我國選礦工藝發(fā)展存在的問題及改進(jìn)措施

趙旭會

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

21世紀(jì)以來，我國金屬礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，鐵礦石需求日益增加，面對迫切的發(fā)展局面，選礦工藝技術(shù)的發(fā)展對礦山生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益都做出了積極貢獻(xiàn)。以鉛鋅礦選礦工藝為例，我國鉛鋅礦產(chǎn)豐富、分布廣泛，生產(chǎn)能力和消費量都位居世界前列，礦產(chǎn)儲量僅次于澳大利亞。我國的鉛鋅礦物主要分為兩類，氧化鉛鋅礦和硫化鉛鋅礦。根據(jù)鉛鋅礦石中各種礦物的嵌布粒度不均勻，不同的礦石有相對應(yīng)的破碎、磨礦和浮選流程。

1 選礦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 選礦指標(biāo)總趨勢仍不理想

當(dāng)前，我國選礦的過程中由于難以選擇合適的指標(biāo)，導(dǎo)致后續(xù)的工作都受到一定的阻礙。例如盤龍鉛鋅礦位于大瑤山西側(cè)的鉛鋅重晶石多金屬成礦帶南段，產(chǎn)于下泥盆統(tǒng)上倫白云巖層間破碎帶中，是廣西重要的鉛鋅重晶石礦床之一。通過積極探索該區(qū)域的礦石，具有較高的綜合利用價值。但是在采礦的過程中由于相關(guān)人員沒有加強(qiáng)自身的管理，未能詳細(xì)測出各個環(huán)節(jié)中的工藝礦物學(xué)特征，僅通過常規(guī)選礦方法進(jìn)行生產(chǎn)管理運營，導(dǎo)致鉛選礦班平均實際回收率僅有48%左右，極大地影響了盤龍鉛鋅礦經(jīng)濟(jì)效益和未來近一步擴(kuò)大生產(chǎn)的整體發(fā)展趨勢[1]。當(dāng)前有些選廠尚缺乏有效的工藝與設(shè)備，磁選廠精礦品位尚不夠理想，紅礦選廠的平均回收率也有待提高。選礦指標(biāo)不明確導(dǎo)致后續(xù)很多問題出現(xiàn)，不利于促進(jìn)選礦工藝的進(jìn)一步發(fā)展。

1.2 礦石的泥化問題

礦石的泥化問題也使得當(dāng)前的選礦工藝受到較大的阻礙。例如云南蘭坪鉛鋅礦主要問題就是礦石的泥化問題，蘭坪鉛鋅礦是我國至今探明的儲量最大的鉛鋅礦床，也是亞洲第一。蘭坪鉛鋅礦具有儲量大、品位高、氧化程度深、風(fēng)化泥化嚴(yán)重、構(gòu)造復(fù)雜、多金屬共存等特點，浮選難度很高。蘭坪鉛鋅礦今后主要的發(fā)展問題集中在礦石泥化、如何在浮選流程中脫離大量的礦泥和發(fā)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)哪サV粒度[2]。

1.3 科研經(jīng)費不足，裝備較落后

由于科研經(jīng)費的缺乏，使得很多技術(shù)人員在探究選礦工藝的過程中受到較大的阻礙，技術(shù)裝備的落后使得一些偏遠(yuǎn)的地區(qū)的礦石根本無法進(jìn)行有效的勘探。此外，很多廠子的能耗較高，經(jīng)費的不足給所有人員帶來較大的難題。雖然我國現(xiàn)稱有400多億噸鐵礦石，但是能真正經(jīng)濟(jì)開發(fā)利用的儲量僅110億t，其余不是難采就是難選，存在技術(shù)難題，設(shè)備也相比發(fā)達(dá)國家來說也較落后。很多老廠子還在使用規(guī)模小、效率低、能耗高的裝備。

1.4 尾礦再選產(chǎn)業(yè)化工程推進(jìn)緩慢，資源利用率不高

礦產(chǎn)資源屬于不可再生能源，在開采的過程中如果不能夠提高資源利用率，會使得選礦工藝進(jìn)一步受到阻礙。由于多種因素和流程的影響，很多原礦在選礦過程中未能綜合有效利用，這就涉及到尾礦再選回收利用的問題，過去選礦工藝落后，尾礦具有較大的二次開發(fā)利用潛能，可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時也能降低尾礦的排放量延長服務(wù)年限，減少環(huán)境污染。

2 國內(nèi)選礦工藝未來發(fā)展趨勢的建議

選別藥劑與工藝流程的綜合優(yōu)化是國內(nèi)鉛鋅礦選礦工藝發(fā)展的主要突破口。針對這些問題提出以下建議。

2.1 選礦生產(chǎn)指標(biāo)優(yōu)化決策問題

綜合生產(chǎn)指標(biāo)包括精礦品位、金屬回收利用率、產(chǎn)量和單位成本等，是選礦生產(chǎn)流程中的主要問題。生產(chǎn)指標(biāo)優(yōu)化決策方法的最終目標(biāo)是在限定的設(shè)備能力等約束條件下將金屬回收率、產(chǎn)量、精礦品位最大化，將選礦比和單位成本不斷縮小[3]。況且，因為生產(chǎn)中的設(shè)備能力的不穩(wěn)定性，設(shè)備能力約束也將伴隨實際情況發(fā)生變動。其次，在不改變選礦廠原礦磨礦細(xì)度的前提下，通過優(yōu)化鉛鋅藥劑制度，調(diào)整鉛中礦的返回地點、對鋅中礦進(jìn)行再磨再選拋尾，也能產(chǎn)生良好的效果。

2.2 泥化問題解決

針對當(dāng)前的泥化問題，有關(guān)人員應(yīng)該要加強(qiáng)對其研究，利用相關(guān)的經(jīng)費和技術(shù)設(shè)備不斷地改善當(dāng)前的選礦工藝。目前國內(nèi)外的選礦廠在解決礦石泥化問題時，主要都會選擇采用（半）白磨工藝和洗礦工藝，或者對破碎設(shè)備進(jìn)行升級改造，來緩解礦石泥化情況。但是這些工藝都需要一定的資金和技術(shù)設(shè)備支持。為此，國家有關(guān)部門應(yīng)該要積極加強(qiáng)對其研究，從而能夠在選礦工藝發(fā)展的過程中為其掃除前進(jìn)的障礙。

2.3 引用進(jìn)口設(shè)備，加大科研投入

眾所周知，應(yīng)用新型高效破碎設(shè)備可以很好的實現(xiàn)節(jié)能減耗和多碎少磨。我國大多數(shù)大型選廠一直沿用仿蘇的粗碎旋回破碎機(jī)性能較差。隨著美卓礦機(jī)破碎設(shè)備的卓越性能被選礦界認(rèn)可，國有大中型礦山就紛紛引進(jìn)美卓、蒂森克虜伯等公司高效低耗的破碎機(jī)，使破碎產(chǎn)品的粉礦率顯著增加、系統(tǒng)的處理能力顯著提升、物料粒度顯著下降。采用國外進(jìn)口高效的破碎機(jī)和浮選設(shè)備代替國產(chǎn)效率低下的機(jī)器，可以大幅度提高生產(chǎn)效率，多碎少磨，節(jié)能減耗，降低成本。此外，我國目前尚未建立較為強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊和完善研發(fā)體系，加大科研投入從而提高科技水平，實現(xiàn)選礦機(jī)器自動化、規(guī)?；?，才能從根本上解決選礦設(shè)備落后的問題。

2.4 提高資源的利用率

首先，加強(qiáng)高效選礦工藝研究。工藝深度研究的重點是“磁選—反浮選”核心工藝裝備及其自動控制，研究選冶聯(lián)合工藝及生物浸出工藝，研究高效回收微細(xì)粒鐵礦物的強(qiáng)磁選機(jī)和浮選設(shè)備等。此外，浮選新藥劑、組合藥劑等的應(yīng)用，如兩性捕收劑AE-12、十五烷基硫醇、環(huán)已烷黑藥等，也對改善精礦產(chǎn)品質(zhì)量，提高選礦回收率，減少或替代有毒藥劑的應(yīng)用，降低選礦廢水處理難度，增加選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)保問題發(fā)揮著重要作用。其次，尾礦再選，回收資源。生產(chǎn)過程中的回收再利用是節(jié)約資源、降低成本的一條主要途徑。尾礦再回收可以有效回收尾礦中的有用部分，大大推進(jìn)了資源的綜合回收率和資源的綜合利用價值進(jìn)程。同時還可以控制尾礦的排放，控制大氣污染。因此，要學(xué)會積極使用新技術(shù)新方法來促進(jìn)資源的有效利用和廢物處理。

3 小結(jié)

綜上所述，目前我國選礦工藝發(fā)展勢頭穩(wěn)中有進(jìn)，但仍存在一些問題。針對硫化鉛鋅礦，電位控制浮選是值得大幅推廣的；至于氧化鉛鋅礦石，選別的關(guān)鍵還要看如何處理礦泥的問題，防止過粉碎的現(xiàn)象。對中低品位的氧化鉛鋅礦石來說，研究大方向在于如何加強(qiáng)選冶聯(lián)合工藝。未來的發(fā)展過程中，要注重資源開發(fā)利用效率和加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)。相關(guān)人員應(yīng)該要積極了解目前選礦工藝出現(xiàn)的問題，并且采取有效措施促進(jìn)其發(fā)展進(jìn)步。