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选矿工程技术的现状与发展 摘 要:讲述了中国选矿工程技术的现状与发展,与国外的差距, 以及 今后的战略目标。 关键词:现状;发展;差距 矿物加工工程的发展与人类对自然界矿产资源日益扩大的质与 量的需要密切相关。选矿过程本身已有很长的历史发展过程。很早就 有手工拣选, 19 世纪以后国外相继出现了机械选矿设备, 20 世纪二十 年代泡沫浮选的应用和各种浮选药剂和设备的出现,大大促进了选矿 技术的发展, 同时也促进了难选、复合矿及细粒嵌布矿产的开发利用。 生产的发展和需要促进了人类对选矿理论的深入研究。 1 选矿工程的任务 选矿工程的发展就有可能对自然界“含量贫、结晶细、成分杂” 的矿产资源进行开发、利用,并为下一步的深加工提供经济上合理、 技术上可行的初级原料或产品。由此可以看出选矿学科在国民经济发 展中的重要战略地位,确定它的具体任务是: (1)提高有用矿物的品位,扩大矿产资源的利用范围,据勘查,我国 贫矿多,富矿少,很多贫矿资源均需选矿处理后才能作为下一步的工业 原料。如黑色金属中的铁矿石,品位大于 50%者仅占全国铁矿总量的 23%,其余均需选矿处理后制造成人工富矿才能作为炼铁原料。 (2)提高产品质量:非金属矿高岭土、膨润土、沸石、萤石、硅灰 土、硅藻石、绢云母等都需要去掉铁、钛等杂质和提高白度;煤炭也 需要洗选,降低灰分和硫、磷含量,才能生产合格的冶金焦炭。 (3)共生、伴生成分的综合利用:有色金属矿石常是共生产出, 由于 他们互为杂质无法利用,需经选矿处理将所含矿物分离后分别富集才 能作为冶炼原料。 (4)二次资源的开发利用:二次资源包括旧金属及其它固体废料, 废水和“废气”的治理和利用,在很大程度上依靠选矿技术, 自然矿产的 最大特点是数量有限和开发的一次性, 因此“资源的循环利用”是最大 的节约。 (5)海洋资源的利用。海洋资源包括海水中溶解的盐类物质和洋 底锰结核。海水中含有 36 种元素,除可提取 NaCl 、KCl 、MgCl2 、 Na2SO4 、MgCO3 、B、I、Li 外,还可以提取U、Th 及氚等能源物质, 开发利用前景广阔。 2 选矿工程在国民经济发展中的战略地位 矿产资源是人类赖以生存和社会发展的基础。当今世界有 80% 的工业原料和 95%的能源取自矿产资源。随着各国经济的不断发展, 社会对矿产品的需求越来越多,它一方面促进了矿物加工工程技术的 进步,另一方面污染了人类生存的环境。如何使矿产资源开发与环境 保护协调发展,是世界各国面临的共同问题。而自然资源开发利用的 深度和广度,依赖于科学技术的发展,其中选矿技术的发展起着很关键 的作用。例如每立方公里的岩石中含Al2 300 万t 、Fe 1 300 万t、Cu26 万t 、Sn10 万t 、Au1 万t 、U7 000 万t,如果高科技将其分离,则地球上 提供我们可利用的资源是非常宽广的,这将极大地促进社会经济的发 展。 3 国外现状与发展趋势 3·1 国外现状 上世纪50~70 年代末选矿工业在国外有较大的发展,主要表现在: (1)选厂的大型化。 (2)设备大型化。 (3)选矿新工艺与科学技术的研究及应用。其中最具有代表性的 重大发展有用于简化矿石碎磨流程的“干、湿自磨技术”;用于难处理 难分离矿产的“联合流程”,其中包括“选—冶、选矿—生物冶金”联合方 法处理细粒矿产的新技术。 (4)新型高效设备的研制。 (5)学术机构的发展。许多国家的著名大学开设选矿工程学科课 程,工业先进的国家成立选矿或颗粒学协会并有专门杂志。 选矿工业的发展同时也提出了一些亟待解决的问题: (1)选矿厂规模的扩大和设备的大型化,给设备的制造、生产操作 管理带来了新问题,要求更高的机械化及自动化水平,否则单纯的设备 大型化未必带来更好的经济效益。 (2)新工艺及新设备在实践中出现许多新问题需要进行解决,例如 絮凝浮选不仅需要新药剂,而且矿石需要细磨,工业上的应用尚存在一 定的困难。 (3)原有的模拟放大算法已不适用大型化及新设备。 (4)复杂共生、低品位、微细嵌布的矿产资源日益增多,及很多非 金属矿产资源的大量开发利用,也带来了很多新问题需要解决。 3·2 今后发展的趋势 从二十世纪80 年代以来的发展动态看今后的发展趋势: