XRT智能預(yù)選技術(shù)在有色金屬礦山中的應(yīng)用進(jìn)展

耿志強(qiáng)， 吳啟明， 江國華， 謝文波， 鐘文慧， 程雙龍

（江西銅業(yè)股份有限公司德興銅礦， 江西 德興 334224）

智能分選技術(shù)脫胎于人工手選， 該技術(shù)是根據(jù)對(duì)礦石特有的物理特性， 如顏色、 粒度、 密度、放射性、 透明度、 光學(xué)性能等的鑒定結(jié)果， 或者根據(jù)各類射線對(duì)礦石的光譜分析結(jié)果， 實(shí)現(xiàn)價(jià)值礦石的分選。

智能分選技術(shù)經(jīng)歷了從光選技術(shù)到射線、 圖像、 智能算法等多種技術(shù)融合的發(fā)展過程， 如圖1所示。1905年， 奧地利人率先研制出光選機(jī)； 1947年， Sortex 公司成功制作出第一臺(tái)光電分選機(jī)；1950 年， 蘇聯(lián)研發(fā)了APJI 型X 射線熒光分選機(jī)［1-2］； 20 世紀(jì)60~70 年代， 由于電子工程的發(fā)展，光電分選技術(shù)在選礦領(lǐng)域得到快速發(fā)展； Sortex 公司在20 世紀(jì)60 年代又與De Beer 公司聯(lián)合研制了用于金剛石分選的XR系列光電分選設(shè)備以及用于處理石膏、 白云石、 食鹽等的621M型光電分選機(jī)。

中國從20 世紀(jì)60 年代開始研制礦石分選設(shè)備， 1969 年建成中國第一座光電選礦車間。1979年， 江西冶金學(xué)院與下壟鎢礦共同研制中國第一臺(tái)平皮帶光選機(jī)［3］。

進(jìn)入21 世紀(jì)， 隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展，圖像處理算法和模式識(shí)別技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。從X射線分選技術(shù)萌芽開始， 國內(nèi)外不同公司均發(fā)展出獨(dú)有的核心技術(shù)， 特別是國內(nèi)相關(guān)公司所研制出的各類設(shè)備， 在性能和成效方面已經(jīng)取得極大突破， 廣泛應(yīng)用于各大礦山企業(yè)。其中， X 射線透射技術(shù)（XRT）成為主流［4］， 其工作原理如圖2 所示。表1 中列出了當(dāng)前國內(nèi)外XRT 技術(shù)分選機(jī)的主要研發(fā)公司及其設(shè)備。

圖2 XRT預(yù)選設(shè)備示意簡圖Fig.2 XRT equipment diagram

1 XRT技術(shù)的分選原理與特點(diǎn)

1.1 工作原理

X 射線智能選礦設(shè)備是一種新型的分選設(shè)備，其原理是利用不同原子對(duì)X 射線能量衰減能力不同的特性， 進(jìn)行元素的識(shí)別［5-7］。這種智能設(shè)備能結(jié)合人工智能（AI）的計(jì)算和大數(shù)據(jù)處理， 模擬人眼視覺和大腦， 通過不同的光譜成像， 辨析分選礦石的形狀、 顏色、 熒光反應(yīng)等， 對(duì)礦石進(jìn)行快速精確的定性、 半定量分析， 之后通過噴吹執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效分選， 從而對(duì)精礦和廢石進(jìn)行選別， 達(dá)到對(duì)原礦中有用礦物富集的目的［8-9］。

使用該技術(shù)選礦時(shí)不需要清洗礦石， 可直接進(jìn)行干式分選， 不會(huì)出現(xiàn)洗水回收等問題。有別于傳統(tǒng)的機(jī)械打靶式分離， 噴吹執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用智能控制系統(tǒng)分離礦石與廢石， 具有精度高、 產(chǎn)量大、 能耗低等優(yōu)勢。

XRT 智能分選機(jī)包括給料、 射線源、 信息處理、 分選四大子系統(tǒng)。給料系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)均勻布料，并傳輸?shù)V石勻速通過X射線識(shí)別區(qū)； 射線源通常安裝在傳輸皮帶的上下部， 包含射線源、 探測器； 信息處理系統(tǒng)就是與檢測系統(tǒng)相配套的數(shù)據(jù)傳輸和智能分選軟件； 分選部分則根據(jù)分選軟件分析的數(shù)據(jù)結(jié)果， 智能控制氣排槍噴出高壓空氣對(duì)礦石進(jìn)行精確噴吹， 實(shí)現(xiàn)分選［10］。經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展， 智能分選機(jī)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上已經(jīng)較為成熟， 在給料、 傳送、 檢測、 選別等方面均有理論研究支撐［11-12］。

1.1.1 給料系統(tǒng)

給料系統(tǒng)的作用是傳輸?shù)V石， 使礦石呈單層且均勻通過射線照射區(qū)與分選區(qū)域， 大致可分為斜槽式和平帶式兩種結(jié)構(gòu)。斜槽式給料系統(tǒng)屬于振動(dòng)溜槽類設(shè)備， 通過振動(dòng)作用實(shí)現(xiàn)傳輸功能； 平帶式給料系統(tǒng)通過振動(dòng)給料機(jī)與傳送帶聯(lián)合作業(yè)實(shí)現(xiàn)傳輸功能。兩種結(jié)構(gòu)的給料系統(tǒng)其傳輸方式各有優(yōu)缺點(diǎn)， 斜槽式在傳輸時(shí)可以利用整個(gè)斜槽面引導(dǎo)礦石， 給礦面大， 適合粒度較大且形狀規(guī)則不易翻轉(zhuǎn)的大塊礦； 平帶式在傳輸時(shí)利用傳送帶傳送礦石， 給礦量大、 運(yùn)行平穩(wěn)， 適應(yīng)粒級(jí)范圍大， 給礦速度可以調(diào)節(jié)， 處理量大， 適應(yīng)性強(qiáng)。

1.1.2 射線源及檢測系統(tǒng)

射線源與檢測系統(tǒng)是四個(gè)系統(tǒng)中的核心部分， 其作用是對(duì)礦石的特征信息進(jìn)行收集， 并傳輸至信息處理系統(tǒng)， 包括X 射線源與探測器［13］。X 射線透射分選機(jī)的運(yùn)行原理是采用探測器對(duì)通過X射線照射區(qū)的礦石進(jìn)行單獨(dú)掃描， 得到基于粒子流的X射線衰減的平面投影， 進(jìn)而得到礦石表面特征、 密度特征、 相關(guān)組分特征等信息［14］。

1.1.3 信息處理系統(tǒng)與分選系統(tǒng)

信息處理系統(tǒng)由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、 操作顯示屏、 傳輸數(shù)據(jù)線等組成， 對(duì)探測器傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 將得出的數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)變成電信號(hào)傳至分選系統(tǒng)， 分選系統(tǒng)作出反應(yīng)， 實(shí)現(xiàn)礦廢分離。

分選系統(tǒng)即分離精礦與尾礦的裝置， 其分離方式一般有電磁彈板法、 高壓氣閥噴吹法等。電磁彈板法成本低， 后期維護(hù)簡單； 氣閥噴吹法具有非接觸特點(diǎn)， 但需要空壓機(jī)與空氣干燥機(jī)等設(shè)備，成本高［15-16］。因高壓氣閥噴吹法具有響應(yīng)時(shí)間更短， 且精度更高等優(yōu)勢， 逐漸成為分選系統(tǒng)中的主流分離方法［17］。根據(jù)分選礦物中精礦與尾礦所占比例可以分為正選和反選。精礦量少， 氣吹精礦即為正選； 尾礦量少， 氣吹尾礦即為反選。針對(duì)不同礦料情況可以靈活運(yùn)用。

1.2 XRT分選的局限性

X 射線分選機(jī)的適用性及其精確度方面有以下不足：

1）對(duì)入選礦石的要求較高， 需要礦石含泥量較少。

2）對(duì)礦石粒級(jí)限制較大， 目前市面上大部分設(shè)備要求礦石粒徑在10~300 mm。針對(duì)不同粒徑的礦石需要配置不同型號(hào)的設(shè)備才能起到較好的分選效果。對(duì)于過大的礦石需要先破碎再分選，對(duì)于較小的礦石分選精度較低。

3）在選礦過程中存在漏選、 誤選現(xiàn)象， 選出的廢石中夾帶有價(jià)礦石。

4）由于礦石組分復(fù)雜， 存在一些難以分辨的情況， 導(dǎo)致鑒別時(shí)有誤差。

5）對(duì)復(fù)雜共伴生礦物處理能力較差， 工藝較為復(fù)雜， 針對(duì)礦石中不同元素的分選需要設(shè)置不同的聯(lián)合工藝?，F(xiàn)在已投入工業(yè)應(yīng)用的設(shè)備還存在許多缺陷， 與分選設(shè)備的最高選礦目標(biāo)， 即無誤選漏選、 礦石鑒別明確、 對(duì)礦石無太多表面和粒徑要求等， 還存在一定差距。

6）儀器成本高。X 射線透射儀器通常比傳統(tǒng)的選礦設(shè)備更昂貴， 因此引入這種技術(shù)可能需要較大的投資。

7）有輻射風(fēng)險(xiǎn)。雖然XRT 屬于非破壞性技術(shù)， 但對(duì)于操作人員而言， 長期接觸X 射線可能會(huì)給自身帶來一定的輻射風(fēng)險(xiǎn)。因此， 需要嚴(yán)格遵守輻射安全規(guī)定。

8）存在成分重疊。在一些復(fù)雜的礦石樣本中， 不同礦物的X 射線透射圖樣可能會(huì)重疊， 導(dǎo)致難以準(zhǔn)確地識(shí)別和分析各個(gè)組分。

針對(duì)設(shè)備的不足之處， 應(yīng)當(dāng)從以下四個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)： 一是核心算法的優(yōu)化， 對(duì)于不同礦種做到數(shù)據(jù)庫完備， 識(shí)別精確， 進(jìn)而解決鑒別誤差問題； 二是機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化， 解決對(duì)礦石粒徑限制大的問題和對(duì)礦石表面要求苛刻的問題； 三是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化， 通過提高氣閥的精度解決誤選漏選問題； 四是多檢測手段合用， 在用于復(fù)雜共伴生礦物的設(shè)備中集成可見光能譜技術(shù)、 XRT 等多種檢測手段， 進(jìn)而解決需要設(shè)置聯(lián)合工藝的問題?？偟膩碚f， 雖然X 射線分選設(shè)備對(duì)分選礦物要求偏高， 但分選范圍廣， 選礦效率高， 且在極大減少人工成本的同時(shí)兼顧了對(duì)環(huán)境的保護(hù)， 具有較高應(yīng)用價(jià)值。未來可以朝著精準(zhǔn)分選、 多手段集成分選、 全智能分選等方向發(fā)展［18］。

1.3 XRT的特點(diǎn)

XRT 應(yīng)用于有色金屬礦物選別時(shí)， 具有以下特點(diǎn)：

1）檢測速度快。XRT 可以實(shí)現(xiàn)快速、 高效的檢測， 可對(duì)大批量有色金屬材料進(jìn)行快速分選和排除， 提高生產(chǎn)效率。

2）可定量分析。通過XRT， 可以進(jìn)行有色金屬材料的定量分析， 包括密度、 厚度、 成分等參數(shù)的準(zhǔn)確測量， 為質(zhì)量控制和生產(chǎn)過程提供重要數(shù)據(jù)支持， 根據(jù)參數(shù)可以更加靈活地選擇分選方案。

3）樣品無需特殊處理。與使用相機(jī)成像技術(shù)時(shí)， 需要對(duì)礦物進(jìn)行水洗預(yù)先處理不同， XRT應(yīng)用時(shí)不需要對(duì)有色金屬樣品進(jìn)行特殊處理， 可以直接對(duì)樣品進(jìn)行檢測， 節(jié)省了樣品制備的時(shí)間和成本。

4）可遠(yuǎn)程監(jiān)測。XRT 可以與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合， 實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制。讓操作和管理更加便捷， 可以在遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，使操作過程更加可控， 更重要的是遠(yuǎn)程監(jiān)控可以使操作員遠(yuǎn)離射線源， 免受輻射危害。

5）可適用于復(fù)雜形狀。XRT 對(duì)有色金屬材料的形狀沒有嚴(yán)格限制， 適用于復(fù)雜形狀、 異型材料的檢測， 可以滿足各種特殊應(yīng)用需求。

6）穿透力強(qiáng)。X 射線具有較強(qiáng)的穿透力， 可不受厚度限制透過有色金屬材料表面， 深入其內(nèi)部對(duì)厚壁有色金屬材料進(jìn)行深層檢測。

7）可實(shí)現(xiàn)非破壞性檢測。XRT 是一種非破壞性檢測方法， 檢測時(shí)無需對(duì)有色金屬材料進(jìn)行任何物理接觸或破壞， 從而避免了對(duì)樣品的損傷， 保持了樣品的完整性。

除了以上特點(diǎn)外， XRT 還可以獲取多種參數(shù)，這些參數(shù)可用于其他智能化模塊， 滿足多樣化的應(yīng)用需求。

2 XRT在有色金屬礦山的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著新型傳感器技術(shù)和AI 的快速發(fā)展， 基于光學(xué)、 X 射線、 激光誘導(dǎo)、 微波等技術(shù)研發(fā)的成像技術(shù)引起了礦山企業(yè)， 尤其是礦山企業(yè)分選領(lǐng)域的關(guān)注。其中， XRT 是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的傳感器信息采集技術(shù)， 并且在鎢礦、 錫礦、 鉬礦、 銻礦、鉛鋅礦、 銅礦、 錳礦、 鉑礦、 金礦等有色金屬礦山企業(yè)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用。

在實(shí)際生產(chǎn)中， 由于每種檢測傳感器都有其局限性， 故在面對(duì)復(fù)雜難選物料的選別時(shí)， 多數(shù)企業(yè)都會(huì)嘗試“傳感器融合”。例如， 針對(duì)澳大利亞的Karratha 金礦， Novo Resources 公司利用XRT 和電磁感應(yīng)傳感器對(duì)該金礦進(jìn)行分選， 其中XRT 可識(shí)別含有高原子質(zhì)量的礦物顆粒（比如金）， 而電磁感應(yīng)可識(shí)別因存在金屬顆粒而帶電荷的礦石；針對(duì)澳大利亞的Mt Todd金礦， Vista Gold公司結(jié)合XRT和激光傳感器技術(shù)進(jìn)行礦石分選， 其中， 激光傳感器用于檢測經(jīng)XRT 選后礦石中的石英?？v觀國際礦石智能分選市場， 美國、 日本等國家在礦石分選領(lǐng)域并沒有優(yōu)勢， 而歐洲和澳洲的技術(shù)研發(fā)以及應(yīng)用均較為活躍， 一直處于領(lǐng)先地位。

就目前的發(fā)展趨勢而言， 礦石入選前的預(yù)富集環(huán)節(jié)對(duì)于整個(gè)礦業(yè)的發(fā)展轉(zhuǎn)型、 節(jié)能降耗和綠色可持續(xù)發(fā)展具有關(guān)鍵意義。中國企業(yè)雖然起步較晚但發(fā)展較快， 如贛州好朋友科技、 天津美騰科技、 北京霍里思特科技等企業(yè)， 甚至已經(jīng)開始“走出去”開拓海外市場［19-20］。

2.1 國內(nèi)應(yīng)用情況

2.1.1 鎢礦使用情況

贛州金環(huán)磁選科技裝備股份有限公司生產(chǎn)的SIXS-1400 型智能礦石分選機(jī)在大吉山鎢礦、 漂塘鎢礦成功應(yīng)用［21］。在大吉山鎢礦用于分選黑鎢礦， 處理粒度為10~80 mm。利用4 臺(tái)分選設(shè)備分選不同的粒級(jí)預(yù)先拋廢， 當(dāng)粒度為60~80 mm， 給礦WO3品位為0.075%時(shí)， 通過分選機(jī)后得到精礦品位0.57%， 廢石品位降至0.005%， 回收率達(dá)94.19%。在漂塘鎢礦用于分選黑白鎢錫礦， 處理粒度為12~70 mm。當(dāng)給礦WO3品位為0.08%， Sn品位為0.04%時(shí)， 通過分選機(jī)后尾礦WO3品位低于0.02%， 尾礦Sn 品位低于0.017%， 平均拋廢率在83%以上。

中鎢高新遠(yuǎn)景鎢業(yè)的礦石為單一鎢礦石， 工藝礦物學(xué)表明， 該礦的鎢主要以白鎢礦形式存在，占91.80%， 其中WO3品位為0.24%［22］。通過贛州好朋友科技公司的P60分選設(shè)備選別后， 預(yù)選WO3品位可以提高至0.495%， 富集比達(dá)到2.32， 廢石中WO3品位為0.064%， 低于生產(chǎn)上的尾礦品位， 拋廢率達(dá)到65.37%， 見表2。

表2 X射線智能選礦設(shè)備應(yīng)用于鎢礦的結(jié)果Table 2 Results of X-ray intelligent mineral processing equipment applied to tungsten ore （%）

2.1.2 鉬礦使用情況

廣東白石嶂鉬礦礦床屬氣化高溫?zé)嵋旱V床，主要鉬礦物為輝鉬礦， 以含鉬石英細(xì)脈型、 鎢鉬石英薄脈型兩種形式產(chǎn)出， 鉬平均地質(zhì)品位為0.104%［23］。

為實(shí)現(xiàn)礦山用水無污染、 零排放的目標(biāo)， 礦山引入贛州好朋友科技公司HPY-P60 設(shè)備后， 提高了礦石入選前的品位， 大大減少了尾礦的排放量。分選結(jié)果如表3 所示， 鉬礦品位提高了4 倍， 尾礦品位為0.015%， 回收率達(dá)93.37%。

表3 X射線智能選礦設(shè)備應(yīng)用鉬礦的結(jié)果Table 3 Results of X-ray intelligent mineral processing equipment applied to molybdenum ore （%）

2.1.3 銻礦使用情況

湖南渣滓溪銻礦選礦廠引入了贛州好朋友科技公司HPY-XRT-1200型X射線智能分選機(jī)對(duì)雙層篩中間產(chǎn)品進(jìn)行了預(yù)拋廢研究。在給礦粒度為15~70 mm 的情況下， 拋廢產(chǎn)率為49.41%， 廢石中Sb品位為0.08%， 生產(chǎn)指標(biāo)理想， 見表4。在將雙層篩中間產(chǎn)品全部進(jìn)行拋廢后， 企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益顯著［24］。

表4 XRT-1200型X射線智能分選應(yīng)用于銻礦的結(jié)果Table 4 Results of XRT-1200 intelligent X-ray separation applied to antimony ore

2.1.4 鉛鋅礦使用情況

內(nèi)蒙古某鉛鋅礦將試驗(yàn)礦樣破碎至-60 mm 后篩分， 分為10~60 mm 和-10 mm 兩個(gè)粒級(jí)， 并針對(duì)10~60 mm 粒級(jí)采用贛州好朋友科技公司HPYXRT-1400分選機(jī)進(jìn)行擴(kuò)大試驗(yàn)［25］。

由表5看出， 將細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品與精礦進(jìn)行合并計(jì)算， 當(dāng)拋廢產(chǎn)率為23.91%時(shí)， 尾礦中Pb 品位為0.14%、 損失率為2.91%， Zn 品位為0.28%、 損失率為3.85%， 拋廢后進(jìn)入磨選主流程的Pb+Zn 品位由2.89%提高到3.67%， 拋廢富集比達(dá)1.2 倍， 且回收率均在96%以上， 指標(biāo)較理想。

表5 XRT-1400型X射線智能選礦機(jī)應(yīng)用于鉛鋅礦的結(jié)果Table 5 Results of XRT-1400 intelligent X-ray separation applied to lead zinc ore （%）

2.1.5 低品位銅礦使用情況

新疆某低品位銅礦， 礦石中有價(jià)元素較為單一， 且原礦Cu 品位較低。原礦不經(jīng)預(yù)富集直接進(jìn)入選礦廠， 選礦成本高。該礦山從隆基光電科技有限公司引進(jìn)了X射線智能分選機(jī)［26］， 分別對(duì)粗粒級(jí)以及中細(xì)粒級(jí)礦石進(jìn)行預(yù)選。

經(jīng)過預(yù)選后， 廢石作業(yè)產(chǎn)率達(dá)到56.85%， 精礦Cu 品位提高至0.54%， 作業(yè)富集比1.92， 作業(yè)回收率82.82%， 廢石中Cu 品位0.085%。使用智能分選機(jī)后， 提高了入選原礦品位， 創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1.6 鈾礦使用情況

鄒家山鈾礦引進(jìn)霍利斯特XNDT-104 型分選機(jī)， 對(duì)15~90 mm 粒級(jí)礦石進(jìn)行分選， 設(shè)定尾礦產(chǎn)率為35%后， 分選結(jié)果如表6 所示。結(jié)果表明， 利用XRT 分選鈾礦石是可行的， 拋廢產(chǎn)率能夠達(dá)到30%左右， 尾礦中U 品位能夠降至0.02%以下， 大大降低了生產(chǎn)成本， 減少了處理量［27］。

表6 XNDT-104型分選機(jī)應(yīng)用于鈾礦的結(jié)果Table 6 Results of XRDT-104 intelligent X-ray separation applied to uranium ore （%）

2.1.7 金礦使用情況

內(nèi)蒙古的金礦受早期生產(chǎn)技術(shù)水平和粗放型生產(chǎn)方式的影響， 大部分尾礦品位在0.5 g/t 以上。大量高價(jià)值金尾礦沒有得到有效處理利用， 造成資源浪費(fèi)。因此， 實(shí)現(xiàn)該類金尾礦中Au 的綜合有效回收， 對(duì)資源合理化利用具有現(xiàn)實(shí)意義［28］。

為此， 內(nèi)蒙古中金金陶礦引進(jìn)贛州好朋友科技公司HPY-C1500 分選機(jī)對(duì)礦石進(jìn)行分選， 結(jié)果表明， 在拋廢率34%的情況下， 精礦品位可達(dá)2.3 g/t， 富集比達(dá)到2.8， 見表7。

表7 天元系列C1500應(yīng)用于金礦中的分選結(jié)果Table 7 Results of CM1500 intelligent X-ray separation applied to gold ore

2.1.8 錳礦使用情況

在碳酸錳礦地下開采過程中， 開采的礦石中不可避免會(huì)混入廢石， 若廢石混入太多， 會(huì)影響碳酸錳選別效果， 增加選礦成本。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)， 利用X射線智能選礦設(shè)備可在粒度較粗和粒級(jí)范圍較寬的情況下將原礦石中的廢石有效去除，提高碳酸錳礦品位， 可實(shí)現(xiàn)“早收多收、 能丟早丟”和降低后續(xù)加工成本的目的。

為保證尾礦品位， 南方錳業(yè)開展了X射線智能預(yù)選試驗(yàn)， 采用一粗一掃流程。原礦先進(jìn)行一次粗選拋廢， 得到粗選尾礦和粗選精礦， 精礦尾礦稱重取樣； 取樣后的粗選尾礦進(jìn)行掃選拋廢， 得到掃選精礦和廢石。表8為拋廢試驗(yàn)結(jié)果， 可以發(fā)現(xiàn)粗選作業(yè)拋廢率為40.32%， 廢石Mn 品位為1.43%，富集精礦Mn 品位為13.77%； 掃選作業(yè)拋廢率為68.37%， 總拋廢率為27.59%， 廢石尾礦Mn 品位為0.96%， 掃選精礦Mn品位為2.44%［29］。

表8 X射線智能分選應(yīng)用于錳礦的結(jié)果Table 8 Results of X-ray intelligent mineral processing equipment applied to manganese ore （%）

2.2 國外應(yīng)用情況

Vimy Resources 公司的澳大利亞Angulari 鈾金礦采用COM XRT Tertiary 設(shè)備對(duì)41.5 kg 巖芯樣品進(jìn)行了分選試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明， 鈾精礦品位可以從1.2%U3O8提高到2.0%U3O8， 金精礦品位從0.7 g/t 提高到1.1 g/t。

Vendetta Mining 公司的世界最大地下錫礦秘魯San Rafael 礦的生產(chǎn)結(jié)果表明， Sn 品位可以從0.6%提高至2.8%， 回收率達(dá)到90%。

在廢石拋除率方面， Rafaella Resources 公司在西班牙的鎢錫項(xiàng)目試驗(yàn)結(jié)果表明， 廢石去除率超過50%， Maritime 公司在加拿大的Hammerdown 金礦拋出的廢石占到給礦的34%［30-32］。

Osisko 公司位于加拿大的Cariboo 金礦， 在選別時(shí)， 初次破碎后廢石去除率就可達(dá)到50%左右，用水量和能耗下降50%。

Vast Resources 公司在羅馬尼亞的Baita Plai 多金屬礦， 利用智能分選設(shè)備使廢石去除率達(dá)到40%左右， 節(jié)能增效減排的效果十分顯著［15，33-34］。

英美資源集團(tuán)也在非洲的Mogalakwena 鉑礦、智利的LosBronces 銅礦以及巴西的Barro Alto 礦應(yīng)用了礦石揀選技術(shù)， 其中在Mogalakwena 鉑礦的使用中， 廢石量能減少5%~20%， 從而降低了能源和水資源的用量［35］。

3 總結(jié)與展望

隨著中國礦產(chǎn)資源的不斷消耗， 低品位礦產(chǎn)資源運(yùn)用日益增加。XRT 智能預(yù)選新技術(shù)可通過有效識(shí)別有用金屬礦物、 高通量精準(zhǔn)分離， 在礦石入選前有效地分離部分廢石。有色金屬行業(yè)以XRT 為基礎(chǔ)開發(fā)的智能化分選設(shè)備， 能夠有效提高入選品位， 降低生產(chǎn)成本， 滿足國家綠色可持續(xù)發(fā)展的要求。

從目前的發(fā)展趨勢來看， 業(yè)內(nèi)對(duì)智能分選設(shè)備的研發(fā)， 更傾向于對(duì)檢測技術(shù)多元化以及各類技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的研究， 如雙能XRT 技術(shù)、 X 射線+激光三角測量技術(shù)、 X 射線+可見光技術(shù)等。如此， 不但能有效避免檢測時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤， 而且能適應(yīng)多種復(fù)雜的工作環(huán)境。

要繼續(xù)提升分選設(shè)備性能， 未來智能分選機(jī)研究的重要方向就是建立適用于復(fù)雜礦物的精細(xì)化分選方案。如何提高氣閥的精度來規(guī)避誤選漏選， 如何在電磁彈板法與高壓氣閥噴吹法之間擇優(yōu)選擇， 如何優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)以提高分選粒級(jí)的范圍， 也是未來要著力研究解決的問題。