我国选矿工艺发展存在的问题及改进措施.pdf

2020年 2月上 世界有色金属61 采矿工程 Mining engineering 我国选矿工艺发展存在的问题及改进措施 赵旭会 （甘肃能源化工职业学院， 甘肃 兰州 7 3 0 2 0 7 ） 摘 要 进入2 1 世纪以后， 我国的各行各业发展迅速， 选矿工艺在发展的过程中还面临着一部分的问题， 亟待解决措施。 本文以铅锌矿为例， 就当前发展形势和几起生产实例， 了解我国选矿工艺的现状， 在选矿技术、 工艺流程方面存在的问 题及改进措施和今后的发展建议， 旨在为相关人员提供一定的借鉴意义。 关键词 铅锌矿 ； 选矿技术 ； 生产实例 ； 问题与对策 中图分类号 T D 9 5 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 2 - 5 0 6 5（2 0 2 0 ） 0 3 - 0 0 6 1 - 2 Problems Existing in Chinas Mineral Processing Technology Development and Improvement Measures ZHAO Xu-hui G a n s u V o c a t i o n a l C o l l e g e o f E n e r g y a n d C h e mi c a l I n d u s t r y , L a n z h o u 7 3 0 2 0 7 , C h i n a Abstract A f t e r e n t e r i n g t h e 2 1 s t c e n t u r y , a l l w a l k s o f l i f e i n o u r c o u n t r y h a v e d e v e l o p e d r a p i d l y , a n d t h e b e n e f i c i a t i o n p r o c e s s s t i l l f a c e s s o me p r o b l e ms i n t h e p r o c e s s o f d e v e l o p me n t , a n d me a s u r e s a r e u r g e n t l y n e e d e d t o b e s o l v e d . T h i s a r t i c l e t a k e s l e a d - z i n c o r e a s a n e x a mp l e . B a s e d o n t h e c u r r e n t d e v e l o p me n t s i t u a t i o n a n d s e v e r a l p r o d u c t i o n e x a mp l e s , u n d e r s t a n d t h e c u r r e n t s t a t u s o f C h i n a s b e n e f i c i a t i o n p r o c e s s , p r o b l e ms i n b e n e f i c i a t i o n t e c h n o l o g y , p r o c e s s f l o w , i mp r o v e me n t me a s u r e s , a n d f u t u r e d e v e l o p me n t s u g g e s t i o n s , i n o r d e r t o p r o v i d e r e l e v a n t p e r s o n n e l w i t h C e r t a i n r e f e r e n c e . Keywords l e a d - z i n c o r e ; b e n e f i c i a t i o n t e c h n o l o g y ; p r o d u c t i o n e x a mp l e s ; p r o b l e ms a n d c o u n t e r me a s u r e s 21世纪以来， 我国金属矿产业发展突飞猛进， 铁矿石需 求日益增加， 面对迫切的发展局面， 选矿工艺技术的发展对 矿山生产效率、 产品质量和经济效益都做出了积极贡献。 以 铅锌矿选矿工艺为例， 我国铅锌矿产丰富、 分布广泛， 生产 能力和消费量都位居世界前列， 矿产储量仅次于澳大利亚。 我国的铅锌矿物主要分为两类， 氧化铅锌矿和硫化铅锌矿。 根据铅锌矿石中各种矿物的嵌布粒度不均匀， 不同的矿石有 相对应的破碎、 磨矿和浮选流程。 1 选矿技术的发展现状 1.1 选矿指标总趋势仍不理想 当前， 我国选矿的过程中由于难以选择合适的指标， 导 致后续的工作都受到一定的阻碍。 例如盘龙铅锌矿位于大瑶 山西侧的铅锌重晶石多金属成矿带南段， 产于下泥盆统上伦 白云岩层间破碎带中， 是广西重要的铅锌重晶石矿床之一。 通过积极探索该区域的矿石， 具有较高的综合利用价值。 但 是在采矿的过程中由于相关人员没有加强自身的管理， 未能 详细测出各个环节中的工艺矿物学特征，仅通过常规选矿 方法进行生产管理运营，导致铅选矿班平均实际回收率仅 有48左右，极大地影响了盘龙铅锌矿经济效益和未来近 一步扩大生产的整体发展趋势 [1]。 当前有些选厂尚缺乏有效 的工艺与设备， 磁选厂精矿品位尚不够理想， 红矿选厂的平 均回收率也有待提高。 选矿指标不明确导致后续很多问题出 现， 不利于促进选矿工艺的进一步发展。 1.2 矿石的泥化问题 矿石的泥化问题也使得当前的选矿工艺受到较大的阻 碍。 例如云南兰坪铅锌矿主要问题就是矿石的泥化问题， 兰 坪铅锌矿是我国至今探明的储量最大的铅锌矿床， 也是亚洲 第一。兰坪铅锌矿具有储量大、品位高、氧化程度深、风化 泥化严重、构造复杂、多金属共存等特点，浮选难度很高。 兰坪铅锌矿今后主要的发展问题集中在矿石泥化、 如何在浮 选流程中脱离大量的矿泥和发现恰当的磨矿粒度 [2]。 1.3 科研经费不足， 装备较落后 由于科研经费的缺乏， 使得很多技术人员在探究选矿工 艺的过程中受到较大的阻碍， 技术装备的落后使得一些偏远 的地区的矿石根本无法进行有效的勘探。 此外， 很多厂子的 能耗较高， 经费的不足给所有人员带来较大的难题。 虽然我 国现称有400多亿吨铁矿石， 但是能真正经济开发利用的储 量仅110亿t，其余不是难采就是难选，存在技术难题，设 备也相比发达国家来说也较落后。 很多老厂子还在使用规模 小、 效率低、 能耗高的装备。 1.4 尾矿再选产业化工程推进缓慢， 资源利用率不高 矿产资源属于不可再生能源， 在开采的过程中如果不能 够提高资源利用率， 会使得选矿工艺进一步受到阻碍。 由于多 种因素和流程的影响， 很多原矿在选矿过程中未能综合有效利 用， 这就涉及到尾矿再选回收利用的问题， 过去选矿工艺落后， 尾矿具有较大的二次开发利用潜能， 可以产生良好的经济效 益， 同时也能降低尾矿的排放量延长服务年限， 减少环境污染。 2 国内选矿工艺未来发展趋势的建议 选别药剂与工艺流程的综合优化是国内铅锌矿选矿工 艺发展的主要突破口。 针对这些问题提出以下建议。 2.1 选矿生产指标优化决策问题 综合生产指标包括精矿品位、 金属回收利用率、 产量和 单位成本等， 是选矿生产流程中的主要问题。 生产指标优化 决策方法的最终目标是在限定的设备能力等约束条件下将 金属回收率、 产量、 精矿品位最大化， 将选矿比和单位成本 不断缩小 [3]。况且，因为生产中的设备能力的不稳定性，设 备能力约束也将伴随实际情况发生变动。 其次， 在不改变选 矿厂原矿磨矿细度的前提下， 通过优化铅锌药剂制度， 调整 铅中矿的返回地点、 对锌中矿进行再磨再选抛尾， 也能产生 良好的效果。 收稿日期 2 0 2 0 - 0 1 作者简介 赵旭会， 男， 生于1 9 8 7 年， 汉族， 甘肃会宁人， 讲师， 研究方 向 矿物加工工程。 万方数据 世界有色金属 2020年 2月上62 采矿工程 Mining engineering 2.2 泥化问题解决 针对当前的泥化问题，有关人员应该要加强对其研究， 利用相关的经费和技术设备不断地改善当前的选矿工艺。 目 前国内外的选矿厂在解决矿石泥化问题时， 主要都会选择采 用 （半） 白磨工艺和洗矿工艺， 或者对破碎设备进行升级改造， 来缓解矿石泥化情况。 但是这些工艺都需要一定的资金和技 术设备支持。 为此， 国家有关部门应该要积极加强对其研究， 从而能够在选矿工艺发展的过程中为其扫除前进的障碍。 2.3 引用进口设备， 加大科研投入 众所周知， 应用新型高效破碎设备可以很好的实现节能 减耗和多碎少磨。 我国大多数大型选厂一直沿用仿苏的粗碎 旋回破碎机性能较差。 随着美卓矿机破碎设备的卓越性能被 选矿界认可， 国有大中型矿山就纷纷引进美卓、 蒂森克虏伯 等公司高效低耗的破碎机， 使破碎产品的粉矿率显著增加、 系统的处理能力显著提升、 物料粒度显著下降。 采用国外进 口高效的破碎机和浮选设备代替国产效率低下的机器， 可以 大幅度提高生产效率，多碎少磨，节能减耗，降低成本。此 外，我国目前尚未建立较为强大的研发团队和完善研发体 系， 加大科研投入从而提高科技水平， 实现选矿机器自动化、 规模化， 才能从根本上解决选矿设备落后的问题。 2.4 提高资源的利用率 首先， 加强高效选矿工艺研究。 工艺深度研究的重点是 “磁选反浮选” 核心工艺装备及其自动控制，研究选冶联 合工艺及生物浸出工艺， 研究高效回收微细粒铁矿物的强磁 选机和浮选设备等。 此外， 浮选新药剂、 组合药剂等的应用， [1] 王绍平.近年来我国选矿技术发展回顾[J]现代矿业,2010,06,101- 102. [2] 全文欣,张彬,庞玉荣,郭秀平.我国铁矿选矿设备和工艺的进展[J]. 中外金属矿,2016,02,8-14. [3] 肖骏,董艳红,杨建文,陈代雄.盘龙铅锌矿浮选铅中矿工艺矿物学特 征研究[J].岩石矿物学杂志,2019,5,717-723. 如两性捕收剂AE-12、 十五烷基硫醇、 环已烷黑药等， 也对 改善精矿产品质量， 提高选矿回收率， 减少或替代有毒药剂 的应用， 降低选矿废水处理难度， 增加选矿技术经济效益以 及环保问题发挥着重要作用。其次，尾矿再选，回收资源。 生产过程中的回收再利用是节约资源、 降低成本的一条主要 途径。 尾矿再回收可以有效回收尾矿中的有用部分， 大大推 进了资源的综合回收率和资源的综合利用价值进程。 同时还 可以控制尾矿的排放， 控制大气污染。 因此， 要学会积极使 用新技术新方法来促进资源的有效利用和废物处理。 3 小结 综上所述， 目前我国选矿工艺发展势头稳中有进， 但仍 存在一些问题。 针对硫化铅锌矿， 电位控制浮选是值得大幅 推广的 ； 至于氧化铅锌矿石， 选别的关键还要看如何处理矿 泥的问题， 防止过粉碎的现象。 对中低品位的氧化铅锌矿石 来说， 研究大方向在于如何加强选冶联合工艺。 未来的发展 过程中， 要注重资源开发利用效率和加强技术攻关。 相关人 员应该要积极了解目前选矿工艺出现的问题， 并且采取有效 措施促进其发展进步。 （上接60页） 其次我们可以实现的是对于开掘机器的创新， 对于一些 笨重低效的机器进行变革， 以更加先进的仪器代替。 虽然可 能前期的资金投入会大一点， 但是从长远来看这是最好的解 决方法。 利用先进的管理方式突破传统采矿业的局限， 创新 煤矿开采， 使得开采过程更加科学更加有效。 常见的方法主 要有空场采矿法、 深井采矿法等。 空场采矿法是较为传统的煤矿开采法， 空场采矿法有许 多优点，比如大采场、空场、深孔阶段出矿等，可以在其中 直接使用大型的装载运输设备， 使得采矿的强度得到大幅度 的提高， 从而使得出矿的成本相对地降低下来 [2]。 深井采矿 法是更加深入地下的一种采矿法， 这是因为长期的表面采矿 已经使得表层的煤矿接近枯竭， 我们就不得不更加深入的进 行开采。 在中国， 一般将垂直深度超过800m的低下开采定位深 部开采，相较于地面开采来说，其开采难度要大得多 [3]。但 是，我们知道，越往下走，土地的情况是越复杂的，条件也 更加的险峻。 深井开采不同于浅层开采， 我们需要应对的条 件是更加复杂的， 在如此特殊的开采条件下， 从矿石的检测、 排水及支架和通风透气都要考虑到深井条件， 从实际情况出 发，配合精密的技术支持。虽然我国在这方面的经验较少， 但是目前我国已经有了相应的政策鼓励支持。 4 创新采矿方法的必要性 我国的矿资源虽然储藏量大但是分布不均匀， 人均占有 量更少， 另外因为技术能力有限， 所以就导致了我们不能充 分的对矿产资源进行合理的开采。 加上经营者的思想过于的 刻板保守， 因循守旧， 只重视眼前的片刻效益而看不到长远 的发展， 就导致了我国对于矿产资源利用的严重不合理。 更 严重的可能会因为开采的不合理从而导致山体地形地貌的 改变， 从而造成山体的坍塌危害人们的人身安全。 我国在面对这种问题也提出了相应的科学发展策略， 有 劳动密集型经济向着科技创新带动发展， 由粗放型经济向集 约化方向发展。严格遵循我国领导人提出的保护环境的政 策， 不以牺牲环境而获得发展。 地球上的矿产资源是有限的， 作为地球的主人， 我们应 该做的就是在合理开发矿产资源的同时能够科学有效的保 护好仅剩不多的矿产资源。 科学创新是目前来说最主要的方 式， 我们应该促进经济发展， 但不是以牺牲生态促发展， 找 到两者的契合点进行协调发展。 5 结语 采矿业作为我国重要的产业之一， 在我国的能源产业中 占有重要的位置， 结合目前的发展现状， 我们应该充分考虑 到各方面的问题和工作中可能会出现的因素， 从而选择更加 科学高效的方法。 随着未来经济和科技的发展以及高水平的 人才的出现， 为我国未来的采矿业的发展提供了更多的思路 和发展策略。 [1] 田 端 信 . 浅 析 采 矿 工 程 中 采 矿 方 法 的 创 新 与 实 践 [J]. 科 技 与 企 业,2013,22261-261. [2] 郭良金.采矿方法的创新与应用[J].科技创新导报,2012,1623-23. [3] 詹大伟,李业会.关于采矿方法的技术创新与发展[J].建筑工程技术与 设计,2018,203849. 万方数据