论文导读:是复杂难选矿石的选矿工业实践有了重大突破。本文就这一问题做简要分析。工业实践,浅谈我国选矿技术状况。
关键词:选矿技术理论研究,工业实践,问题,发展机遇
我国的选矿技术状况可以概括为5个方面:一是贫、细、杂的资源特性,给矿物分选带来难度,客观上促进了选矿技术进步;二是多个领域的选矿理论研究达到国际先进水平;三是复杂难选矿石的选矿工业实践有了重大突破;四是选矿厂的装备水平相对落后;五是工业化的进程为矿业大国选矿技术的发展带来了机遇。博士论文,工业实践。本文就这一问题做简要分析。博士论文,工业实践。
1 贫、细、杂的资源特性,加大了矿物分选难度,客观上促进了选矿技术进步
我国是一个矿产资源大国:目前已发现的矿产有171种;已探明储量的矿产有158种,已探明的矿产资源总量约占世界12%,仅次于美国和俄罗斯,居世界第三位。
我国矿产资源总量丰富,但人均占有量低,资源禀赋差,先天不足,“贫、细、杂”是其主要特性。具体讲,有以下特性:
(1)“小金属”矿种资源丰富(如:钨、锡、钼、锑和稀土等储量居世界前列),大宗矿产资源储量不足(如:富铁矿、锰、铬、铜、铝等)。
(2)矿产资源分布不均(铁矿主要分布在东北和西南地区;铜矿以长江中下游和赣东北为主),新探明的资源大都在开发条件差的地区(如:西藏的玉龙铜矿,海拔4500米)。
(3)贫矿多、富矿少。
我国的铁矿资源:富铁矿储量不到5%,贫铁矿占95%以上。
我国铜矿石的平均品位只有0.87%。
我国铝土矿资源以―水硬铝石―高岭石型为主。
(4)中小型矿床多,难以建设大型和超大型采选企业。
(5)单一矿种少,矿物共、半生关系复杂(如:湖南柿竹园矿的黑、白钨矿物共生,还半生有铋、钼等),嵌布粒度细(如:云贵一带蕴藏大量的卡林型细微粒金矿,在工业上回收难度大)。
总之,我国矿产资源禀赋差,表现为“贫细杂”的特性。博士论文,工业实践。
不过事物都是一分为二的,“贫细杂”的特性一方面加大了选冶加工的难度;另一方面也促进了中国选矿技术的发展。
几十年来,我国的选矿技术有了长足的发展:选矿理论研究处于国际先进水平;工业实践取得了重大突破。
2多个领域的选矿理论研究达到国际先进水平
2.1 在浮选方面
王淀佐院士等学者,在“硫化矿浮选电化学”和“电位调控浮选”的理论研究方面,居国际领先水平;研究了“通过电位―PH匹配,调节和控制导致硫化矿表面疏水性和亲水性的化学反应,达到浮选与分离”;研究成果,在实际应用中,也获得突破性的进展。
孙传尧院士等,多年来致力于“矿物浮选晶体化学理论”的研究,借助于现在表面测试技术,得出了“不同浮选条件下矿物可浮性与矿物主要晶体化学特性和表面特性之间的某些相关规律”,研究成果,在电气石除杂、铝土矿反复选脱硅等领域得到了大量应用。
2.2在重选方面
吕永信先生在“薄流膜选矿”方面,提出了“射流流膜分选新理论”,并发明了微细物料连续排矿射流离心选矿机,在长坡选厂用于分选―0.074mm锡石细泥,成为世界上取代微细粒锡石浮选工艺的第一个细泥重选系统,取得国际领先水平。
近年来,磁选的理论研究,主要围绕高梯度磁选,建立了若干数学模型。广州有色金属研究院向发柱,用新的数值计算方法,对“高梯度磁选数学模型”进行了数值求解,提出了“模型参数与影响因素之间的关系表达式”,有效地解决了高梯度磁选机磁系设计中的难题。
3复杂难选矿石分选工艺有了重大突破
3.1 复杂多金属矿石选矿
在“八五”、“九五”期间,经过长达10年科技攻关,我国成功研究出了独创新技术――钨、铋、钼复杂多金属矿选矿技术(又称“柿竹园法”)。柿竹园法成功地解决了“黑白钨矿物同步浮选、并与含钙矿物分离”的难题,是世界选钨技术的重大突破。
此外,还有:①湖北大冶铜绿山矿的“浮选―磁选、尾矿再磨再选、选冶联合”工艺有效地解决了复杂难选矿石中的铜、铁、金、银的综合回收问题;②广西大厂车河、长坡等选矿厂,采用的“磁、浮、重联合流程”综合回收铅、锑、锌硫化矿和锡石等技术。
3.2 红铁矿(贫赤铁矿)选矿
齐大山选矿厂(辽宁鞍钢),采用的“重选―强磁―阴离子反复选”新工艺,铁精矿品位达到67.14%,铁回收率75.68%
调军台选矿厂,采用“弱磁―强磁―阴离子反复选”工艺,铁精矿铁品位67.54%,铁回收率82.30% 。博士论文,工业实践。
目前,“阴离子反复选”工艺在国内其它一些铁选厂相继推广应用。
3.3 铝土矿选矿
“九五”攻关期间,我国铝土矿的正反浮选脱硅工艺获得了突破性进展,成功解决了“铝土矿选矿脱硅中,粗粒铝矿物的有效回收和微细粒硅矿物高效脱出”的技术难题。
中州铝厂二期工程,采用“选矿―拜耳法”,与原工艺相比:流程简单,工艺投资约减少28%;生产能耗减少50%以上。
选厂―拜耳法处理“中低品位的―水硬铝石型铝土矿”,位中国氧化铝工业发展,开辟了一条新路。
4 存在的主要问题
我国矿山选矿厂,大都在上世纪70年代以前建成,由于受到当时的设计思想和国内制造业水平的限制,总体上看,装备水平比较落后。例如,70年代以前国内浮选厂的浮选机几乎清一色的仿苏联的A型浮选机,最小的1A,单槽容积0.13m3,最大的7A,单槽容积仅5.8 m3,。80年代以后北京矿冶研究总院等研制成功KYF、JJF、BF、SF等多种系列不同规格的浮选机,装备了大部分金属矿选矿厂,目前生产中应用的浮选机最大容积为50 m3,(用于金川6000t/d选矿厂)。而国外的大型浮选机可达150―200 m3,。博士论文,工业实践。
此外,我国选矿厂自动化水平低,除凤凰山选矿厂、酒钢选矿厂、德兴大山选矿厂外,基本上没有。博士论文,工业实践。
5 工业化的进程为矿业大国的选矿技术带来发展机遇
工业化过程是人类大量消耗自然资源,快速积累社会财富,迅速提高国民生活水平的过程,一些学者对世界上100多年来工业化过程中经济发展与矿产资源的消耗规律进行了研究,工业化阶段矿产资源快速消耗大致呈“S”型曲线(如图1)

历史经验证明,每一次金属产品价格的上涨,总伴随着一个经济体的崛起。中国目前处于工业化中期阶段,对资源的需求量显著增加。
另外,21世纪矿产资源的需求涉及:一是中国、印度、印度尼西亚等约30亿人口的发展中国家的快速工业化;二是先期工业化国家依然庞大的矿产资源消费基数;三是近20亿人口最不发达国家渴求发展对资源消费的需求。
可以推断:新一轮工业化浪潮更加广泛迅猛,对全球资源供需产生重大影响将是前所未有的,必将为矿业发展带来前所未有的机遇。曾经有人说矿业是一个夕阳产业,今天看来,矿业非但不是夕阳产业,而且矿业的春天已经来临。
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