第第1頁共1頁［選礦技術(shù)前沿］選礦技術(shù)網(wǎng)礦物加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)摘要我國(guó)礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)決定了在采礦后要細(xì)致選礦，同時(shí)將拉動(dòng)我國(guó)一些選礦設(shè)備行業(yè)的發(fā)展。機(jī)械行業(yè)分析師指出，隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，一些新礦產(chǎn)資源被開發(fā)，礦石量每年劇增，所以未來我國(guó)選礦機(jī)械發(fā)展將大有所為。目前礦產(chǎn)資源不斷的被開發(fā)，資源壓力日益突出，粗放式的選礦和資源的減少有很大的矛盾，所以市場(chǎng)急需更為精細(xì)的選礦工藝，選礦設(shè)備的發(fā)展要適時(shí)調(diào)整，朝著更精細(xì)的方向發(fā)展，提高礦石的利用率和增加尾礦的回收率以及減少環(huán)境污染是未來發(fā)展的重點(diǎn)。關(guān)鍵字:礦物加工,發(fā)展，利用,趨勢(shì)AbstractCharacteristicsofmineralresourcesinthepost?miningtodeterminethedetailedbeneficiation,whilestimulatingthedevelopmentofanumberofmineralprocessingequipmentindustry、MachineryIndustryanalystspointedoutthatwiththerapiddevelopmentofChina”sironandsteelindustry,anumberofnewmineralresourcesaredevelopedoreperyearsurge,sothefuturedevelopmentofprocessingmachinerywillbebig、Currentlymineralresourcesareconstantlybeingdeveloped,pressureonresourcesbeeincreasinglyprominent,extensivemineralprocessingandreducetheresourcesofagreatcontradiction,sothemarketisinurgentneedofmoresophisticatedbeneficiationprocess,thedevelopmentofmineralprocessingequipmenttoadjusttowardfinerthedirectionofdevelopment,improvetheutilizationoforetailingsandincreasetherecoveryrateandreduceenvironmentalpollutionisthefocusof、Keywords:mineralprocessing,development,utilization,trend一、礦物加工的任務(wù)現(xiàn)階段選礦設(shè)備大多采用重選設(shè)備和浮選設(shè)備兩種，但是這種設(shè)備利用率普遍較低，很難達(dá)到要求，而綜合選礦移動(dòng)站的建設(shè)在移動(dòng)性上較差，不能夠滿足各種選礦環(huán)境［1］。未來選礦移動(dòng)站要大力采用拼接技術(shù)以適應(yīng)各種設(shè)備，增強(qiáng)自己的可操控性。選礦工藝的發(fā)展其實(shí)是和設(shè)備同步的，生產(chǎn)技術(shù)會(huì)影響整個(gè)選礦工業(yè)的質(zhì)量。未來選礦設(shè)備大型化發(fā)展趨勢(shì)明顯，發(fā)展大型設(shè)備可以大大提高我國(guó)選礦廠商的裝備水平，從而提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。大型礦石設(shè)備不僅可以降低基礎(chǔ)建設(shè)投資還可以減少占地面積和耗電量更便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。國(guó)際選礦設(shè)備都是向大型化方向發(fā)展，獲得了很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，我國(guó)近些年來對(duì)大型的磨礦、磁選、破碎等設(shè)備的研究取得了很大的成果。最新發(fā)布的《XX年中國(guó)選礦設(shè)備市場(chǎng)分析調(diào)研報(bào)告》指出，我國(guó)鐵礦石技術(shù)和設(shè)備取得了一定的成效但還有更深的發(fā)展。近年來國(guó)家不斷加強(qiáng)對(duì)礦業(yè)的整頓力度，一些小煤礦和小水泥企業(yè)被關(guān)閉，所以選礦設(shè)備自動(dòng)化、大型化和節(jié)約環(huán)保就成為今后選礦機(jī)械的發(fā)展方向，我國(guó)要加大自主研發(fā)步伐，努力使我國(guó)變成一個(gè)選礦設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)［2］。二、國(guó)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)國(guó)外現(xiàn)狀上世紀(jì)50?70年代末選礦工業(yè)在國(guó)外有較大的發(fā)展，主要表現(xiàn)在:1、選廠的大型化。2、設(shè)備大型化。3、選礦新工藝與科學(xué)技術(shù)的研究及應(yīng)用。其中最具有代表性的重大發(fā)展有用于簡(jiǎn)化礦石碎磨流程的“干、濕自磨技術(shù)”；用于難處理難分離礦產(chǎn)的“聯(lián)合流程”,其中包括“選生物冶金”聯(lián)合方法處理細(xì)粒礦產(chǎn)的新技術(shù)［3］。4、新型高效設(shè)備的研制。5、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)展。許多國(guó)家的著名大學(xué)開設(shè)選礦工程學(xué)科課程,工業(yè)先進(jìn)的國(guó)家成立選礦或顆粒學(xué)協(xié)會(huì)并有專門雜志。選礦工業(yè)的發(fā)展同時(shí)也提出了一些亟待解決的問題:1、選礦廠規(guī)模的擴(kuò)大和設(shè)備的大型化,給設(shè)備的制造、生產(chǎn)操作管理帶來了新問題,要求更高的機(jī)械化及自動(dòng)化水平，否則單純的設(shè)備大型化未必帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。2、新工藝及新設(shè)備在實(shí)踐中出現(xiàn)許多新問題需要進(jìn)行解決,例如絮凝浮選不僅需要新藥劑,而且礦石需要細(xì)磨,工業(yè)上的應(yīng)用尚存在一定的困難。3、原有的模擬放大算法已不適用大型化及新設(shè)備。4、復(fù)雜共生、低品位、微細(xì)嵌布的礦產(chǎn)資源日益增多,及很多非金屬礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)利用,也帶來了很多新問題需要解決。今后發(fā)展的趨勢(shì)從二世紀(jì)80年代以來的發(fā)展動(dòng)態(tài)看今后的發(fā)展趨勢(shì):1、打破傳統(tǒng)選礦工程的界限向深度和廣度方面發(fā)展。原選礦工程主要是指自然礦產(chǎn)資源的深加工處理,而現(xiàn)將選礦技術(shù)擴(kuò)大應(yīng)用于“三廢”的處理、環(huán)境保護(hù)、海水溶解物及海洋錳結(jié)核的開發(fā)利用。隨著工業(yè)的發(fā)展對(duì)原料的需求量日益擴(kuò)大,所以擴(kuò)大選礦應(yīng)用領(lǐng)域是客觀必然的發(fā)展趨勢(shì)。因此,今后的選礦不再局限于礦產(chǎn)采出后的加工,還應(yīng)發(fā)展為礦床的就地應(yīng)用,包括廢物的再生;選礦將以有力之勢(shì)向下一步工序延伸,與火法冶金、濕法冶金結(jié)合,在擴(kuò)大選礦應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí),提高選礦本身水平、效益,同時(shí)要最大限度地減少對(duì)環(huán)境的污染,這就是選礦發(fā)展的總趨勢(shì)［4］。2、礦產(chǎn)資源的充分利用,進(jìn)行“無尾工藝”或“無廢工藝”的研究。國(guó)外在盡量提高有用成分回收率的同時(shí),非常重視資源的綜合利用，一般有色金屬綜合利用率達(dá)80%?90%以上。目前趨勢(shì)是開展“無尾工藝”或“無廢工藝”的研究。3、新技術(shù)、新工藝的開發(fā)與利用?！岸喾N力場(chǎng)”聯(lián)合作用的設(shè)備、多種藥劑“協(xié)同作用”的工藝。多種原理“聯(lián)合效應(yīng)”的“綜合選礦技術(shù)”的研究和發(fā)展。4、節(jié)能研究。礦物加工工程中40%?80%的能耗消耗于礦石的碎磨作業(yè)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界每年消耗于礦石碎磨作業(yè)的能耗約占全世界總發(fā)電量的3%?4%;因此碎磨作業(yè)的能耗為國(guó)外非常重視的研究領(lǐng)域?，F(xiàn)在根據(jù)新的破碎理論,以發(fā)展新的、高效的破碎工藝技術(shù)。5、腐蝕機(jī)理及耐磨材料的研究。由于機(jī)械磨損及化學(xué)腐蝕使選礦過程消耗大量的金屬材料,為此國(guó)外進(jìn)行了兩方面的研究,一為腐蝕機(jī)理的研究。加入亞硝酸鈉、鉻酸鈉或偏硅酸鈉作為防腐劑,可分別降低化學(xué)腐蝕量的%、%、%。80年代在美國(guó)、瑞典、挪威相繼試驗(yàn)一種“磁性襯板”,這就大大延長(zhǎng)了使用壽命。6、專功能、高效率藥劑的研制。例如美國(guó)道爾公司生產(chǎn)的對(duì)Zn、Co、Cu、Ni硫化物及Pt、Pd等有很強(qiáng)捕收性能而對(duì)方鉛礦捕收能力很弱的藥劑;對(duì)硫化銅捕收性能很強(qiáng)而對(duì)其他礦物捕收能力很弱的藥劑;意大利研制的氧化鋅的專用藥劑;增加過濾效果的助濾劑,增加磨礦效果的助磨劑等［5］。7、高科技在選礦中的應(yīng)用。超導(dǎo)磁選機(jī)已達(dá)應(yīng)用階段,美國(guó)艾利茲磁力公司已生產(chǎn)直徑的超導(dǎo)磁選機(jī)。超導(dǎo)磁體是選礦技術(shù)的重大突破,目前要研究解決的是改進(jìn)超導(dǎo)系統(tǒng)、提高產(chǎn)量、降低成本、擴(kuò)大應(yīng)用。利用微波輻射可有助于礦物的選擇性破裂和選擇性分離。微波輻射有兩種作用,第一能使礦物溫度升高,溫度升高的幅度取決于每種礦石的性質(zhì),這樣有助于沿礦物界面選擇性破裂;第二,由于每種礦物吸收微波輻射的能量不同,從而加大了礦物性質(zhì)的差異,如黃鐵礦經(jīng)微波輻射后其表面形成一層磁性相,從而可用磁選分離［6］。三、我國(guó)礦產(chǎn)資源概況與市場(chǎng)需求我國(guó)礦產(chǎn)資源概況我國(guó)是世界礦產(chǎn)資源種類齊全、儲(chǔ)量豐富的少數(shù)幾個(gè)國(guó)家之一。新中國(guó)成立之前,我國(guó)礦產(chǎn)資源加工工業(yè)分薄弱,用機(jī)械化設(shè)備加工礦產(chǎn)品的工廠僅有幾家。1949年我國(guó)年產(chǎn)鋼15萬t,煤3200萬t、有色金屬萬t、硫鐵礦1萬t、磷不足10萬t,全國(guó)礦業(yè)總產(chǎn)值不到18億元。當(dāng)時(shí),我國(guó)礦業(yè)幾乎處在白手起家的境地,是個(gè)微不足道的礦業(yè)小國(guó)。新中國(guó)成立以后,特別是黨的一屆三中全會(huì)和改革開放以來,國(guó)家分重視礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用。到1998年我國(guó)已建成10879座國(guó)有大中型礦山和27854個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、集體企業(yè);已有礦山為依托的城市300余座;已開發(fā)利用的礦種150多種,礦產(chǎn)資源開發(fā)與利用的從業(yè)人員1400多萬人,1998年鋼鐵、煤炭、水泥三大主力礦產(chǎn)資源居世界第一位;有色金屬和黃金產(chǎn)量分別居第二位和第五位;時(shí)至至今,我國(guó)有色金屬總產(chǎn)量躍居世界第一位。全國(guó)礦業(yè)總產(chǎn)值超過4000億元,與礦業(yè)相關(guān)的能源和原材料產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值超過2萬億元,中國(guó)已成為僅次于美國(guó)的世界第二礦業(yè)大國(guó)［7］。礦業(yè)原料加工的快速發(fā)展,為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ),但礦物原料加工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍有差距,造成礦產(chǎn)資源消耗過快。建國(guó)以來我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值增長(zhǎng)了10多倍,而礦產(chǎn)資源的消耗增長(zhǎng)了40多倍,在人口、資源、環(huán)境之間的矛盾日益突出的世紀(jì)之交,認(rèn)真分析我國(guó)礦產(chǎn)資源狀況,回顧礦物加工工程技術(shù)領(lǐng)域所取得的成就及其與國(guó)外的差距,在新世紀(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新,努力開發(fā)擁有自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的礦物加工技術(shù),將有助于我國(guó)礦產(chǎn)資源開發(fā)與利用業(yè)朝著可持續(xù)發(fā)展方向前進(jìn)。我國(guó)的礦產(chǎn)資源有以下特點(diǎn):1、礦產(chǎn)資源總量豐富,品種齊全,但人均占有量少。2、支柱性大宗礦產(chǎn)的某些礦種短缺或后備儲(chǔ)量不足,而儲(chǔ)量較多的則是部分用量不大的礦產(chǎn)。3、大型和特大型礦床少,中小型礦床多。4、單一易選的富礦少,貧細(xì)雜難選共生礦多,開發(fā)利用難度大,生產(chǎn)成本高,難以參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。市場(chǎng)需求狀況從目前來看,我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)在很大程度上仍依賴于自然資源,尤其是礦產(chǎn)資源的大量消耗。從21世紀(jì)開始,我國(guó)一直處于資源需要量加大的時(shí)期,在21世紀(jì)開始的10年內(nèi),我國(guó)的礦產(chǎn)品絕對(duì)需求量大幅度增加,一些主要礦產(chǎn)品需求量是以前的2倍,而支柱性大宗礦產(chǎn)將難以保證需求,如富鐵礦、富錳礦、部分有色金屬和化工礦產(chǎn)品不得不進(jìn)口,而鉻、鉀、金剛石等礦產(chǎn)品也因過度消耗,現(xiàn)有儲(chǔ)量難以保證需求,將漸漸變成短缺礦產(chǎn)。年我國(guó)的礦產(chǎn)品已經(jīng)面臨經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)礦產(chǎn)品需求增長(zhǎng)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。與國(guó)外先進(jìn)水平的差距解放以來我國(guó)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用取得了許多重要的成就,甚至在某些方面居國(guó)際先進(jìn)水平。但從總體上來看低于國(guó)外先進(jìn)水平。目前我國(guó)年開采礦石量在53億t,僅次于美國(guó)居世界第二位；但人均擁有礦石量很低,僅為世界人均擁有礦石量的43%左右,居世界第80位。因此應(yīng)繼續(xù)大力開發(fā)礦產(chǎn)資源,同時(shí)應(yīng)重視研究解決目前我國(guó)礦產(chǎn)資源開發(fā)上落后的主要問題［8］。1、資源儲(chǔ)量利用率不高。僅為主要礦產(chǎn)資源大國(guó)的1/2?1/5。原因主要是在于有些礦產(chǎn)開采品位過高,例如鐵礦,美國(guó)、加拿大的開采邊界品位為15%?23%,原蘇聯(lián)為15%,我國(guó)一般為26%?30%,致使我國(guó)張家口、于家溝儲(chǔ)量達(dá)20億t的貧磁鐵礦沒有開采利用。2、礦產(chǎn)資源中有用礦物的回收率低。根據(jù)全國(guó)3498個(gè)礦山統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鐵礦和有色金屬礦采礦回收率為50%?60%；非金屬礦產(chǎn)資源均為20%?60%；煤礦僅34%?50%。由于采選、冶水平與國(guó)外有差距，我國(guó)礦產(chǎn)資源的總回收率只有30%?40%,比國(guó)外水平低10%?20%。3、礦產(chǎn)資源的綜合利用率低。根據(jù)全國(guó)845個(gè)礦山調(diào)查,綜合利用率只有15%,75%的礦山企業(yè)綜合利用率不到%。就有色金屬而論，國(guó)外先進(jìn)礦山綜合利用率可達(dá)到80%?90%,而國(guó)內(nèi)的平均水平為50%,比國(guó)外約低30%?40%。4、非金屬礦產(chǎn)資源開發(fā)利用落后。非金屬礦產(chǎn)資源種類繁多,性質(zhì)各異,用途廣泛,國(guó)外非常重視非金屬礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用。目前發(fā)達(dá)國(guó)家非金屬礦產(chǎn)值為金屬礦的?2倍，我國(guó)有豐富的非金屬礦產(chǎn)資源,然而選礦回收率低,精礦品位低,超級(jí)產(chǎn)品少；我國(guó)應(yīng)把非金屬礦產(chǎn)資源的開發(fā)擺在極為重要的地位,特別是金屬礦產(chǎn)中伴生的非金屬礦產(chǎn)資源的綜合回收應(yīng)引起足夠的重視。5、二次資源的回收利用率低。目前我國(guó)的工業(yè)固體廢棄物綜合利用率為%,與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的工業(yè)大國(guó)相比,存在相當(dāng)大的差距,也是由于綜合利用率低,歷年礦業(yè)部門的工業(yè)固體廢棄物,累積堆存已達(dá)萬t,占地面積萬山2,造成較為嚴(yán)重的環(huán)境污染。四、發(fā)展方向從20世紀(jì)80年代以來,世界各國(guó)在礦物加工技術(shù)領(lǐng)域不斷技術(shù)創(chuàng)新,以促進(jìn)本國(guó)的礦產(chǎn)資源開發(fā)與綜合利用沿著可持續(xù)發(fā)展的方向前進(jìn)。礦石粉碎方面:為了降低礦石的破磨能耗,國(guó)外開發(fā)了超細(xì)粉碎機(jī)和高壓輥式破碎機(jī),并不斷研究外加電場(chǎng)、激光、微波、高頻振蕩、等離子處理礦石對(duì)粉碎和分選的影響;在礦物分選領(lǐng)域方面:已經(jīng)或正在研究“多種力場(chǎng)”聯(lián)合作用的分選設(shè)