多金屬礦選礦的核心技術(shù)及應(yīng)用

續(xù)新紅

摘 要：我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富，多金屬礦是核心能源，蘊(yùn)含著豐富的金屬元素。如何測(cè)評(píng)這些礦產(chǎn)資源的金屬元素含量，運(yùn)行先進(jìn)技術(shù)，將這些特有能源提煉出來，是選礦技術(shù)人員研究工作的重點(diǎn)和要點(diǎn)。因?yàn)槎嘟饘俚V產(chǎn)資源稀缺，為改變這一現(xiàn)狀，增加礦產(chǎn)總量，以選礦技術(shù)為核心技術(shù)的采礦工程，其發(fā)展前景越來越廣。基于此，本文將結(jié)合多金屬礦選礦工作，對(duì)其核心技術(shù)進(jìn)行深入分析。

關(guān)鍵詞：多金屬礦 選礦 核心技術(shù) 應(yīng)用與分析

中圖分類號(hào)：P62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（a）-0084-01

多金屬礦的資源結(jié)構(gòu)復(fù)雜，利用率普遍較低。要想提高選礦技術(shù)，首先要從機(jī)械設(shè)備入手，選取適當(dāng)?shù)倪x礦試劑，運(yùn)用綜合應(yīng)用價(jià)值高的選礦技術(shù)。以往，選礦技術(shù)是依附于多金屬礦產(chǎn)資源選擇、研發(fā)的，很多選礦技術(shù)只適合一種地形、結(jié)構(gòu)的礦產(chǎn)。目前，選礦技術(shù)正在逐漸蛻變，利用工藝優(yōu)勢(shì)、分選技術(shù)，其應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大。

1 金屬礦單一元素選礦技術(shù)

1.1 拜耳法—— 鋁、硅礦

鋁金屬元素在礦產(chǎn)資源中的存在形式一般為“硬鋁”，因此，研究者習(xí)慣采用拜耳法技術(shù)選礦，通過燒結(jié)、聯(lián)合等技術(shù)方法，將礦產(chǎn)中的三水鋁石找出，經(jīng)過氧化反應(yīng)處理，轉(zhuǎn)變成氧化鋁。除鋁之外，硅元素也同樣適用，經(jīng)過高溫?zé)疲V產(chǎn)資源中的硅元素也會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，變成SiO2，SiO2溶于固相物質(zhì)，混入赤泥中。經(jīng)過脫鋁處理，礦石中的鋁、硅元素會(huì)隨機(jī)分離。但是，該技術(shù)的試驗(yàn)要求很高，選礦量很小，因此在大型礦產(chǎn)采集工作中很少使用。

1.2 電位調(diào)控浮選技術(shù)—— 硫化礦

在礦產(chǎn)資源生產(chǎn)中，研究者們發(fā)現(xiàn)，電化學(xué)在硫化礦開采中，具有很好的技術(shù)應(yīng)用性能。磨浮體系可以將礦產(chǎn)資源中的硫元素分為若干各電位層級(jí)，這些層級(jí)分別存放不同含量、構(gòu)成的含硫物質(zhì)，經(jīng)過加強(qiáng)鎳硫元素浮選調(diào)控，分級(jí)硫物質(zhì)會(huì)被迅速提取出來。除此之外，鎳元素能也與硫成功分離，并有效回收。

2 混合金屬元素選礦技術(shù)

2.1 細(xì)雜礦物資源綜合回收技術(shù)

礦床上蘊(yùn)含多種金屬元素，這些金屬元素混合組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、品種多、嵌布細(xì)、很難有效脫離。為此，研究者需結(jié)合采礦、冶金、化學(xué)、化工、材料科學(xué)等知識(shí)，融合新理論，在理論上開拓創(chuàng)新。選取復(fù)合型分選技術(shù)，在熔煉礦產(chǎn)資源的過程中，采用浸出方法，提煉出容易被溶劑萃取的金屬元素。再用液膜萃取方法，將銅、鉛、鎳、硫、鋁等金屬元素從剩余礦產(chǎn)資源中提取出來。經(jīng)過多層分離，選礦技術(shù)面對(duì)的金屬元素逐漸減少，其結(jié)構(gòu)密實(shí)度也相應(yīng)降低。

2.2 生物工程技術(shù)

通常情況下，多金屬礦選礦會(huì)按照固定流程，浸出、溶劑萃取、電積技術(shù)，利用資源開發(fā)技術(shù)，將無用資源和有用資源成功分離，回收利用。生物工程總結(jié)了沿用至今的選礦技術(shù)，在此技術(shù)上，創(chuàng)建了濕法煉金的選礦技術(shù)。該技術(shù)可以將氧化金屬?gòu)牟劢?、尾礦中提取出來，用生物元素結(jié)合金屬元素，先將他們?nèi)跒榛旌衔?，再通過生物解離法，將金屬元素萃取出來。這種生物工程選礦技術(shù)的工藝簡(jiǎn)單、操作成本低，對(duì)礦產(chǎn)資源的污染很小。經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，生物工程選礦技術(shù)每年可以節(jié)約11.23%的金屬資源。針對(duì)我國(guó)礦物資源特點(diǎn)，該項(xiàng)技術(shù)將可用于我國(guó)的表外礦、貧銅礦、云南湯丹銅礦、西藏玉龍銅礦、金川貧礦的加工利用。

2.3 自動(dòng)尋優(yōu)選礦技術(shù)

傳感器是工業(yè)領(lǐng)域中的重要控制設(shè)備，可以將計(jì)算機(jī)引入礦產(chǎn)資源開采工作，計(jì)算機(jī)與選礦設(shè)備連接，可以將深藏在礦物資源中的金屬元素清楚估算出來，估算值相對(duì)精準(zhǔn)。與此同時(shí)，金屬元素的大致位置、密集度、開采環(huán)境等數(shù)據(jù)信息也會(huì)經(jīng)探測(cè)儀傳導(dǎo)到計(jì)算機(jī)中。選礦人員可以針對(duì)預(yù)測(cè)到的信息，分析制定出較為合理的選礦方案和選礦技術(shù)，并將收集到的礦物資源，進(jìn)行分離、提純處理，加工成新型混合產(chǎn)品，制造出具有高效功能的“二次資源”。

3 選礦技術(shù)的新型設(shè)備與材料應(yīng)用

3.1 新工藝設(shè)備

高效的選礦技術(shù)必須有高效的設(shè)備、材料來支撐，選礦技術(shù)與設(shè)備、試劑材料是處在共同發(fā)展地位的。因此，今后選礦技術(shù)的發(fā)展離不開設(shè)備的革新和試劑材料的創(chuàng)新發(fā)展。目前，選礦工作常使用的設(shè)備是破磨與分級(jí)設(shè)備，該設(shè)備可以打破原始礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)，將粉碎礦石與固液試劑混合，待反應(yīng)完成之后，將它們高效解離。同時(shí)，選礦技術(shù)也逐漸將研究重心轉(zhuǎn)移到了復(fù)合力分選領(lǐng)域，依靠物理重力分離的方式，將深藏在礦產(chǎn)資源中的金屬元素打散、根據(jù)不同分子重量、電磁效應(yīng)分離。這種綜合選礦模式，可以促進(jìn)選礦技術(shù)的多領(lǐng)域發(fā)展，在鐵、鈦、釩等金屬元素分離、提取中應(yīng)用效果非常好。

3.2 無污染浮選藥劑

對(duì)于金屬元素多的、外部環(huán)境環(huán)保要求高的礦產(chǎn)資源來說，傳統(tǒng)選礦技術(shù)對(duì)周邊環(huán)境的影響、破壞嚴(yán)重，即使成功提取到了金屬元素，也會(huì)極大程度的污染其他資源。以柿竹園為例，其今年開始采用無污染浮選藥劑，在鎢錫鉬鉍螢石多金屬礦中提取金屬元素，浮選藥劑在化學(xué)元素成分上的優(yōu)勢(shì)，可以迅速與金屬元素融合、中和，分選出符合選礦要求的金屬元素。在選礦基礎(chǔ)上，浮選藥劑并不會(huì)影響其他細(xì)雜礦物資源的組成結(jié)構(gòu)，也不會(huì)帶來諸多污染物。由此可見，無污染浮選藥劑的應(yīng)用前景非常廣闊，不僅選礦成本非常低，其污染效果也大幅度減輕。

4 結(jié)論

通過上文對(duì)多金屬礦選礦技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析可知，選礦技術(shù)的種類眾多，多金屬礦礦產(chǎn)資源組成結(jié)構(gòu)各不相同，要想提高選礦技術(shù)的實(shí)用效果和價(jià)值，一定要在確定選礦技術(shù)選擇合理的情況下，仔細(xì)查探地形、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、金屬元素構(gòu)成的基礎(chǔ)上，依靠先進(jìn)技術(shù)設(shè)備、試劑材料，妥善完成選礦工作?？傊?，選礦技術(shù)仍存在很大的研究空間，其多種技術(shù)的融合發(fā)展之路，仍等待廣大選礦技術(shù)研究者努力探究。

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