选矿处理,选出的铁精粉经配料烧结或球团处理后才能入炉使用。
需经选矿处理的铁矿石要求:
磁铁矿石T Fe≥25%,mFe≥20%;
赤铁矿石TFe≥28%-30%;
菱铁矿石TFe≥25%;
褐铁矿石TFe≥30%。
世界铁矿石资源
世界铁矿石资源集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、美国、加拿大、南非等国。
1. 巴西产铁矿石:
巴西铁矿储量76亿吨,储量基础190亿吨,多分布在米纳斯吉拉斯州和巴拉州。米纳斯吉拉斯州是世界著名的铁矿带,铁矿以储量丰富、品位高著称,变质型铁矿经风化富集后形成富铁矿,储量约100多亿吨,品位60% ;巴拉州的卡拉加斯铁矿的特点与米纳斯吉拉斯州的铁矿相似,远景更好,估计铁矿储量180亿吨以上,品位为65%。
开采商情况:巴西铁矿石产量的 90% 以上来自4 家公司,它们是巴西淡水河谷公司(CVRD )、MBR 公司、萨马尔库矿业公司(Samarco )和国家黑色冶金公司(CSN)等。 巴西淡水河谷和MBR :
巴西淡水河谷公司拥有卡埃米公司Caemi 全部的股权,简化了公司结构,提高了管理效率和公司的财务能力。巴西淡水河谷公司的控股公司产量都创纪录。淡水河谷公司是世界上最大的采矿公司。CAEMI 公司下属的巴西联合矿业公司(MBR )总部位于米纳斯州州府贝洛市,是巴西第二大矿业公司,也是世界第四大矿业公司。MBR 联合矿业公司是集矿山、矿产开采、商业贸易和物流为一体的矿业公司,主营业务是铁矿砂勘探和贸易。公司有自己的矿山,MBR 公司土地面积3029万公顷,其中矿区工业用地235万公顷,占资源面积的8%,保护区390万公顷,占13%,法律保护区157万公顷,占 5%,待开发区224108万公顷,占74%。
萨马尔库矿业公司:
萨马尔库矿业公司(淡水河谷公司50%和必合必拓50%) 年产量增长54%,达2000多万吨。公司投资750万吨的新精矿厂,修建新的400千米长的 矿浆管,于2008年2月完工。萨马尔库矿业公司努力巩固其世界第二大跨海运输铁矿石球团厂的地位。
中国是巴西最大的铁矿石出口市场之一,向中国出口铁矿石近2000万吨,占巴西铁矿石出口量的16%。
2.澳大利亚产铁矿石:
澳大利亚各州均有铁矿,最多的州是西澳。西澳拥有澳全部已发现铁矿资源的90%,主要集中在皮尔巴拉地区(Pilbara Region)。该地区共有13个矿场,其中6个由哈默斯利公司(Hamersley Iron )经营,2个属于罗伯河公司(Robe River ),5个由断山公司(BHP Billiton )经营。此外,在西澳的库力扬纳宾和白鹦鹉岛(Koolyanobbing and Cockatoo Island )也有铁矿场。在南澳的米多贝克山脉(Middleback Ranges)和塔斯马尼亚的萨维奇河(Savage River)也有矿场。
澳大利亚新州的肯布拉和外阿拉港(Port Kembla and Whyalla)既生产生铁,同时还生产钢铁。新州的鲁蹄山(Rooty Hill )、美费尔得(Mayfield )和维州的北拉韦尔顿(Laverton North )也产钢铁。在西澳的黑德兰港(Port Hedland)附近,断山公司拥有一个铁炼厂。 铁矿资源:澳大利亚拥有已探明有经济意义铁矿资源13Gt ,可供开采70年。
世界排名:澳大利亚占有全球已探明有经济意义的铁矿资源的比率为9%,全球排名第四位。乌克兰位居第一,占有全球铁矿石资源的比率为21%;俄罗斯位居第二,占有全球铁矿石资源的比率为17%;中国位居第三,占有全球铁矿石资源的比率为14%。 澳大利亚也是铁矿石生产大国,年生产铁矿石占全球总产量的17%,仅次于中国(21%)和巴西(20%)。
3. 秘鲁产铁矿石:
秘鲁铁矿属于环太平洋金属成品带的组成部分,矿区内除有大型铁矿床外,还蕴藏有铜矿资源,秘鲁铁矿证实储量7.84亿吨,可能储量6.35亿吨,合计14.2亿吨,平均品位
Fe54.1%。涵信集团参股铁矿主要位于伊卡省的马尔科纳和阿雷基帕省的阿卡里及安第斯山区。主要为交代型矿床,品位较高探明储量为6548.10万吨,地质储量为19311.4万吨。
装运港:卡亚俄港
(一)卡亚俄港是南美西海岸秘鲁商港,秘鲁最大、最重要的港口,位于该国海岸中腰,与卡亚俄省相连,是卡亚俄地区唯一的省。卡亚俄位于利玛(秘鲁首都) 的西边,属于利马大都会区(Lima Metropolitan Area)的一部分,人口约占秘鲁的1/3。位于卡亚俄湾内,里马克河口南岸。外有圣洛伦索岛、长岬屏障,并有防波堤保护,为优良海港。海拔6米。气候温和干燥,年均温19℃,年均降水量12毫米。
(二)1537年由西班牙人兴建,成为殖民者掠夺金银财富的起运港。1746年被地震、海啸所毁,后在其附近重建。秘鲁独立后1826年才从殖民者手中夺回。现为现代化港口和利马外港,设施优良。
(三)海路北距巴尔博亚港1350海里,离旧金山港3990海里,南距智利瓦尔帕莱索港1306海里,至上海港9404海里,港口在卡亚俄城西北岸,有南北两条防波堤合抱。港外西南有圣洛兰岛作屏障,港内中部和南部有从陆岸向西北伸展的大突堤和向西伸展的四个小突堤。大突堤两侧各有一个泊位,水深9.7-10.9米;小突堤南有4个顺岸泊位,水深10-10.9米。此外,从南防波堤向东北伸展的突堤两侧有4个泊位,水深9.1-10.6米;西北防波堤内还有两个油轮泊位,水深10.9米。
(四)全港总计有23个泊位,是南美两岸最现代化的港口,秘鲁全国3/4的进口和1/4出口物资经由此港,年吞吐量500万吨。
(五)港口代码:PECAL ,港口缩写:CLL ,时区:+5:00 经纬度:12°3'0"S,77°10'0"W,锚地:12-02-30S 77-11-24W。
4.南非产铁矿石:
南非铁矿石丰富,是非洲最大的铁矿资源国。总储量基础23亿吨,占非洲铁矿石总储量的40%以上,占世界储量基础的0.6%。南非的铁矿主要分布在开普省北部赛申地区和德兰士瓦的西部,在林波波省也有分布。
南非铁矿工业较发达,年产铁矿石3480万吨,主要铁矿企业有库博矿业有限公司,南非非洲彩虹矿业公司,阿斯芒公司和南非Palabora 矿业公司等。
库博矿业有限公司是世界上最大的高质量铁矿石开采公司之一,主要矿山有位于南非北开普省的赛申铁矿和林波波省的塔巴钦比铁矿两大矿山。库博公司铁矿石开采量约占南非铁矿石开采总量的83%。
赛申铁矿位于南非北开普省,在Kimberley 西北280km 处,石山铁矿现有矿石资源储量25亿吨,可开采储量11亿吨。年产原矿3330万吨,我国是赛申铁矿石的主要客户,库博出口矿石的39%出口到我国、目前约有800万~900万吨/年的铁矿石出口到我国。
塔巴钦比铁矿矿区位于南非北开普省,在约翰内斯堡以北200km 处,矿区矿石储量2061万吨,资源量9126万吨。矿山生产规模300万吨/年,产出块矿和粉矿240万吨/年。 非洲彩虹矿业公司)是南非第二大铁矿石生产商,位于昆巴资源公司之后,每年可生产约550万吨铁矿石,所产95%的铁矿石出口至欧洲、日本以及中国。南非非洲彩虹矿业公司下属的阿斯芒公司已经批准了斥资40亿兰特在南非建设Khumani 铁矿的计划,未来其铁矿石产量将大幅提高,2010年铁矿石产量增长近一倍,增至1000万吨,到2015年将增至1500万吨。
赛申铁矿和塔巴钦比铁矿除国内用矿外,产品均通过铁路输送到萨尔达尼亚湾港出口。赛申铁矿到萨尔达尼亚湾的专用深水港口和散装设施的铁路全长约861公里,该铁路是世界上装运铁矿石方面最有效和最先进的物流系统之一。南非的铁矿石大部份均通过铁路运输到萨尔达尼亚湾港,然后通过海运出口到中国等目的地。
5.肯尼亚产铁矿石:
供应能力:4.5万吨/月
技术指标:铁矿-64.5% 块矿;装载港口:蒙巴萨(Mombasa );Fe 64.5%、63%、低于 62%;P 0.08%、0.08%、大于0.10%;S 0.08% 、0.08%、大于0.10%;SiO 2
6. 印度产铁矿石:
印度铁矿资源丰富,且多为优质铁矿。铁金属储量为28亿吨,基础储量为62亿吨。其中品位在65%以上的富矿储量约11.5亿吨,主要为赤铁矿和磁铁矿,赤铁矿矿石品位均在58%以上;磁铁矿矿石品位较低,一般为30%~40%。
印度较大型的赤铁矿矿床主要分布在以下5个地区:①伯拉杰姆达地区(比哈尔邦一奥里萨邦) ;②达利一拉杰哈拉一拜拉迪拉地区(中央邦) ;③贝拉里一霍斯佩特地区(卡纳塔克) ;④拉特纳吉里地区(马哈拉施拉邦) ;⑤果阿地区。
重要矿床为:①拜拉迪拉(Bailadila)赤铁矿矿床,矿区位于中央邦南端,由14个富赤铁矿矿床组成,矿石品位均在60%以上。总储量大于12亿吨以上,推断储量30亿吨;②库德雷穆克(Kudremukh)磁铁矿矿床,仅次于卡纳塔克,矿区面积5平方公里,含矿地层为太古宙一古元古代的达瓦尔群,矿石建造为条带状磁铁矿石英岩。风化和过渡型矿磁铁矿矿石(可采矿石) 储量约6.1亿吨,品位38.6%。
7. 泰国产铁矿石:
泰国探明的储量为4673万吨,主要分布在黎、北碧、差春骚、清迈、南邦、碧差汶、拉廊、甲米等府,有赤铁矿,磁铁矿和褐铁矿。
8. 俄罗斯产铁矿石:
俄罗斯是世界上铁矿石资源丰富的国家之一。俄罗斯的铁矿石储量高达640亿吨。
俄罗斯的铁矿石主要分布在中部地区,储量占俄罗斯铁矿石总储量的57.4%,该地区的库尔斯克磁异常区拥有世界级超大储量的铁矿藏。乌拉尔地区的铁矿石储量占俄罗斯铁矿石总储量的16.7%,西伯利亚地区的铁矿石储量占12.8%,远东地区的铁矿石储量也很丰富,占俄罗斯铁矿石总储量的8%。
前苏联在俄罗斯的西北地区、中部地区、乌拉尔地区和西伯利亚地区兴建了许多大型的铁矿石采选公司。俄罗斯加强对中部和乌拉尔地区的铁矿石原料基地的开发建设,俄罗斯远东地区铁矿石资源丰富,俄罗斯对位于俄罗斯赤塔州北部北后贝加尔地区的奇宁斯克钒钛磁铁矿进行开发,准备将其建设成俄罗斯东部的大中型钢铁企业原料供应基地,该地区的奇宁斯克钒钛磁铁矿藏与我国东北老工业基地相邻。奇宁斯克钒钛磁铁矿是1938年被前苏联地质工作者发现的。1953~1983年间进行的勘探工作表明,该矿是世界上大型钒钛磁铁矿之一,铁矿石蕴藏量高达300亿吨。
俄铁矿石市场存在高度垄断。铁矿石市场主要被几大公司垄断:冶金投资公司控制着铁矿石市场43%,欧亚控股公司22%,北方钢铁公司11%,新利佩茨克钢铁公司10%,欧洲化学矿物和化学公司5%,梅切尔采矿和冶金公司4%,图拉钢铁公司1%,其它公司占铁矿石开采的不到4%。
9.印度尼西亚产铁矿石:
印度尼西亚铁矿主要分布于苏拉威西中部和加里曼丹东部。中苏拉威西省(PROPINSI SULAWESI TENGAH)北濒苏拉威西海,西临望加锡海峡,南倚南苏拉威西省和东南苏拉威西省,西面是马鲁古海峡。境内最大的河流为巴鲁河,湖泊有博索湖、林杜湖,山脉有丹博邦山、东布山、马里诺山。
东加里曼丹省(PROPINSI KALIMANTAN TIMUR ), 东加里曼丹省北倚马来西亚,南靠南加里曼丹省,东临苏拉威西海和望加锡海峡,西面是中加里曼丹省、西加里曼丹省和马来西亚的沙捞越州。境内有河、湖和山脉。主要河流有马哈康河、加扬河、葛丹葛拉巴河等;主要湖泊有麦林丹湖、舍马扬湖和真邦湖;主要山脉有马哈康山和加扬山等。
巴东铁矿总储量约2.8亿吨,属于低钛磁铁矿,年设计生产能力为20万吨/月,矿石品位Fe67%,是印度尼西亚为数不多的优质矿山。巴东铁矿从2008年2月份开始出矿。
铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料,天然矿石(铁矿石)经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。在理论上来说,凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石;但是,在工业上或者商业上来说,铁矿石和锰矿不同,铁矿石不但是要含有铁的成份,而且必须有利用的价值才行。
铁矿石的品位指的是铁矿石中铁元素的质量分数,通俗来说就是含铁量。比如说,铁矿石的品位为62,指的是其中铁元素的质量分数为62%
对于赤铁矿(主要成分为Fe 2O 3),理论最高品位为70%;
对于磁铁矿(主要成分为Fe 3O 4), 理论最高品位为72.4%;
对于菱铁矿(主要成分为FeCO 3),理论最高品位为48.3%;
对于褐铁矿(主要成分为Fe 2O 3.H 2O ),理论最高品位为62.9%
有益与无益元素
铁矿石中有益与无益元素:铁矿石中的杂质很多,根据其对冶炼过程及其对产品质量的影响又可分为有益的与无益的两类。
1、无益杂质(元素)
常见和最主要的无益杂质有:硫、磷、砷、钾、钠、氟等。
(1)磷
磷在矿石中一般以磷灰石(Ca 5[PO4]3(F,Cl,OH) )状态存在,也有以蓝铁矿
(Fe(PO4) 2·8H2O )状态存在。磷在高炉中全部被还原并大部分进入生铁。含磷多的钢铁在低温加工时易破裂,即所谓“冷脆”。
(2)硫
硫在矿石中主要以黄铁矿(FeS 2)存在,也有以黄铜矿(FeS 2、CuS )或硫酸盐(CaSO 4.2H 2O\BaSO4)状态存在。冶炼时硫部分被还原进入生铁,钢铁中含硫在其热加工时易产生“热脆”。高炉冶炼时虽然可以脱硫,但却要多消耗焦碳(提高炉温)和石灰石(提高炉渣碱度),以至高启生产成本,因此入炉铁矿石要求含硫应
(3)钾、钠
常存在于霓石、钠闪石、云石之中。它们的最大危害性是降低铁矿石的软化点,常常因此造成高炉结瘤。含钾、钠高的矿石往往容易影响高炉冶炼的顺行。
(4)砷
砷在一般铁矿石中很少,但在褐铁矿中比较常见,它以毒砂(FeAs 2S )或其它氧化物(As 2O 3、As 3O 5)的形态存在,砷在冶炼时大部分进入生铁,当钢中砷含量超过0.1% 时会使钢冷脆冷脆,并影响钢的焊接性能。
2、有益元素(杂质)
铁矿石中有些元素对冶炼过程不一定带来好处,但是它们却往往能改善产品的某些性能,这些元素称为有益元素。这类元素常见的有:锰、镍、铬、钒、钛等。
选矿
铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料,天然矿石(铁矿石)经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。中国铁矿资源有两个特点:一是贫矿多,贫矿储量占总储量的80%;二是多元素共生的复合矿石较多。此外矿体复杂;有些贫铁矿床上部为赤铁矿,下部为磁铁矿,在选铁过程中比较麻烦。针对我国铁矿石存在的特点,以及钢铁工业对铁精矿更高的要求等给我国选矿提出了新的挑战。因此对我国冶金矿山选矿技术有了更深的发展要求,随之而来的就是促发选矿设备的进一步提高。
贫铁矿选矿
我国铁矿资源中易选的铁矿资源日益减少,铁矿资源特点是贫矿多,富矿少,伴生矿产多,矿石组分比较复杂,矿石嵌布粒度大多较细,给选矿造成一定的困难。从技术上来讲,迫切需要先进的技术、先进的工艺和先进的设备,来推动贫铁矿资源的高效开发与利用。从经济效益来讲,选矿厂对于贫铁矿的生产,必须扩大生产规模,必须扩大原矿的处理能力,节能降耗,降低选矿加工成本,才会有较好的经济效益。在矿石进入磨矿作业之前,将混入矿石中的一部分脉石矿物预选剔除,实现该丢早丢,以利于提高原矿品位。
产地
国内:我国铁矿分布主要集中在辽宁、四川、河北、北京、山西、内蒙古、山东、河南、湖北、云南、安徽、吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、福建、江西、湖南、广东、广西、海南、贵州、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆等29个省、市、自治区。
国外:世界铁矿资源集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、美国、加拿大、南非等国。
必和必拓公司(BHP Billiton ;纽交所:BHP) :必和必拓公司2001年由两家巨型矿业公司—BHP 与英国比利登公司(Billiton)合并而成,是全球最大的采矿业公司。合并后的必和必拓公司中,BHP 持股58%,比利登持股42%。该公司在全球20个国家开展业务,主要产品有铁矿石、煤、铜、铝、镍、石油、液化天然气、镁、钻石等。
必和必拓在澳大利亚、伦交所和纽交所等地上市。
巴西淡水河谷公司(Companhia Vale Do Rio Doce;纽交所:RIO) :巴西淡水河谷公司(CVRD)是世界第一大铁矿石生产和出口商,也是美洲大陆最大的采矿业公司。公司成立于1942年6月1日,除经营铁矿砂外,还经营锰矿砂、铝矿、金矿等矿产品及纸浆、港口、铁路和能源。公司于1997年5月7日开始推行私有化并大举兼并铁矿砂企业。
淡水河谷铁矿石产量占巴西全国总产量的80%。其铁矿资源集中在“铁四角”地区和巴西北部的巴拉州,拥有挺博佩贝铁矿、卡潘尼马铁矿、卡拉加斯铁矿等,保有铁矿储量约40亿吨,其主要矿产可维持开采近400年。
力拓矿业公司(RioTinto,纽交所:RTP) :力拓矿业公司1873年在西班牙成立。1954年,公司出售了大部分西班牙业务。1962年至1997年,该公司兼并了数家全球有影响力的矿业公司,在2000年成功收购了澳大利亚北方矿业公司,成为在勘探、
开采和加工矿产资源方面的全球佼佼者。公司总部在英国,澳大利亚总部设于墨尔本。 该公司的销售收入来源情况为:北美占28%,欧洲占23%,日本占22%,澳大利亚和新西兰占4%,中国占5%,其他亚洲国家为14%。
FMG (Fortescue Metals Group Ltd):是澳大利亚第三大铁矿石出口商,成立于2003年。凭借其300亿澳元的市值及因成功运作而不断扩大的声誉,以其惊人的发展速度,使FMG 成为澳大利亚矿业出口中新的重量级公司。
FMG 项目建设2006年2月在黑德兰港安德圣角启动,随后港口、铁路及矿山建设全面展开,仅用2年时间完成了对外开放的铁路基础设施建设,FMG Herb Elliott港也投入使用,公司第一个矿山-断山矿山的开采全面进行。2008年5月15日,FMG 驶出第一船矿石
FMG 公司在澳洲皮尔巴拉地区拥有最大探矿领地,在其50000平方公里总面积15%不到的地域发现并拥有45亿吨铁矿石资源,其中11亿吨达到储量标准。
安赛乐米塔尔公司-采矿部:世界头号钢铁厂家安赛乐米塔尔公司计划将其采矿部门独立出来,组建自己的采矿分部。通过有机增长和收购,安赛乐米塔尔期待到2015年自给率至少达到75%。加拿大皇家银行资本市场认为有可能达到78%,按照这个量,该公司采矿分部将成为全球第5大铁矿石生产厂家,位于淡水河谷、力拓、必和必拓和FMG 之后,但强于英美资源公司。安赛乐米塔尔声称到2015年达到1亿吨,增长近50%,煤炭产量增长近20%。而组建采矿分部之后,计划到2015年铁矿石产量将大幅增长108%。公司未来还将提高煤炭供应量,与焦炭自给率在80%以上相比,目前焦煤自给率仍不足20%。
中国铁矿石资源的分布
中国铁矿资源有两个特点:一是贫矿多,贫矿出储量占总储量的80%;二是多元素共生的复合矿石较多。此外矿体复杂;有些贫铁矿床上部为赤铁矿,下部为磁铁矿。
东北地区铁矿:东北地区铁矿主要是鞍山矿区,是我国储量开采量最大的矿区,大型矿体主要分布在辽宁省的鞍山(包括大弧山、樱桃园、东西鞍山、弓长岭等)、本溪(男芬、歪头山、通远堡等),部分矿床分布在吉林省通化附近。鞍山矿区是鞍钢、本钢的主要原料基地。
鞍山矿区矿石的主要特点:除极少富矿外,约占储量的98%为贫矿,含铁量20-40%,平均30%左右。必须经过选矿处理,精选后含铁量可达60%以上。
2)矿石矿物以磁铁矿和赤铁矿为主,部分为假象赤铁矿和半假象赤铁矿。其结构致密坚硬,脉石分布均匀而致密,选矿比较困难,矿石的还原性较差。
3)脉石矿物绝大部分是由石英石组成的,SiO 2在40-50%。本溪通远堡铁矿为自溶性矿石,碱度(Ca+Mg/SiO2)在1以上。含锰1.29-7.5%可代替锰矿使用。
4)矿石含S 、P 杂质很少,本溪男芬铁矿含P 很低,是冶炼优质生铁的好原料。
华北地区铁矿:主要分布在河北省宣化、迁安和邯郸地区的武安、峰峰矿区,及内蒙和山西各地。是首钢、包钢、太钢和邯郸、宣化及阳泉等钢铁厂的原料基地。 迁滦矿区矿石为鞍山式贫磁铁矿,含酸性脉石,S 、P 杂质少,矿石的可选性好。 邯邢矿区主要是赤铁矿和磁铁矿,矿石含铁量在40%-55%之间,脉石中含有一定的碱性氧化物,部分矿石S 高。
中南地区铁矿:中南地区铁矿以湖北大冶铁矿为主,其他如湖南的湘潭,河南省的安阳、舞阳,江西和广东、海南省等地都有相当规模的储量,这些矿区分别成为武钢、湘钢及本地区各大中型高炉的原料供应基地。
大冶矿区是我国开采最早的矿区之一,主要包括铁山、金山店、成潮、灵乡等矿山,储量比较丰富。矿石主要是铁铜共生矿,铁矿物主要为磁铁矿,其次是赤铁矿,其他还有黄铜矿和黄铁矿等。矿石含铁量40-50%,最高的达54-60%。脉石矿物有方解石、石英等,脉石中含SiO28%左右,有一定的溶剂性(CaO/SiO2为0.3左右),矿石含P 低,(一般0.027%),含S 高且波动很大(0.01-1.2%),并含有Cu (0.2-1.0%)和Co (0.013%-0.025%)等有色金属。矿石的还原性较差,矿石经烧结、球团造块后入高炉冶炼。
华东地区铁矿:华东地区铁矿产区主要是安徽省芜湖至江苏南京一带的凹山,南山、姑山、桃冲、梅山、凤凰山等矿山。还有山东的金岭镇等地也有相当丰富的铁矿资源储藏,是马鞍山钢铁公司及其他一些钢铁企业原料供应基地。
芜宁矿区铁矿石主要是赤铁矿,其次是磁铁矿,也有部分硫化矿如黄铜矿和黄铁矿。铁矿石品位较高,一部分富矿(含Fe50%-60%)可直接入炉冶炼,一部分贫矿要经选矿精选、烧结造块后供高炉使用。矿石的还原性较好。脉石矿物为石英、方解石、磷灰石和金红石等,矿石中含S 、P 杂质较高(含P 为0.5%,最高可达1.6%,梅山铁矿含S 平均2%-3%),矿石有一定的溶剂性(如凹山及梅山的富矿中平均碱度0.7-0.9),部分矿石含V ,Ti 及Cu 等有色金属。
其他地区铁矿:除上述各地区铁矿外,我国西南地区、西北地区各省,如四川、云南、贵州、甘肃、新疆、宁夏等地都有丰富的不同类型的铁矿资源,分别为攀钢、重钢和昆钢等大中型钢铁厂高炉生产的原料基地。
进口现状
第一,中国是国际铁矿石的最大买主。2010年中国共进口6.2亿吨铁矿石,占全球海运铁矿石比重约为52%;日本占比重约12.3%;韩国占比重约为6%。 第二,中国进口铁矿石库存量较大。
第三,中国拥有稳定的国产矿自给率。
同时,铁矿石供应商也不是只有力拓等三家,除澳矿外,还有巴西、印度、南非等地的铁矿石可供选购。就算力拓不卖铁矿石,中国也不愁买不到。
第四,中国的海外权益矿规模在不断扩大。
中国铁矿石供需分析
我国铁矿石供需状况 铁矿石作为生产钢铁最主要的原材料之一,其价格变化对于钢材价格有着非常大的影响。我国是钢铁生产大国,也是铁矿石消费大国。我国的铁矿石产量近年来不断增长。
被称为“全球吸铁石”的中国,目前是世界铁矿石市场最大买主。2000年以来,随着经济高速发展,我国对于铁矿石的需求大幅增加,国内产量无法满足需求,钢铁企业需要大量进口铁矿石,因此我国进口铁矿石的数量连年递增,进口量占需求量的比重亦逐步提高。中国铁矿石的采购来自18个国家,其中80%以上来自澳大利亚、印度和巴西。由于我国铁矿石的对外依存度非常高,导致国外铁矿石巨头利用垄断资源提高价格使我国进口铁矿石价格大幅上扬。我国对澳、巴两国的矿石进口比重有所减少,而从印度进口矿的比重有所增加。
从需求来看,铁矿石是生产生铁的主要原材料,我国生铁产量近年来也一直处于大幅增长中。我国的铁矿石需求存在供应缺口。进口的过快不仅导致国际铁矿石价格飞涨,同时供应的过剩也导致国内铁矿石价格不断下跌。
中国铁矿石价格分析
国际铁矿石价格节节攀升,自2002年以来,世界经济出现新一轮强劲增长,美国、欧洲、日本等地区钢铁需求大增,中国、印度等新兴市场国家的需求亦强劲增长,导致铁矿石供应应相对偏紧,助推铁矿石价格节节攀升。相比较而言,铁矿石价格上涨幅度明显过大。
铁矿石海运费水涨船高
全球铁矿石需求的增长,导致了铁矿石出口海运量的大幅增长,从而带动海运费持续攀升。从巴西图巴朗港到中国北仑的运输费2000年至2002年间基本在5-15美元/吨间盘整,2003年开始缓慢上扬,2007年经历了一个疯狂的上涨期,从年初的35美元/吨左右一路上扬至年底的80美元/吨左右,最高曾至98美元/吨,2008年5月份达到了107美元/吨的历史高位,比2008年初上涨了35%。但是第四季度由于国际油价大幅下挫,全球经济萎靡,海运费不断回落,目前维持在16美元左右。从西澳大利亚Dampier 港至青岛的铁矿石海运费在1999年初仅为3.35美元/吨,至2008年6月初时曾一度达到48.4美元/吨的高位,不足十年的时间,上扬了十多倍,之后同样出现回落,目前仅6美元左右。
国内铁矿石价格
随着我国铁矿石进口量的逐渐上升,进口铁矿石的均价也在不断上扬。2003年之前,我国进口铁矿石均价基本维持在30美元/吨左右。随着需求的快速增长,价格也急速上升,2004年我国铁矿石进口均价基本达到了60美元/吨,同比翻了一倍。随着2005年铁矿石长期协议价上涨71.5%,2006、2007年度上涨幅度有所减小,分别达到19%和9.5%。2007年我国进口铁矿石均价约为88美元/吨。2008年度铁矿石谈判价格大幅上涨了65%,2008年底时进口均价约为90美元。全球三大铁矿石生产商与其购买方之间商定的合约价格确定的铁矿石谈判始于2005年底,在供方三代表巴西淡水河谷、澳大利亚必和必拓和力拓与需方三代表欧洲阿赛洛、日本新日铁和中国宝钢之间展开。
随着国际进口铁矿石价格不断上扬,国内市场铁矿石报价也在不断上涨。2006年年中时河北唐山地区铁矿石报价为600元/吨左右,2006年底上扬至710元/吨,2007年底上扬至1320元/吨,几乎翻倍,2008年5月初时价格曾一度触及1610元/吨的高位。之后,国内铁矿石价格受需求疲弱和供应过剩的压力便开始逐渐回落。目前,国内唐山铁矿石价格回落至870元/吨。
钢的源头是铁矿砂,即铁元素(Fe)在自然界中的存在形式,纯粹的铁在自然界中是不存在的,铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种,这些都是铁的氧化物,不同之处在于它们的氧化方式。铁矿砂中的含铁量越高越好,理论上铁矿砂中的最高含铁量在72%左右,含铁量在60%以上称为富铁矿。铁矿砂先在熔炉内还原成铁(铣铁) ,再送入炼钢炉内脱碳精炼成钢,废钢也可在炼钢炉熔炼再生。一般钢铁依使用用途制成性质、形状各异的商品,既所谓的钢铁制品。通常钢铁制品是将铁矿石还原,熔解成铣铁(炼铣) ,铣铁精炼成钢(炼钢) ,钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品,广义的钢铁制品包含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工的制品。
钢和铁有什么不同?是否有不同的成份?日常生活中总是把钢和铁联在一起称为“钢铁”,钢和铁应该是一种物质才对;事实上,钢和铁是有少许不同的,它们的主要成份都是铁元素,只是所含的碳元素量不同。以碳的含量在2%以上的叫“生铁”,低于这个数值的叫“钢”。因此,在冶炼钢铁的过程中,含铁的矿石先在鼓风炉(blast furnace)(高炉) 中被冶炼成熔融生铁,而后熔融生铁再放到炼钢炉(steel making furnace)中精炼成钢。
以目前的标准来看,矿石中的平均含铁量大约在25% 以上,才被称为有利用价值的铁矿石。
铁矿石海上运输一般是公司租船部签订好租船合同/recap之后, 把所有的文件转交到操作人员手中, 操作人员要熟悉以前的文件, 主要注意, 装卸港代理, 报告eta 有什么特殊的要求, 提单条款, 油品要求, 等等, 要仔细阅读。第一步, 交船。交船港可能不是装货港, 要在交船港有一个joint on hire survey,检查船舶的状况和测量存油的数量。如果租家以及船东没有熟悉的surveyor ,一般由本地的船代推荐一个。经过双方同意,在船交船的时候, 进行on hire survey。然后提交一个on hire survey report。交船后, 给船长下一个航次的指示(voyage instruction),根据下一票货物的情况以及装港的条件/限制,请船长提供pre-stowage plan(预配载图),如果在装港需要加油,要通过装港的代理以及油商联系,提供符合要求的燃油,一般租船人自己安排气象导航。
为了安全,逐步形成了现在广泛应用的典型专用散货船结构型式:两舷布置底边舱加高舱口围板以保证满舱,两舷布置底边舱便于清舱,也能增加抗沉性;双层底和四个边舱区采用纵骨架式结构以保证船体总纵强度,两舷边舱之间水线附近的总纵弯曲应力很小,采用结
构比较简单的横骨架式结构;两个货舱口之间的甲板不参与保证总纵强度,这里的甲板板明显地比舱口线以外的甲板板薄,骨架也减弱。典型专用散货船的出现,较好地解决了散货流动问题,改善了散货运输的安全性,使海上散货船运输进入一个新的发展阶段。在随后的几十年里散货船得到了迅速发展,1960年只有1/4的散货由单甲板船承运,而自1980年以来,几乎所有的散货都由专用的散货船承运。20世纪80年代中期以后,散货船船体损伤引起的沉船事故逐渐增多,散货船的安全问题再度受到世人关注,目前已经出现了双壳体结构散货船,虽然双壳体散货船的空船重量和建造成本有所增加,但其安全、经济和运营优势越来越得到航运界的认同,散货船的双壳化己是大势所趋。
散货船(干散货船)的分类方法大概有2种。
1) 按载重量分
这是一种造船界最常用的分类方法。按载重量大小可将散货船分为五种代表船型即2-3.5万吨小灵便型、3.5-5万吨大灵便型、6-8万吨巴拿马型、10-18万吨好望角型和20万吨以上超大型散货船。
灵便型散货船(handy bulker)原指载重量为2-4万吨的较小型散货船,此型船吃水浅,能进出世界众多港口,具有灵便、通用的特点。随着航运和造船业的发展,灵便型散货船也得到了进一步的发展,演变出载重量更大的3.5万载重吨以上大灵便型散货船(handymax bulker) ,而把3.5万载重吨以下称之为小灵便型散货船(small handy bulker or handy size bulk) ;由于受到河道的限制,6-8万吨巴拿马型(Panamax bu1ker )最大船长294m ,宽32.2m ,吃水12m ;10-18万吨好望角型散货船(capesize bulk carrier) 在20世纪60年代中后期问世,是通过好望角连接大西洋和太平洋的典型船型,主要承担海上长航线的煤炭和铁矿石运输任务,其代表船型吨位逐步由10-12万吨发展到14-15万吨,近期又发展到17-20万吨。
2) 按所载货物比重分
国际船级社联合会IACS 为适应船主的要求,2002年将散货船按所载货物比重分为三类:
(1)BC-A类是为运输比重1吨每立方米以上的干散货(如铁矿石) 而设计的能隔舱装运的散货船;(2)BC-B类是为运输比重1吨每立方米以上的干散货(如煤炭) 且能在所有货舱积载而设计的散货船;(3)BC-C类是为运输比重1吨每立方米以下的干散货(如谷物) 而设计的散货船。IACS 要求新造散货船都附注符号,全世界约七成左右的散货船属于BC-A 类。
国内散货船的发展
在国内,散货运输约占货运量的40%,日益发展的散货船队在能源运输、国际贸易中是一支主力军,在国民经济发展中占有重要地位。从船队结构情况看,我国干散货船队船舶吨位偏小,平均载重吨低于世界平均水平,其中2-5万吨散货船约占43%(以载重吨计) 。而且这些2-5万吨散货船船龄老化情况比较严重:从船队规模看,2000年以前2-5万吨散货船的数量基本满足国内运输需要,2000年后随着货运量的增加,尤其是我国矿石的进口量近儿年的持续快速增加,极大地增加了散货船货运量。我国船队应加快老龄散货船的更新及大型散货船的建造,以适应经济发展的需求。
散货的运费是根据货物的等级及尺码/吨来收取运费的,所以不一定散货运费比集装箱低。
1 配货及计算
在收到船东或租家的航次指令以后,船方必须着手配货和宣载,并将配货结果及时通知船东、租家或托运人(shipper)。大型船舶在配载过程中要考虑以下问题:
(1)装卸货港的名称、地点以及水尺限制;计划航线区域的水尺限制;装卸货港的海水密度;载重线,季节区域的规定。
(2)所装货物的品名、积载因数(stowage factor)及有关货物的运输及装卸注意事项。
(3)航次指令上要求的装货数量。一般航次指令上有两种要求:一种是含多少百分比(more or less),此时货量可以选择在more or less之间;另一种min/max,此时则货不能多装,也不能少装,计算预装数量时要特别谨慎。
(4)油水以及残留压舱水的估计。
(5)船舶常数(contant)的估计。船舶常数虽称为常数,实际上每个航次测算出的常数都有不同。将常数控制到最小值将相应增加船舶的装货量,对船东和租家等均是有利的。控制船舶常数可以从以下几个方面着手:
①诚实报出安全油(safety margin oil)。一般租方不会不同意船方留有安全油,但有
些轮机长还藏口袋油(私房油) 。此做法是习惯做法,因目前各国加油港很多,而且遍布全球,故大可不必隐藏太多口袋油,否则势必造成船舶常数的增加使船东和租家因此蒙受无谓损失。
②机舱的舱底污水(bilge water)与污水舱内污水在到港前应先排除干净。如果水舱污水过多,必将造成船舶常数的相应增加。
③到港前,大副应亲自或派人检查每个干隔舱,并将每个有积漏水的干隔舱内的水排干。否则一旦某干隔舱有漏渗的积水,会造成船舶常数增加几十甚至几百吨。
④抵港装货前,大副应同轮机长核对油帐。油帐应包括下列各舱的数量而不可略去不报,以致造成无法控制船舶常数,为了船东的长期利益,应彼此互相合作,将以下各舱的存油量诚实报出,大副也应于装货前在海上及早提醒轮机长做好下列各舱的油帐:BILGE TANK ,FO OVERFLOW TANK ,BILGE OIL TANK ,LUB OIL SUMP TANK ,FO SETTING TANK ,FO SERVICE TANK ,DO SETTING&SERVICE TANK。
(6)船舶中垂(sagging)对货物影响的估计。因大型散货船满载后定有中垂现象的发生而中垂对货量的影响为defomation corretion=1/4 X 船舶预计中垂值(单位为cm) X TPC(单位为吨每cm) 。减少船舶中垂的方法是将船舶中部的一些大舱少装一些货,而将货分配到船舶首尾附近的货舱。
在铁矿砂海运中,不能断定8% 或低于该值的水分含量就一定是100%安全的,它只是为安全承运此类货物的含水量提供了一个可供参考的、安全系数相对高的指引性标准。
铁矿砂成为危险品(一级),印象中,铁矿砂通常不会与危险品挂在一起。但业外人士有所不知,载运铁矿砂的干散货船面临的风险决不亚于化学品船、危险品船、油轮和液化天然气船,铁矿砂含水量超标、装船配载存在瑕疵、装运操作不当、托运人和承运人责任义务没有到位,任何一环出现问题都将可能导致船毁人亡。
干散货船舱内积载的铁矿砂液化会威胁船舶航运安全。含水量超标的铁矿砂在船舶装载和船舶航行振动时,会使船舱内铁矿砂颗粒间孔隙内含水层压力增加,导致剪切阻力减至接近于零,从而使铁矿砂从固体转变成流动状态,一旦船舱内矿砂向船舶一侧流动,船体就会向一侧倾斜,造成散货船舶结构松懈,此时如遇风浪,船容易侧翻或断裂,其后果不言而喻。尤其是在规模经济驱使下,散货船或矿砂专用船越造越大,装载率或负荷率也迅速上升,装运铁矿砂的风险呈现加剧的趋势。干散货船,尤其是大型和超级散货船在装载铁矿砂时不要让每一个货舱都装得满满的;装载时必须均匀配载,让货舱内的铁矿砂非常均匀地分布到船体每一根龙骨和每一块钢板上,而不是有轻有重,避免船体在铁矿砂重压下变形,以确保在航运途中船舶的总强度保持平衡。载重量15万吨以上的好望角型散货船通常有9个货舱,如果用来载运铁矿砂,船东通常把铁矿砂装载在1舱、3舱、5舱和7舱,而把2舱、4舱、6舱和8舱空着,这样做的目的就是最大化确保好望角型散货船航运安全。如果船东贪得无厌,或者船长、大副责任心不强,硬是要让9个货舱全部装满铁矿砂,那么这艘船恐怕还没抵达目的港就已在途中沉没了。正因为如此,凡是装载铁矿砂的干散货船老板必须派遣专职安全专家到装船码头督促检查货舱内铁矿砂配载平整均匀,而铁矿砂载运重量不得接近,更不得超过船舶结构总强度,完成铁矿砂积载任务的船舶在驶离装港前必须认真而又正确地计算调整压舱水。
对干散货船安全装运铁矿砂有影响的重要因素是:(1)铁矿砂装入船舱内的抓斗数量;
(2)铁矿砂装入货舱速度;(3)干散货船在铁矿砂装船过程中的排水速度。而这一切工作,船方均须获得港口码头航运安全部门的密切配合。考虑到装载铁矿砂的干散货船航行安全,通常情况下的装货码头在为干散货船装载铁矿砂时,每个货舱至多用一只抓斗,这样做容易保持货舱内铁矿砂配载平衡和压舱水的同步排除,最大化确保干散货船航运安全。
尽管在为干散货船装载铁矿砂时候也抢时间、赶进度,但是船舶航运安全是铁矿砂装船的首要原则,在铁矿砂装船之前和在满载铁矿砂的干散货船准备解缆拔锚启航离港之际,必须由海事、商检、船检、船方和船代等各方派遣的专家技术代表组成的独立专家组当场登船查验货舱内铁矿砂样品质量,配载和装船状况,主要标准就是装载铁矿砂的干散货船是否存在与铁矿砂积载不当直接关联的船舶风险,首先是铁矿砂在货舱内遇到振动摇晃而液化的风险和船舶货舱内铁矿砂配载不均匀而造成船体结构松懈的风险。根据国际干散货船东协会提供的2009年全球干散货船基本伤亡数据,2009年发生与印度港口码头铁矿砂装船操作不当有密切关联的两大干散货船事故:
一是“黑玫瑰号”轻便型散货船,挂蒙古国旗,37657DWT ,船长187.73米,宽28.4米,吃水10.8米,船员总共27名。在印度帕拉迪布港满载印度出口到中国的23847吨铁矿砂,于2009年9月9日驶离帕拉迪布港防波堤仅仅3海里,因为船体严重倾斜,在当地时间当日下午18时翻沉于帕拉迪布港进出口航道上,船员大部分被印度帕拉迪布港及时派出的应急反应抢险队救起。事后查明,是铁矿砂含水量超标,船舶稍有振动摇晃就加剧铁矿砂液化流动,偏向于船体一侧所致。
二是建造于2007年,注册在中国香港特区的杂散货船“亚洲森林号”于2009年7月17日当地时间上午9时30分,满载出口到中国张家港的14500吨铁矿砂驶离印度新芒格洛尔港,仅仅航行2个小时,由于遇到突如其来的大风大浪,船体开始剧烈晃动颠簸,接着开始向一边倾斜,愈演愈烈,船体倾斜到50度,已经无法自救,船员全部抢先登上救生艇逃离,同时发出求救信号,印度新芒格洛尔港当局立即派遣海军直升飞机和海岸警卫队快艇赶赴现场抢救,18名船员全部获救,而“亚洲森林号”于第二天,也就是2009年7月18日晚终于沉没于水深27米、距离印度新芒格洛尔港15海里的阿拉伯海域。“亚洲森林号”在印度新芒格洛尔港装载的铁矿砂含水量超标,货舱内铁矿砂平舱没有到位,出港后立即遇到大风大浪,铁矿砂迅速液化而流淌到货舱一侧,造成船体侧翻。
其实与铁矿砂运载密切相关的船舶事故多得举不胜举。近年来世界各地以铁矿为主的精矿粉水上运输发展迅速,但由于精矿粉具有一定含水量,船舶在途中难免遇到大风浪,货舱内的矿砂容易形成自由液面,对船舶安全构成严重威胁,极易发生重大海事事故。2010年3月17日,在中国南通港码头装货的一艘铁矿砂货轮发生断裂事故,轮船快速下沉,这个事故可能与铁矿砂装船不均匀直接有关。
应对措施(一级)
国际干散货船东协会再三提醒远洋承运人和托运人,干散货船载运铁矿砂的风险不可忽视,在铁矿砂装船前中后均须由独立专业检查专家负责检验铁矿砂含水量和装船服务质量,做到铁矿砂码头公司、船长、大副和独立检查专家三方达成协议,毫无异议,尤其是确保铁矿砂不会轻易液化而造成船体倾斜,才可放船启航。船公司必须经常提醒船长和大副高度注意:严格遵照国际海事组织海上安全委员会第85次会议决议内容,作为《海上人命安全国际公约-SOLAS 》附件的《固体散装货物安全操作规则-BC Code》,现已更名为《国际海上固体散装货物规则-IMSBC Code》。从2009年1月1日起,该规则自愿适用,但从2011年1月1日起,《IMSBC Code》强制适用。其实精选矿粉类货物作为固体散装运输危险品,在《国际海上固体散装货物安全操作规则》中已有明确规定。铁矿砂船舶安全装运操作规程的具体内容主要包括:
1. 检查船舶设备,尤其是老龄船必须做到适货,适航。清洁污水沟、井,保持畅通,并在污水井盖上铺妥麻袋皮,检查舱内各种管系,如发现漏孔,应及时补妥,并保持良好的工作状态。检查各双层底和上边水柜,保持良好的水密状态,尤其是舱盖、水密门、通风筒保持良好的水密状态。认真检查货舱和压载水舱强度构件,尤其是肋骨纵衍、肘板、横隔板强度。
2. 合理积载,严格把关。严格执行《国际海上固体散装货物安全操作规则》,装货前向发货人索取检验部门所签发的有关精选矿粉包括流动水分点、积载因数、含水量、静止角等,特别是载有TML 的证明。根据有关国家提供资料,一般情况下含水量在8% 以下则无危险,8%~12% 者就须在货舱内安装纵向隔舱板等附加措施,12%~18% 者应由特殊结构的专用散货船装运,18% 以上者则极度危险。
3. 审查精选矿粉的堆场环境是否影响其含水量。《IMSBC 规则》明确规定:金属硫化物和精选矿粉在装货前和装货中,由于货物的含水量已被测量过,应避免进一步增加含水量。在装货过程中应检查货物堆放环境及装货作业天气情况,看货物是否有遮盖,是否被雨淋。当堆场货物没有遮盖或遮盖不当,或雨天进行装货作业时,应立刻要求停止装货。如对货物含水量有怀疑,必要时可要求重新对货物进行检验。
4. 认真计算船舶稳性。由于精选矿粉有一定含水率,势必在航行过程中或多或少产生水的堆积或货物流动,即会产生自由液面,从而对船舶稳性造成影响。因此要认真计算船舶的初稳性高度并修正自由液面的影响,以保证具有足够初稳性高度并且是经修正的值。特别是装运积载因数在0.56立方米/吨以下高密度货物时,还应进行平舱,使各舱及同一舱内的重
量均匀分布,避免过分集中致使船舶结构变形,船体强度受损,使船舶保留有足够的稳性和浮力,以保证船舶航行安全。
5. 埋桶集水。一般说精选矿粉在船舶摇摆和震动后,矿粉下沉,在表面形成流动层,从而形成自由液面。所以可在局部设置集水桶,将油桶除去顶盖,埋设在货物中,桶的上缘与矿粉表面相平,使积水能流入桶内。同时注意在桶内做支撑防止被压扁。航行中见桶内积水及时用潜水泵排出。
6. 开航前要做好舱盖的水密工作,水密设备老化的要及时解决、更换,以确保水密,防止进水。开航前还要做好防止货物移动工作,同时做好排水的准备工作,根据航线及季节情况,考虑避风或合理安全绕航等措施,避免有较大的横向波浪冲击船体。
7. 航行中要注意货堆变化,一般认为开航8~16小时是货堆容易发生变化的危险期。如果货堆表面干燥,不久即开裂,说明货堆已经稳定。航行中要勤测污水井,要求每4小时测量一次并做记录,见水增多则立即抽排。因精选选矿粉含有硫化物,下货舱检查或排水时,要注意通风,或佩戴呼吸器,防止货舱缺氧危害人身安全。
8. 在发生重大事故概率大的国家港口装运精选矿粉时要特别谨慎小心,并且要特别注意货物的含水量,即使有可适用运输含水证明的也要利用简易方法测试货物的含水量。
9. 凡装运此类货物的船舶均应配备《IMSBC Code》,并要严格遵守该规则。
10. 在准备装运此类货物时,如果对其含水量有疑问或者没有安全把握时,应立即通知船东互保协会和船公司安全部门,以便安排必要的检验和TML 的测定。
根据有关国家提供资料,简易检测铁矿砂和精选矿粉含水量的方法大致有:
1. 现场简易检查精选矿粉含水量方法有手抓矿粉成团后,即松开,发现矿粉散开,则该矿粉含水量在5%~8%。若矿粉抱团不散,则矿粉含水量大于8%。
2. 手抓一把捏紧矿粉,从1.5米高度自由坠落到甲板或硬地上,若矿粉崩散,则含水量小于8%,若矿粉仍为一团,则含水量大于10%。
3. 脚踩矿粉上,出现松软现象,呈流沙流动,则含水量过高。
4. 用小油漆桶装半桶矿粉,从0.2米高处摔在甲板上或撞击,做25次,每次间隔1~2秒,如矿粉表面游离出水分或液化时,则含水量大于8%。
5. 用小油漆桶盛半桶矿粉,来回不断摇动5分钟,矿粉中游离出水分时,说明含水量超过标准。
6. 抽样检查矿粉放在平盘里,堆成圆锥状后,不断用平盘击桌面,如矿粉塌成煎饼状,表明含水大于8%,如矿粉成碎块或片裂开,则含水量小于8%。
必须指出,8%的铁矿砂和精矿粉安全含水量是根据有关国家提供的资料而定的,但并不是铁矿砂装船的绝对安全系数,远洋承运人千万要提高警惕,不搞本本主义,坚持具体情况具体分析,根据季节、天气、航线、船体结构强度等条件而定。在《IMSBC Code》中并没有类似的明确规定,而仅提出了TML 的要求,无具体比例的规定。其实是让远洋承运人自行灵活掌握。因此,目前尚不能全面肯定8% 或低于该值的水分含量就一定是安全的。但它毕竟为安全承运此类货物的含水量提供了一个可供参考的、安全系数相对高的指引性标准。同时,该数值是否能成为国际所普遍认可的行业安全标准以及法律上是否或在何种程度上成为船东的有效抗辩证据尚有待进一步观察。
铁矿粉和精矿粉等一般按形态分有两种,干矿粉(块矿)和湿矿粉。湿矿粉,亦称精选矿粉,是一种被水分凝聚的矿粉。精选矿粉含水量小于8%时,矿体外形看起来很结实,但用手指轻轻一捏,就会粉碎。但当含水量超过一定百分比时(通常认为8%),它开始形成块状,显得有一定的黏附性。含水量超过8%(有时会更低)的矿体,遇到摇摆和振动都会发生水分析出矿体表面的现象。精选矿粉是由水浮选矿法从压碎的矿石中分离出来的,所以精选矿粉先天即含有相当的水分。货物往往在装舱时看不出其中含有多大水分,但在航行中由于船身摇摆、振动、颠簸,表层的精选矿粉便慢慢下沉至中层,并把水分挤出上托,使精选矿粉表层之上形成一层水的自由液面。各货舱大面积自由液面会影响船舶稳性,导致船舶倾斜直至沉没。普通干散货船装运精矿粉时,《国际海上固体散装货物规则》统称易流态化货物,应小于“适运水分限”(简称TML ),也就是安全的最大含水量;其值可按流动水分点计算出,或按港口国有关当局认可的等效试验所得数据计算出。现将影响船舶运输精选矿粉的有关危险因素分析如下:(1)船舶在风浪中航行,发生摇摆和振动,含水量超过8%时,会发生矿粉液化现象。有时海上风平浪静,仅由于船舶振动,也会使精选矿粉游离出水分,
流向一舷,致使船舶倾覆。(2)堆场环境。一般精选矿粉是通过袋装或散装运至码头后成散货,再露天堆积存放,而露天存放易受雨淋而导致含水量增高,在货物装船时其水分也一并进入舱内。此外在装货中为了防止粉尘飞扬而不断地喷水,更增加了含水量。过高的含水量极易形成自由液面。(3)船舶的适载情况。精选粉矿具有相对密度大、含水量高、自然倾角大等特性,给船舶的安全承运带来相当的难度,因此船舶的种类也影响到运输精选矿粉的安全。(4)货物的物理性质。精选矿粉的含水率、颗粒大小、形状、表面的光滑程度、密度等也会对船舶安全运输造成影响。因为船舶航行中会摇摆,主机与辅机的振动会使货物不断振动,造成货物的移动和货物之间颗粒重新镶嵌,空隙减少,水分逐渐渗出。因此含水量越大、表面越光滑的精选矿粉越易渗水,危险性越大,同时精选矿粉密度越大会使货物越易沉积或造成货移后无法复位。