礦物加工工程技術(shù)發(fā)展和研究

姚 蒴

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，江蘇 徐州 221116）

隨著社會(huì)的進(jìn)步和人民生活水平的不斷提高，近年來(lái)，礦物加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)展速度日益加快，礦物加工企業(yè)的技術(shù)研究和開發(fā)能力成為了礦產(chǎn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵，國(guó)家和社會(huì)對(duì)于礦物加工工程技術(shù)的研究速度也提出了更高的要求[1]。相關(guān)企業(yè)和科研人員應(yīng)當(dāng)注重對(duì)礦物加工領(lǐng)域的新思想、新措施、新方法的研究，積極向國(guó)外學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，引入現(xiàn)代化新型設(shè)備，提高礦物加工效率。

1 我國(guó)礦物加工工程技術(shù)發(fā)展概況

1.1 發(fā)展過(guò)程

當(dāng)今社會(huì)的迅猛發(fā)展，礦物加工技術(shù)也得到進(jìn)一步提高。在十九世紀(jì)前，輔助效應(yīng)是礦物加工技術(shù)的核心作用，其中，采礦學(xué)一級(jí)冶金學(xué)是關(guān)鍵方向。且伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在冶金領(lǐng)域?qū)⒌V物加工技術(shù)慢慢分離出來(lái)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究與發(fā)展，目前其也成為了比較獨(dú)立的學(xué)科。到了二十世紀(jì)六十年代的時(shí)候，選礦工程建設(shè)越來(lái)越受到重視，其領(lǐng)域也是不斷的擴(kuò)大，在1920年以后，慢慢趨向電選、磁選和重選等方面，從當(dāng)下實(shí)際來(lái)看，其核心組成有三部分，且于1920年之后，社會(huì)的迅猛發(fā)展進(jìn)一步帶動(dòng)了礦物資源的建設(shè)發(fā)展，其在礦物資源以及生態(tài)方面都是越來(lái)越受到人們的關(guān)注，在礦物行業(yè)的發(fā)展中對(duì)于各方面的需求越來(lái)越大，其涉及的學(xué)科也是越來(lái)越多，對(duì)于人員的要求也是越來(lái)越高，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要。

1.2 發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)礦物加工得到很大發(fā)展，目前進(jìn)行選礦的時(shí)候會(huì)選擇一些比較大的場(chǎng)地，這樣能夠擁有很多的礦產(chǎn)資源，同時(shí)也能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)的根本需求，所以發(fā)展趨勢(shì)逐漸向大型工廠邁進(jìn)?？焖僭黾拥拇笮凸S項(xiàng)目，對(duì)于加工技術(shù)要求也是不斷提高，因此需要重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)其的研究，進(jìn)而可以對(duì)大型工廠的實(shí)際運(yùn)用水平進(jìn)行快速提高，并強(qiáng)化其研究。

2 當(dāng)前礦物加工工程技術(shù)發(fā)展和研究

礦物加工工程就是首先通過(guò)選礦確定要進(jìn)行加工的礦物，分析礦物的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，對(duì)礦物進(jìn)行加工處理，提取出有價(jià)值的部分。就當(dāng)前的礦物加工工程而言，選礦工作難度較大，因此，礦物加工工程技術(shù)的研究就顯得尤為重要。目前，傳統(tǒng)的礦物加工技術(shù)主要包括機(jī)械旋流分離、物理振動(dòng)分離、化學(xué)法分離、化工技術(shù)分離以及生物技術(shù)分離等加工方法，同時(shí)也包含對(duì)礦物中元素進(jìn)行提取的綜合工藝技術(shù)[2]。礦物加工技術(shù)是一門綜合了物理、化學(xué)、機(jī)械、金屬等多種科學(xué)的重要技術(shù)，起初由選礦技術(shù)發(fā)展而來(lái)。

圖1 零件加工刨面圖

在上世紀(jì)九十年代，我國(guó)開始重視起礦物加工技術(shù)，逐漸從國(guó)外學(xué)習(xí)和引進(jìn)相關(guān)技術(shù)，從此，礦物技術(shù)在我國(guó)得到了良好的發(fā)展，我國(guó)的礦物加工技術(shù)形成了多種分類和分支，主要以選礦方法、礦物破碎分級(jí)的輔助流程和對(duì)礦物加工過(guò)程的檢測(cè)與控制等為主要方面，對(duì)于細(xì)化的分支方向主要包括結(jié)構(gòu)復(fù)雜礦物質(zhì)的合理利用、重力與離心力場(chǎng)的礦物分離技術(shù)、利用生物化學(xué)技術(shù)對(duì)礦物資源提取、微量毒素的礦物質(zhì)加工技術(shù)、礦物精細(xì)加工技術(shù)、礦場(chǎng)機(jī)械設(shè)備、礦物加工廢料的合理利用、礦物加工過(guò)程的自動(dòng)化控制、礦物資源環(huán)保開發(fā)技術(shù)等。

3 當(dāng)前礦物加工工程技術(shù)發(fā)展中存在的問(wèn)題

隨著科研人員對(duì)于礦物技術(shù)的研究和礦產(chǎn)行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展，我國(guó)礦物加工技術(shù)取得了一定程度的進(jìn)步。但由于近年來(lái)礦物加工行業(yè)逐漸進(jìn)入到發(fā)展平臺(tái)期，加之新替代性材料的出現(xiàn)，礦物加工行業(yè)產(chǎn)生了一些亟待解決的問(wèn)題。具體而言。

3.1 投入產(chǎn)出比不高

目前，由于我國(guó)的礦產(chǎn)資源逐漸減少，且多采用單一開采模式，大量的伴生、共生礦被廢棄，開采損失率達(dá)40%左右，全國(guó)40多萬(wàn)臺(tái)小鍋爐年耗3億多噸煤，浪費(fèi)大、污染重[3]。因此，導(dǎo)致礦物加工行業(yè)的成本抬高，而市場(chǎng)行情卻并不理想，導(dǎo)致整個(gè)行業(yè)成本投入高、利潤(rùn)回報(bào)低，投入產(chǎn)出比不高，與農(nóng)業(yè)的發(fā)展囧境類似，形成了不良的經(jīng)營(yíng)循環(huán)模式，不僅不利于礦物加工技術(shù)的發(fā)展，也影響整個(gè)礦產(chǎn)行業(yè)的健康發(fā)展。

3.2 科技投入不足

科技水平是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，對(duì)于我國(guó)礦物質(zhì)加工行業(yè)而言，科技的投入不能滿足發(fā)展的需要，因此導(dǎo)致了礦物加工工程中，技術(shù)性、科學(xué)性較差，技術(shù)的提高和行業(yè)的發(fā)展受到了制約，因此，科技投入不足是礦物質(zhì)加工技術(shù)發(fā)展緩慢的關(guān)鍵原因，值得全國(guó)各高校和有關(guān)部門的重點(diǎn)關(guān)注[4]。

3.3 監(jiān)管力度不足

礦物加工工作的有效落實(shí)需要強(qiáng)有力的監(jiān)督和管理，但就目前的加工企業(yè)而言，通常僅僅關(guān)注礦物加工產(chǎn)生的利潤(rùn)和效益，而對(duì)監(jiān)督和管理不夠重視，造成了礦物加工產(chǎn)業(yè)鏈斷裂，礦物加工沒(méi)有得到良好的管理，形成不良的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，有一些小型礦物加工公司出現(xiàn)私挖亂采現(xiàn)象，甚至引發(fā)安全事故，影響原本的開采計(jì)劃，造導(dǎo)致一線工人人身安全受到威脅，同時(shí)，在很大程度上都制約了礦物產(chǎn)業(yè)整體的發(fā)展。

3.4 人才緊缺，技術(shù)水平不穩(wěn)定

由于我國(guó)礦物加工行業(yè)起步較晚，加之前些年高校對(duì)于礦產(chǎn)專業(yè)的教育重視程度也不足，導(dǎo)致了學(xué)校對(duì)礦物加工專業(yè)的發(fā)展和規(guī)劃沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有在科研方面加大投入，也沒(méi)有重視對(duì)學(xué)生的專業(yè)技能和科學(xué)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使得學(xué)科經(jīng)費(fèi)比較緊張，沒(méi)能培養(yǎng)出大量的相關(guān)科技人才[5]。人才對(duì)于行業(yè)的發(fā)展是重要的一環(huán)，然而當(dāng)今的礦產(chǎn)專業(yè)學(xué)生通常都不愿意深入學(xué)習(xí)和了解，即使掌握了相關(guān)技能，畢業(yè)后也不愿意從事礦業(yè)加工工作，導(dǎo)致了相關(guān)領(lǐng)域工作人員綜合素質(zhì)的提高較為緩慢。這種思想的形成與礦產(chǎn)行業(yè)近年來(lái)出現(xiàn)的各種安全事故有分不開的關(guān)系，加之礦產(chǎn)行業(yè)的福利、待遇、工作環(huán)境相對(duì)較差，任務(wù)量、工作量相對(duì)較大，工期相對(duì)較長(zhǎng)，使得礦物加工領(lǐng)域的技術(shù)水平由于缺乏研究人才而一直處于較低狀態(tài)，對(duì)于新技能的開發(fā)有著較大的阻力，技能水平難以得到有效提高。

4 礦物加工工程技術(shù)與工程發(fā)展需求

從一定程度來(lái)講，社會(huì)不斷發(fā)展的前提是以礦物原料為方向所進(jìn)行的。通常在應(yīng)用工程技術(shù)的時(shí)候，可以對(duì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用有一定的提升和促進(jìn)作用?，F(xiàn)階段，我國(guó)在利用礦產(chǎn)資源這一方面還不是非常成熟，且和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家之間仍有很大差距。然而，隨著我國(guó)科技水平的快速提升，對(duì)于礦產(chǎn)資源的采集技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)都有了一定的提升，發(fā)展前景可觀。但是，要想充分滿足國(guó)家發(fā)展的實(shí)際需要，一定要對(duì)礦物加工的運(yùn)作模式與方法進(jìn)行提升和優(yōu)化，同時(shí)進(jìn)行完善和創(chuàng)新，以此來(lái)推動(dòng)我國(guó)的礦物加工技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展，保證我國(guó)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

5 提高礦物加工工程技術(shù)水平的措施

礦物的加工技術(shù)的效率提高對(duì)于社會(huì)的健康發(fā)展具有重要作用，提高礦物加工工程技術(shù)水平不僅能夠滿足社會(huì)的需求，還能在滿足人們對(duì)工業(yè)發(fā)展的要求方面也起到重要作用。提高礦物加工工程技術(shù)水平不僅要依靠政府的支持、企業(yè)的重視，還需要相關(guān)人才的不斷努力，推動(dòng)礦物加工工程技術(shù)更上一層樓。

5.1 政府加強(qiáng)對(duì)礦物加工工程的扶持

礦產(chǎn)是我國(guó)重要的資源，其有效開發(fā)和利用對(duì)于提高我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平、礦產(chǎn)資源利用率、加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要作用，因此，政府應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)礦物加工工程的扶持，包括在稅收方面予以礦產(chǎn)行業(yè)減稅、免稅等優(yōu)惠政策，在管理和政策各方面為礦產(chǎn)行業(yè)提供便利，加強(qiáng)科學(xué)指導(dǎo)，給予技術(shù)人員更高的福利待遇。同時(shí)，注重對(duì)高校礦產(chǎn)專業(yè)的關(guān)注力度，加強(qiáng)教學(xué)監(jiān)管和教學(xué)技能考核，監(jiān)督學(xué)校為礦產(chǎn)專業(yè)學(xué)生制定良好的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃。

5.2 礦物加工企業(yè)注意提高工人綜合能力

一線工人的加工技能是保障礦物加工工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵，也是工程質(zhì)量的重要保障，然而，由于一線工人的學(xué)歷水平不高、技術(shù)水平不高，在實(shí)際的礦物加工生產(chǎn)過(guò)程中，礦物加工工作人員的專業(yè)能力可能不足以高效完成工作，使得礦物加工技術(shù)水平偏低，加工質(zhì)量不高，所以就需要企業(yè)提高他們的綜合能力，加強(qiáng)技術(shù)能力的考核，定期展開培訓(xùn)工作，確保工人在工作中使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的操作技巧[6]。同時(shí)，企業(yè)還需要定期舉辦安全知識(shí)講座，提高工人的安全意識(shí)和安全加工能力，保證工人在生產(chǎn)中能夠安全施工。只有這樣，才能從最基礎(chǔ)的方面，保障技術(shù)的進(jìn)步的行業(yè)的健康發(fā)展。

5.3 注重礦產(chǎn)人才培養(yǎng)

為使礦物加工技術(shù)進(jìn)入發(fā)展新領(lǐng)域，各高校與地方企業(yè)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行多方位的人才培養(yǎng)模式探索，給予相關(guān)人才良好的工資和福利待遇，為人才解決后顧之憂。加強(qiáng)人才培養(yǎng)制度，提高人才培養(yǎng)水平，高校應(yīng)當(dāng)注重對(duì)礦產(chǎn)專業(yè)的教學(xué)研究，制定良好的培養(yǎng)計(jì)劃，綜合往屆學(xué)生的發(fā)展情況，對(duì)新型礦產(chǎn)人才采用有效的培養(yǎng)方法。只有從人才方面入手，才能最有效提高礦產(chǎn)行業(yè)的科技含量，進(jìn)而推動(dòng)行業(yè)不斷向前發(fā)展。

5.4 礦產(chǎn)行業(yè)加強(qiáng)先進(jìn)加工設(shè)備和技術(shù)的引入

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，礦產(chǎn)加工行業(yè)逐漸出現(xiàn)許多新型加工設(shè)備，這些設(shè)備的引入能夠有效提高礦產(chǎn)加工效率，增加礦產(chǎn)加工的利潤(rùn)[7]。先進(jìn)技術(shù)的使用能夠幫助礦產(chǎn)行業(yè)提高技術(shù)水平，增加技術(shù)的可靠性，保障技術(shù)能夠有效提取出礦物質(zhì)中的有價(jià)值成分，提高礦產(chǎn)加工行業(yè)利潤(rùn)轉(zhuǎn)化率，為礦產(chǎn)加工行業(yè)的利潤(rùn)起到一定的保障作用。由于目前我國(guó)礦產(chǎn)行加工行業(yè)技術(shù)水平還與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定的差距，我國(guó)礦產(chǎn)加工企業(yè)應(yīng)當(dāng)注重對(duì)于國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)和學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，提高我國(guó)礦產(chǎn)加工行業(yè)技術(shù)水平。

6 結(jié)語(yǔ)

礦物加工工程技術(shù)是礦產(chǎn)行業(yè)中重要的一門技術(shù)，對(duì)于提高礦物轉(zhuǎn)化率有重要作用，因此，相關(guān)企業(yè)、學(xué)校都應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)技術(shù)培養(yǎng)，國(guó)家也應(yīng)當(dāng)予以重視，為礦產(chǎn)行業(yè)提供一定政策支持，加大科研投入，保證礦物加工工程技術(shù)能夠以最快速度趕上發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)水平，推動(dòng)礦產(chǎn)行業(yè)的高速發(fā)展。