包头钢铁公司位于包头市昆都仑区西北部，北依阴山，南临黄河，大青山、乌拉山之间的昆都仑河流经境内，注入黄河。昆都仑河以西是以包钢为主的工业区，河东是居民住宅区。把一个大型钢铁联合厂建在一半风沙一半草原的包头，在当时应该是一件奇怪的事。适合建钢厂的地方很多，选择包头，而且把包钢作为国家“一五”计划重点建设的钢铁项目，同时也是“156项工程”中苏联援建的两个大型联合钢铁厂之一，是有其特殊原因的，其中最主要原因之一就是包头发现了储量巨大的白云鄂博铁矿，另一个原因是国家及领导人在钢铁行业方面的政策支持。

白云鄂博⁽¹⁾铁矿位于包头市达尔罕茂明安联合旗白云鄂博矿区境内，矿区占地面积为328.64平方千米，矿床东西长18千米，南北宽3千米，占地面积约48平方千米。自从1927年丁道衡发现白云鄂博铁矿并发表《绥远白云鄂博铁矿报告》以来，新中国成立前许多专家对此矿进行过勘探。1946年，黄春江发现东矿、西矿后发表了《绥远百灵庙白云鄂博附近铁矿》调查报告。丁道衡和黄春江的重大发现和两次报告，为新中国成立后中央做出全面勘察白云鄂博矿床的重大决策提供了依据。⁽²⁾

白云鄂博铁矿是含有铁、稀土、铌、氟、锰、钾、钠、磷、钍等元素的复合矿石，矿物组成复杂。白云鄂博铁矿埋藏量，根据地质部勘探报告，当时的主矿体为二亿八千三百万吨（其中含铁量45%以上的富矿占1/5），平均含铁量占37.2%；东矿体为一亿六千六百万吨（其中含铁量45%以上的富矿占37%），平均含铁量占38.4%；两矿体量共为四亿五千多万吨。另根据探矿反映，还有发现巨大矿床的希望。设计组根据白云鄂博铁矿的储量，规定的初步意见是主矿体及东矿体均可用完全机械化露天开采，铁矿资源可满足300万吨以上钢铁厂基本设计的矿量要求。⁽³⁾根据中苏协议规定（102412号合同），包钢建设规模分两期进行，第一期生产规模为年产钢120万～150万吨，但因铁矿资源丰富，根据设计布局的有利条件，对包钢的建设规模的初步设计一次完成，技术设计、施工图建设程序则仍分为两期进行，在设计中保留继续扩建的场所。

包钢建立主要是基于白云鄂博矿的发现，发现者丁道衡提出在包头可建一座大型钢铁联合企业。经过一系列研究，发现白云鄂博矿是世界少有含有稀土元素的铁矿，储量很大。抗日战争时期，日本试图掠夺这座宝山，对矿山进行过严密的调查。从发现到开发白云鄂博矿经历了漫长的历程，有许多专家参与了白云鄂博矿的勘探和研究，详见表6-1。⁽⁴⁾

表6-1　新中国成立前对白云鄂博矿的勘探

②詹蕃勋毕业于北洋大学，研究地图学，参加西北科学考察团时为华北水利工程师，负责做沿途地学测量。

注：笔者根据相关资料整理而成。

①严坤元．白云鄂博矿区一九五○年到一九五九年地质普查勘探工作的回顾[G]//包钢史料选辑：1～10辑合订本．包头钢铁公司厂史办公室，1982（4）：15-32.

图6-1　丁道衡⁽⁵⁾

（1）新中国成立前白云鄂博矿勘探发现与资源调查。

丁道衡⁽⁶⁾（1899—1955），字仲良，1926年毕业于北京大学地质系，1927年随西北科学考察团赴内蒙古等地进行科学考察，发现白云鄂博主矿。丁道衡根据詹蕃勋绘制的地形图对白云鄂博主矿体进行深入考察，采集了一些岩矿标本，1933年在《地质汇报》上发表了《绥远白云鄂博铁矿报告》，从发现经过、位置、交通、地形及构造、地层、矿产多个方面论述了白云鄂博矿，估计铁矿储量3 400万吨，萤石矿储量3万吨；提出以包头为交通枢纽，可在包头建设钢铁企业，在白包之间建设铁路，矿床适合近代矿业的发展，其重要性不仅仅在经济方面。⁽⁷⁾徐炳昶⁽⁸⁾称：“丁仲良在茂明安旗内白云鄂博山所发现之巨大铁矿，或将成为中国北部之汉冶萍。”⁽⁹⁾丁道衡的报告首次将白云鄂博矿公之于世，引起国内外地质矿业界的关注。

何作霖⁽¹⁰⁾（1900—1967），1926年毕业于北京大学地质系。1934年，丁道衡委托何作霖接手白云鄂博岩矿标本的室内研究工作。1935年，何作霖的研究报告《绥远白云鄂博稀土类矿物的初步研究》（英文）一文发表在《中国地质学会会志》等十四卷第二期。报告称在白云鄂博发现了两种稀土矿物，命名为白云矿（Beiyinte）和鄂博矿（Oborte），即为后来确定的氟碳铈矿和独居石。何作霖的报告首次向世界宣告在萤石型矿中发现两种稀土矿物。

图6-2　何作霖

图6-3　何作霖在用显微镜进行矿物研究⁽¹¹⁾

1937年后，日本帝国主义由日本商工省、兴亚院、满铁株式会社鞍山昭和制钢所、东京帝国大学、京城帝国大学和华北开发株式会社等机构，先后在1939年至1944年的6年间8次（也可能是10次）组队赴白云鄂博进行地质调查以及线路勘查，并先后由森田行雄和本间不二男制订了《白云鄂博铁矿床开发计划方案》和《乌兰察布盟白云博格都铁矿床紧急开发并调查方针》，企图掠夺这一宝贵资源。这8次调查，有7次是调查铁矿，1次是调查稀有元素。日本成立蒙疆⁽¹²⁾资源调查队⁽¹³⁾对白云矿进行调查后，薗部龙一编写了《乌兰察布盟白云博格都铁矿床调查报告》，报告详细记载了满铁中央试验所含萤石铁矿的成分分析，结语中称“本矿主要矿体露出地平面以上矿量大约有6 000万吨……是可以露天开采的大矿床，然而在内地交通运输极不方便，急速开发是很困难的”。薗部龙一的调查结果发布后引起鞍山日本昭和制钢所的极大兴趣，1942年派出以采矿次长冈本为首的调查队对蒙疆资源进行调查。1943年又派出开发计划和线路布设两个班⁽¹⁴⁾，由安藤重治负责此次活动。安藤重治编写了《蒙疆乌兰察布盟白云博格都铁矿百灵庙铁山开发计划报告书》⁽¹⁵⁾，做好充分开发的计划准备，报告对当时世界著名的铁矿山与白云鄂博铁矿山（矿石）品位做了比较（见表6-2）。

表6-2　世界著名的铁矿山与白云鄂博铁矿山（矿石）品位的比较

资料来源：包钢志：第四编　勘探志（1927—1990）[A]．包头钢铁稀土公司档案馆，1993：139.

安藤重治指出，白云鄂博矿石的特征是硅酸粉的含量很少，含石灰粉，这在炼铁上是少见的优质矿石。与当时世界上很有声望的德法国境及卢森堡的褐铁矿（Minette）矿石相比，石灰粉含量还要高很多，更确定其矿石的价值之大。并确定地平以上的矿量约为6 100万吨，地平以下预计矿量5 600万吨，合计11 700万吨。这是一份详尽的开发计划书，对当时采用的主要机器设备、原料、开发进度、运输、费用等都作了细致的规划，并附有《白云鄂博铁山运矿线实地调查报告书》，说明了包头经固阳到白云鄂博或固阳经黑教堂至白云鄂博的施工计划。报告书最后的结语部分足以证明日本觊觎这种宝山，试图掠夺我国资源的实情，原文写道：

白云鄂博矿山，虽然地处偏远地区，孤立在蒙古高原，但（矿石）⁽¹⁶⁾品位优良，容易开采，这一点其他矿是追随莫及的。铁矿石的产量虽不及海南岛石碌铁山，但在开采容易这一点上，石碌矿却不能相比。……这样矿山尚未开发，这是因为该矿山的优越性还未被世人知晓的缘故。所以，为迫使尽快解决钢铁问题，使日满当局（充分）认识（开发白云鄂博的重要性），以确定大东亚共荣圈，应立即指令其开发。

我社也为了铁矿石自给，采取对策，渗入蒙疆钢铁业开发是理所当然的。……该矿山在蒙疆炼铁业有重大任务，我社积极出马是有意识地渗入蒙疆炼铁业。……并要建起包头到白云鄂博的铁路，安奉线（丹东至沈阳铁路）铁路工程。……我社考虑，根据远大计划，排除万难，承担起（此矿）开采经营的责任。所幸，蒙疆政府全面支持我社渗入开采，这是决不可丢掉的好时机。希望切勿误我社百年大计。……相信这样大的事业，国家（指日本）会有积极解决的决策，为确立国家国防，盼早日开发。

1944年，黄春江等人对白云鄂博调查结束后，日本“华北开发株式会社调查局”掌握了白云鄂博的矿产资源，矿山班森田行雄制订了《绥远白云鄂博矿床开发计划方案》，40年代后期，中央地质调查所北平分所宋鸿年将其译成中文。该方案分为序言、概况、开发计划、开发经费预算、矿石之矿山原价预算和结论六部分。序言中指出，关于矿床地质及矿石矿物都是根据黄春江的报告，运输路线是据华北交通路线调查队的结果，本方案论述的部分是以采矿、选矿问题为主。按照黄春江的地质图为基准，自地平1 525米计起铁分50%的矿量为3.7万吨，露天开采计划标准，1 500米地为基地，铁分50%以上的矿量为2.3千万吨，按这个基准制订了详细的开发计划。⁽¹⁷⁾(www.daowen.com)

黄春江毕业于日本东北帝国大学地质系，1944年6月至8月间随日本伪华北开发公司组成的地质调查队⁽¹⁸⁾来白云鄂博进行地质勘探，发现了东矿和西矿。1946年发表了《绥远百灵庙白云鄂博附近铁矿》⁽¹⁹⁾，该报告分为绪言、位置及交通、地形及地质、矿床、矿质、矿量和结论七部分，黄春江在报告的结论中写道：

白云鄂博附近铁矿属于接触交代矿床，其规模为华北此种矿床之最大者。铁分在40%以上之矿石，估计为6 000余万吨，其中60%以上之优良矿，约达1 700万吨。铁矿石不但品质优良，且含有少量氟石，于制铁上可收事半功倍之效，且氟石中常包裹有元素矿物，该矿脉又可为铈、锒（镧）之矿石，特堪注意。本矿床露出良好，且矿区集中，特适于近代露天开采。又鄂博及东方两矿体，如欲确认其深部延长，必须加以钻探。西方矿体群，深部或有富矿潜在之可能，亦须施用磁力探矿，而随探矿之进展，矿量或可更为增大。

报告指出主矿储量为5.4亿吨，东矿储量约为0.5亿吨，西矿未计，认为可建设到包头的铁道，利用黄河水、大青山煤田，可能在包头附近建设规模较大的钢铁工业，开采矿床。为了给开发矿山提供资料，黄春江等进行了当地的社会调查，写成《乌兰察布盟概况》⁽²⁰⁾报告，于1950年由王宪文译成汉文。

（2）新中国成立初对白云鄂博矿的考察。

1950年，中央人民政府地质工作计划指导委员会派遣以严坤元为队长的白云鄂博地质调查队50人，在解放军一个骑兵连、一个步兵排的护卫下，进抵白云鄂博开始对主矿普查。同年7月，一号钻机在主矿体开钻，年末调查队提交了《白云鄂博地质调查队1950年工作总结》和《绥远白云博格都区铁矿调查报告》。调查队返京后对矿物进行研究，首次从萤石矿中提取出氧化铈115克，认为“白云鄂博是一座世界上罕见的稀土产地，它将成为世界上著名的稀土金属的富源”。1952年年底，重工业部钢铁工业管理局派地矿科科长赵书润和苏联专家等人到白云鄂博了解资源情况。1953年，调查队改名为中央人民政府地质部华北地质局241勘探队，人员增至1 400余名。矿区的勘探设计由苏联负责，钻机、仪器等设备从苏联进口。在勘探过程中，苏联专家常驻队有计划专家、经济师、地质专家、钻探专家等10余名。

图6-4　第一勘探队（即241队）在白云鄂博敖包前合影

图6-5　第一勘探队人员合影

（后排中是队长严坤元）

勘探队主要技术人员严坤元、刘兴忠、魏春海、辛奎德、胡维兴等人，历时5年，探明了主东矿。队员严坤元⁽²¹⁾（1909—1998），江苏省武进县人，1934年毕业于南京中央大学地质系，1950年北京地质所指派他主持白云鄂博铁矿普查工作，建立了“政务院财经委员会北京地质调查所包头工作站”，并带领241地质调查队20名首批队员开展对主矿的调查，年底提交了《绥远白云鄂博调查报告》。严坤元1952年任技术副队长、总工程师，1954年提交了《内蒙古白云鄂博主、东矿地质勘探报告》。在全国地质大会上，严坤元就这份报告做了主题发言，其中关于报告编制和储量计算等方面的论述，在后来相当长一段时间内，对全国的地质勘探工作起着积极的指导作用。他于1955年调任安徽省地质局总工程师，1978年受到全国科学大会表彰，被誉为“揭开白云鄂博宝山秘密的技术带头人”。

1953年初，中央人民政府政务院根据241队报告，决定利用白云鄂博矿资源，在绥远省西部建设一个大型钢铁联合企业，作为我国第一个五年计划重点建设项目之一。5月15日，中苏两国政府在莫斯科签订协定，苏联将援助我国建设和改造包括1953年前签订的50项在内的141项重点工程，商定将在包头兴建的钢铁企业的初步设计交由苏联黑色冶金工业部国立冶金工厂设计院列宁格勒分院等单位承担，12月29日签订第102412号合同。

1957年中国科学院和苏联科学院合作对白云鄂博矿进行了综合性研究，主要任务是调查研究白云鄂博矿地质、矿床物质组成以及矿区地质、构造、岩石、矿物、地球化学等问题。这次中苏合作队成员及成果如表6-3所示。

表6-3　中苏合作队成员及成果统计表

资料来源：赵长有．中苏合作地质队对白云鄂博矿区的研究[G]//包钢史料选辑：1～10辑合订本．包头钢铁公司厂史办公室，1983（5）：10-13；张培善．有关中苏合作队在白云鄂博工作的回忆[G]//包钢史料选辑：1～10辑合订本．包头钢铁公司厂史办公室，1986（9）：58-59.

①赵书润．两进白云鄂博[G]//包钢史料选辑：1～10辑合订本．包头钢铁公司厂史办公室，1982（1）：25-27.

中央根据这些地质专家的早期考察报告分析，决定在绥远省西部建立钢铁联合基地，最后根据中苏合作地质队的多次考察，结合中国实际需求，决定包钢先以钢铁厂生产为主，建立大型钢铁联合企业。后来，中国科学院通过研究从炉渣中提取稀土研究，在此基础上建立了包钢稀土厂。

包钢在1959年作出富矿入炉的决定，选烧未结的情况下直接进入冶炼过程。那么，包钢当时的选矿试验进行到什么程度？从技术角度讲没有建立选矿、烧结厂的原因是什么呢？

白云鄂博矿石的选矿工艺一直是边试验研究、边设计、边施工、边生产、边进行流程改革。在1965年选矿厂投产前，大致进行了这样几项重要的试验研究。1953—1956年，国家计划委员会批准中国科学院金属所（所址在沈阳）承担包头矿选矿合理流程的初步研究，共提交了5份试验研究报告，提供了白云鄂博铁矿选矿初步设计及方案的技术资料，并在选矿学术领域内首次阐明了白云鄂博矿石的选矿方法和流程。1955—1957年，苏联有色冶金部国立有用矿物机械处理设计院承担了制订白云鄂博矿石选矿工艺流程和对选矿厂进行设计的任务，该设计院在中国科学院金属研究所研究成果的基础上，提出了对白云鄂博富氧化矿、中贫氧化矿、原生磁铁矿三种选矿工艺流程共8个系列的设计方案。其中一、二、三系列为处理富氧化矿和原生赤铁矿的反浮选流程，第一系列从1958年开始建厂，直到1956年8月才建成，第二系列到1966年5月才建成，其他系列未建。苏联的这三种流程根据原矿含氟高的特点设计，矿石在选矿后得到的铁精矿，铁为62.04%，含氟小于1%，这是合理的，但没有对稀土、铌和萤石等有用矿物进行综合回改。

1956年2月到1960年2月，包钢委托鞍钢在其烧结总厂第一焙烧车间及第一选矿车间，进行了6次矿厂焙烧及选矿工业试验。基本结论是采用竖炉焙烧磁选工艺处理白云鄂博中贫氧化矿选铁有较强的适应性，但含氟较高，在焙烧过程中有害气体氟的挥发率高（工业试验中为7%～12%），对现场操作环境及工人健康会构成严重危害。

1958年到1965年，国家开始重视矿石中稀土矿物等的综合利用，开始了回收铁、稀土矿物、萤石的选矿试验研究，开展了“中贫氧化矿焙烧磁选-浮选流程综合回收铁稀土的选矿试验”，制订了选铁的两种方案和回收稀土和萤石的两种方案。1964年，快要建成的选矿一系列是用来处理含铁47%的富氧化矿浮选流程，而此时的矿山只剩下部分富矿粉可供选矿，不得已只能进行富矿粉全浮选流程试验研究。试验结果表明，原设计流程处理富矿粉，在许多方面与矿石性质发展变异，生产技术指标比设计水平低得多，需进一步研究。1966年5月，二系列按原设计建成投产时，因富矿粉数量有限只得使用中贫氧化矿，致使选矿指标很低，不得不改造原设计流程。改造流程的另一个重要原因就是原设计中没有考虑回收稀土，之后包钢进入为修改原设计技术提供依据的研究阶段。⁽²²⁾这似乎可以说明一个人们常规理解的现象——白云鄂博矿难选是一个技术问题。但从实验结果来看，当时得到铁精矿品位较高是合理的。由于急于出铁的决策，从1959年开始采富弃贫、堆贫打乱了原设计的采矿计划，选矿厂、烧结厂未建的情况下急于投产，带来了一系列的技术问题。

关于白云鄂博共生矿在投产时的冶炼实验，有文章进行了记述：叶绪恕的文章《白云鄂博矿高炉冶炼三十年》⁽²³⁾对中小型高炉历次冶炼白云矿发现的特点或解决的问题的9次试验详细列了一个表；董传喜在《白云鄂博铁矿石初期冶炼试验》⁽²⁴⁾中对9次试验也进行了论述，关键的几次主要有：第六次在石景山钢铁厂17.5立方米高炉的实验，结果证实了碳砖炉缸对碱度降到1.2氟炉渣抗蚀作用，炼白云矿高炉顺行。第七次是在413立方米高炉上进行的冶炼试验，试验共进行了83天，提出了《413立方米高炉冶炼包头矿结瘤的报告》，得出与小高炉相反的结论，出现了风渣口破损多、风口灌渣、铁罐凝死、高炉遇水爆炸等问题。最后一次试验是包钢炼铁厂自己的冶炼人员在石景山钢铁厂413立方米上再次进行的，进一步确定了合理的操作制度，提出大高炉要高些，可避免风口灌渣、铁水凝罐；高碱度时可脱磷等相关的结论，为包钢高炉开炉的配料计算提供了依据；基本得出含氟的白云矿可以在高炉内进行冶炼，但有一些问题。在这些试验的基础上，白云鄂博矿投入大型高炉中进行生产。