續(xù)新紅
摘 要:我國礦產(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。如何測評這些礦產(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和要點。因為多金屬礦產(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?;诖?,本文將結(jié)合多金屬礦選礦工作,對其核心技術(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:P62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號: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、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)?,礦產(chǎn)資源中的硅元素也會發(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、硅元素會隨機(jī)分離。但是,該技術(shù)的試驗要求很高,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,這些層級分別存放不同含量、構(gòu)成的含硫物質(zhì),經(jīng)過加強(qiáng)鎳硫元素浮選調(diào)控,分級硫物質(zhì)會被迅速提取出來。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,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)面對的金屬元素逐漸減少,其結(jié)構(gòu)密實度也相應(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)可以將氧化金屬從槽浸、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)的工藝簡單、操作成本低,對礦產(chǎn)資源的污染很小。經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,生物工程選礦技術(shù)每年可以節(jié)約11.23%的金屬資源。針對我國礦物資源特點,該項技術(shù)將可用于我國的表外礦、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,可以將計算機(jī)引入礦產(chǎn)資源開采工作,計算機(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,估算值相對精準(zhǔn)。與此同時,金屬元素的大致位置、密集度、開采環(huán)境等數(shù)據(jù)信息也會經(jīng)探測儀傳導(dǎo)到計算機(jī)中。選礦人員可以針對預(yù)測到的信息,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,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,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,浮選藥劑并不會影響其他細(xì)雜礦物資源的組成結(jié)構(gòu),也不會帶來諸多污染物。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)的實用效果和價值,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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