矿产资源规划要强化综合利用技术发展

■ 徐 明/丁其光

（中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川 成都 610041）

矿产资源规划要强化综合利用技术发展

■ 徐 明/丁其光

（中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川 成都 610041）

矿产资源综合利用对建设资源节约型和谐社会发挥着重要作用。目前，矿产资源规划是指导和规范矿政管理和矿业活动的纲领性文件，通过对矿山企业实地调研，总结了我国矿产综合利用技术发展的态势，发现了影响技术进步的一些问题，指出科技进步是推动矿产资源节约与综合利用的关键性的因素，应在各级矿产资源规划中，进一步强化矿产综合利用技术发展的规划，为各级规划制定的发展目标提供根本性的技术保障。

矿产资源；规划；综合利用；技术进展；技术转化

0 前言

矿产资源规划是国家或地区根据区域矿产资源的实际和一定时期内国民经济与社会发展对矿产资源的需求,对矿产资源勘查、开发,保护与综合利用,矿山地质环境治理等方面在时间、空间和结构上所作的总体安排与布局,是指导和规范矿政管理和矿业活动的纲领性文件。

矿产资源的综合利用问题,不仅是解决难利用矿、共伴生矿问题,而是关乎节能、环保、可持续发展的大计,如何提高和发展综合利用的科技水平,以适应新形势的需要,需要不断总结经验和拓宽思路,项目组结合地质大调查项目,通过自己的科研实践及对目前矿山企业的实地调查,了解了我国矿产综合利用技术发展的态势,发现了影响技术进步的一些问题,深刻体会到科技进步是推动矿产资源节约与综合利用的关键性因素,认为矿产资源规划要强化综合利用技术发展。

1 矿产资源综合利用技术进展及发展趋势

通过对矿山企业的调查研究工作,发现在采、选、冶各领域中出现了一批自主研发或成功引进消化的新技术、新工艺,对提高矿产资源开发利用水平发挥了关键性的作用。

1.1 矿石破磨设备和选矿设备的高效化和大型化

矿石加工处理中破碎和磨矿是能耗最高,所占的成本比例最大的环节。目前国内外矿产开发中,破磨设备都在朝大型化和高效节能的方向发展。

高压辊磨在黑色、有色的矿山企业中得到了普遍采用,如在攀西地区钒钛磁铁矿中攀钢表外矿利用示范工程,白马二期选钛示范工程,安宁钛铁公司、德胜矿业公司、中和矿业公司等都相继采用高压辊磨技术,为解决钒钛磁铁矿难破难磨和低品位矿、表外矿的经济有效地开发利用问题创造了有利条件。

新型选矿装置浮选柱作为细粒矿物浮选的高效设备,在西部有色多金属矿中应用逐步增多,金川镍多金属矿选矿、内蒙古矿业公司乌山铜钼矿选矿及柿竹园多金属矿选矿中都在应用,效果明显。

自磨、半自磨技术广泛采用,西部矿山中昆钢大红山铁矿∮8.0×4032半自磨＋球磨+球磨（SAC)400万t/a,白马铁矿半自磨+球磨600—1500万t工程,中国黄金集团内蒙古矿业公司乌努格土山铜钼矿自磨+半自磨+球磨400万t/a工程等等,这些先进的自磨和半自磨工程使选矿工程在高效节能方面上了一个台阶。

破磨设备和选矿设备的大型化。自磨机都趋于大型化,直径达8.53m—11.8m,红格二期、太和铁矿、白马二期的球磨机直径度超过5.59m。北京矿业学院研制的200m3的浮选机在西部有色矿山企业已不少见。目前正在研究300m3的浮选机。这些大型设备的利用大大提高了浮选工艺的各项指标。

1.2 选、冶技术快速发展，更加高效、环保

近年来,由于矿石结构、组成复杂,促使选矿技术在以往的基础上不断改进和提高,不仅提高了选冶回收率,部分共伴生元素及一批复杂难利用矿得到了一定程度回收利用,提高了矿产资源综合利用率,节约了资源。

攀西钒钛磁铁矿选钛技术成功地采用了强磁选—浮选新工艺和MOS等新型捕收剂从19μm以上的磁尾中回收钛铁矿,钛的选矿回收率大幅度提高,多梯度复合磁选预选抛尾技术,使铁品位储量低于20%的表外矿利用成为可能,将使攀西钒钛磁铁矿资源保障程度提高40%。

白云鄂博综合回收稀土的技术发展较快,稀土回收水平不断提高,稀土精矿品位达68%以上。同时研究成功了从磁铁矿磁选尾矿中回收稀土精矿的新技术。扩大了稀土可用资源,提高了精矿质量。

云锡集团针对低品位多金属矿,采用铜硫化矿混合浮选工艺,增加除锡浮选,保证了硫化物精矿的低锡含量,减少了锡的损失,自主知识产权的新型细泥摇床作为泥选设备,提高综合回收率,粗精矿集中精选,中矿再处理的技改,提高锡精矿品位,同时较好地实现伴生矿物与锡石的分离与综合回收。

华锡集团针对脆硫锑铅矿、铁锌矿、锡石等有价矿物,研发的高浓度开路高效浮选、絮凝浮选闪与分散梯级浮锡等多项技术,使锡和主要共生元素铅、锑、锌、铟的回收率及其精矿品位大幅度提高。锡回收率由55%～60%提高到69%。每年多回收品位＞50%的细泥锡金属600t。铅锑回收率从35%提高到了47%、锌回收率从62%～63%提高到71%。目前,先进的铟提取与加工技术在国内处于领先地位。

金川铜镍矿采用了“阶段磨矿,阶段选别,多药剂联合作用的选矿工艺”,并采取快选、早收、强化一段磨选、低浓度精选降镁等方法。使精矿MgO含量＜6.5%,镍回收率达到87%；铂和钯的选矿回收率76%和60%以上的好指标。

拉拉铜矿对品位小于0.4%的贫矿和含铜为0.2%的围岩不仅得到精矿品位＞20%,回收率＞80%铜精矿。还能把品位很低的共伴生钼、钴和铁综合回收,得到铜、钼、钴和铁精矿。

金川集团公司对闪速炉进行了大规模的改造,大大降低了能耗,提高了金属回收率,铜系统中金川自主知识产权的氧气顶部喷吹熔池熔炼技术,大幅提高了资源综合利用水平；云南铜业公司成功引进、消化和发展了艾萨炉沉没熔炼新技术,对艾萨技术进行若干创新和发展,处于全球艾萨技术的领先地位,大幅度提高了铜多金属矿中共、伴生成分的综合利用率；云锡公司将澳斯麦特法引入锡的熔炼,用一座澳氏炉取代了10余座反射炉,并进行了创新改造,减少污染,保护了环境；云南冶金集团公司首创性地把艾萨炉用于铅冶炼中,创造了ISA—CYMG炼铅法,炼铅的同时使SO2、锌等共伴组分进入烟尘,98.5%的SO2可回收制硫酸,富铅炉渣直接热排,进入配套的鼓风炉进一步回收铅。锌的回收率达到95.23%,铅的总收率达到89.74%,实现三废零排放。

云南冶金集团永昌公司自主开发了具有明显特色的高压浸出法获得成功并顺利投产,锌浸出率98.7%（同类矿常规浸出,锌浸出率仅70%）,同时回收了硫,减少了SO2污染。还有利于铟的综合回收,通过技术攻关已能产出海绵铟,铟的直收率达80.64%。

1.3 可持续发展深入人心，矿业循环经济初露头角

发展矿业循环经济,节约资源,保护环境的观念逐步被人们接受并引起重视,矿山企业建设绿色矿山及发展循环经济的积极性高。

中国黄金集团内蒙古矿业集团公司在世界范围内首次使用直径Φ40m的膏体深锥浓密机,基本实现了尾矿干堆,在保证矿业开发生产的同时,真正地把节能环保放到了同等重要的位置,一定意义上做到了绿色矿山,把选矿厂建成了呼伦贝尔草原上的一道美丽的风景。

四川龙蟒集团通过发展钛白粉生产把磷化工和钒钛磁铁矿的开发中进行有机的嫁接,既解决了钛白生产中排放物稀硫酸和硫酸亚铁的污染问题,还解决了硫酸烧渣含铁品位低的问题,并降低了磷化工的生产成本。安宁铁钛公司在发展矿业循环经济方面有很大的进展。凉山州的稀土矿山企业也在谋求按矿业循环经济模式发展。四川凉山矿业公司拉拉铜矿,在开发低品位镍矿中按循环经济的模式把硫化物的回收利用和低品位氧化镍矿的处理技术结合起来也取得了很好的效果。

2 矿产资源综合利用技术发展中存在的问题

目前,我国矿产资源综合利用技术在国际上属于先进行列,但由于我国矿产资源复杂难利用,并且早期矿山企业矿产开发中存在急功近利的倾向,矿山资源综合利用技术发展仍存在一些问题。

共、伴生成分综合利用回收率不高,多数中型以下矿山很少进行综合利用,对低品位、高分散、高污染的复杂共生矿的利用技术难题久攻不克,鲕状赤铁矿等难选铁矿、三江地区铜铅锌、重庆、贵州低品位难利用铝土矿等资源开发利用难题仍待解决。

部分矿山企业综合利用回收率仍比较低,主要还是技术不到位。矿业开发与综合利用科研力量不适应需求。对长远性、公益性的、深层次的课题研究力量薄弱,投入不足。

矿产开发利用效率缺乏判定的规范标准,不能对各种矿石的特性,矿石中共、伴生组分的可利用性进行科学的界定,矿山企业的开发利用决策具有盲目性,不利于科学化、规范化管理,导致矿山企业本身也发展不平衡,至今仍存在先进与落后并存的局面。

国家关于保护和合理利用资源和实施可持续发展战略的号召,未形成有效的监督机制,起不到约束作用。企业间技术市场不发育,生产力发展中介机构不健全,企业间存在着比较坚固的技术壁垒,影响矿产开发利用先进技术推广,科研基础工作重复进行,浪费了人力、物力、财力。

3 矿产资源规划强化综合利用技术发展的建议

(1)按照矿石属性、当前技术发展水平、国家需求等不同条件,有针对性地制定能作为共伴生组分从综合勘查开始的矿业开发各个阶段综合利用的要求和重大项目,要有明确具体、科学的目标任务和责任措施。尊重科学发展的规律,鼓励探索、允许失败、强调创新和转化,力争在各个规划期内,取得具有一定实用性的成果、逐步提高矿产节约与综合利用水平。

(2)把资源综合利用标准发展规划和矿产资源规划结合起来,从实用出发,逐步制修订资源综合利用发展所需要的科学评价标准,使综合利用管理、决策科学化,规范化,督促监督矿山企业对于技术创新的重视及资金投入,在技术水平允许的条件下,最大限度地回收利用矿产资源,尽量避免由于操作及技术管理等问题造成的资源浪费。

(3)发挥规划宏观调控的作用,调动相关利益集团谋划长远发展的积极性,加大多元科技投入,依靠科技进步,加强自主创新,不断改造落后工艺,采用先进工艺技术,重点发展安全、高效的采矿综合技术,努力提高共伴生矿、复杂难处理矿、中低品位矿产、尾矿等的开发利用技术和矿业生态环境修复技术水平,达到矿产资源节约与综合利用、矿业环境良性发展的目标。

(4)发挥规划的引导作用,改变思维定式,强调从源头抓起,将综合利用置于全局统筹之中,创立最佳优化组合技术,对采、选、冶工艺技术严格把关,从矿产加工处理的源头就强调共、伴生资源综合回收。

(5)发挥规划的政策法规功能,加大技术成果转化力度,提高技术成果的利用率。政府要以规划的形式加以适当引导,重视发挥中介机构的作用,完善技术市场体系,推进矿产资源节约与综合利用示范工程、示范基地的健康有序发展,加强绿色矿山建设,把综合利用的典型先进技术从点引到面,促进综合利用技术发展。

F407.1 F123.8

C

1672-6995(2012)02-0020-03

2012-01-29

徐明（1985-），女，山东省聊城市人，中国地质科学院矿产综合利用研究所助理工程师，东北大学矿物加工工程硕士研究生，主要从事矿物加工工程研究。