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用创新技术打造矿产资源综合利用“金名片”

——中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所2017年科技创新工作盘点

2018-1-22 10:12:37 来源:中国矿业报 作者:刘 慧

前记

2017年,中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所(简称“郑州综合利用所”)以党的十九大精神、习近平总书记系列重要讲话精神为指导,认真贯彻落实中央全面从严治党要求和部、局党组重大决策部署,全面融入国土资源调查大格局,围绕研究所中心工作,细化“两重工作”责任分工,稳步推进“两重工作”落实,持续提高支撑服务能力,在矿产资源综合利用、固废资源综合利用、“三率”地质调查、赣南扶贫攻坚、大型资源基地综合地质调查等方面大力推进关键和通用技术自主创新,科研成果亮点纷呈。

科技创新亮点之一

建立“三率”指标体系和矿山数据库,支撑矿政管理

为了挖掘“三率”数据,郑州综合利用所“三率”团队全面收集2016年度煤炭、铁矿、锰矿、铜铅锌等20余个矿种勘查开采公示系统中数据,完善“三率”数据库,通过数据挖掘分析,编写《重要矿产资源开发利用情况通报》。根据调查分析,我国非能源领域19个矿种与煤炭矿山共计排放尾矿与煤泥6.51亿吨,当年利用、处置尾矿1.32亿吨,平均尾矿利用率18.97%;尾矿累计积存量109.93亿吨。我国矿山废石利用率不高,排放矿山废石总量较多的矿种如铁矿、铜矿、镍矿、钼矿、磷矿等废石利用率较低。有些硫化矿废石,来自硫化矿物开采中剥离的废石和矿物夹石层以及排土,这类矿山废弃物中,残存相当高的硫化物,露天堆置条件下,易被空气中的氧气氧化,氧化深度直达堆体内部,遇降雨形成强烈的酸性水,通常酸度在pH1~2,并挟带大量的重金属离子。

在矿山调研、会议研讨、矿山试用、广泛征求意见的基础上,郑州综合利用所提出钽矿、铌矿、镁矿、芒硝、膨润土、硅质原料资源合理开发利用“三率”指标要求,并向国土资源部提交相关指标要求建议。截至目前,不包括新提出的6矿种“三率”指标要求,国土资源部已发布五批共33个矿种的“三率”最低指标要求,涵盖能源矿产、有色金属矿产、黑色金属矿产、非金属矿产等,基本构建形成了重要矿种的“三率”指标体系。“矿产‘三率’指标体系的建立,对于推动矿产资源合理开发和有效管理,提高矿产资源保障能力将产生积极影响。”郑州综合利用所负责人如是说。

为引导矿山创新开发利用技术,倡导绿色开发模式,郑州综合利用所2017年启动了矿产资源开发利用领跑者指标制定工作,领跑者指标在“三率”指标的基础上,涵盖效率指标、技术先进性、数字矿山、资源循环利用等方面的指标,目前已按2017年初目标任务完成铜矿、磷矿、锰矿等矿种资源合理开发利用领跑者指标要求制定(建议)。

全国重要矿产资源“三率”调查评价主要成果

按照国土资发〔2016〕195号文件要求,在国土资源部储量司、中国地质调查局资源评价部指导下,2016年,郑州综合利用所牵头的“矿产资源节约与综合利用调查工程”完成了《矿产资源开发利用水平调查评估制度工作方案》制订,并由国土资源部等五部委在2016年底发布。

2017年初,国土资源部印发了《国土资源改革2017年工作要点》,确定了全年24项改革重点任务,“推进矿产资源开发利用水平调查评估试点工作”是其中之一。矿产资源开发利用水平作为一个全新的命题,在日益重视生态文明建设的今天,哪些指标能够反映一个矿山的矿产资源开发利用水平,哪些指标能够反映一个国家(或若干省、市、县)和一个矿种的矿产资源开发利用水平尚未有一个统一的认识。通过调查分析,该研究所提出了四大类、13项指标,用以反映矿产资源开发利用水平:一是开发利用总体情况,指标包括产能利用率、集约化程度;二是开发利用技术指标,指标包括开采回采率、选矿回收率、共伴生矿产综合利用率;三是循环利用技术指标,指标包括废石利用率、废石排放强度、尾矿利用率、废水排放强度、废水利用率;四是提质增效指标,指标包括全员劳动生产率、技术人员占比、采选能耗。

与此同时,郑州综合利用所创新矿产资源开发利用水平评估方法,研究合理评估矿山开发利用水平的技术指标,形成矿产资源开发利用水平评估规程。具体操作方法是“横向对比法”和“加权平均法”。横向对比法是将矿山单个指标实际值与基准值进行对比;加权平均法是根据各指标权重和横向对比的比值得到一个无量纲值,多个因素指标的无量纲值之和即为单个矿山开发利用水平值。郑州综合利用所参与编制的《矿产资源开发利用水平调查评估试点工作办法》已经于2017年8月由“国土资发〔2017〕33号”下发至试点省份及各业务支撑单位使用,为国家生态文明体制改革总体方案中矿产资源开发利用水平调查评估制度建设奠定了基础,有效支撑了国土资源部工作。

郑州综合利用所逐步完善了全国重要矿山动态调查评价数据库建设,共收录了2009年以来历年矿山采矿、选矿、共伴生资源综合利用、尾矿与废石综合利用等生产数据,通过年度调查,完成了2015年、2016年度数据入库。

全国矿山尾矿综合利用特征数据库,现已汇交全国19个省份、6个矿种(铜、铅、锌、钼、金、萤石)1300余个尾矿库的位置、储量、矿物成分、化学组成等信息

在全国范围开展铜铅锌钼金萤石六种重要矿种的尾矿综合利用特征调查工作中,郑州综合利用所形成了具有1300个以上的尾矿库综合利用特征数据的数据库(包括堆存量、位置、化学组成、矿物组成等信息),集成尾矿堆存量、年度排放量、堆存位置、矿物组成、化学元素组成等特征信息,通过数据集成,反映出了大量尾矿库宏观共性特征的新型地质调查成果表达方式。

“建立矿山尾矿综合利用特征数据库,便于梳理出不同尾矿的共性特征,有针对性地开展尾矿利用和处置共性关键技术攻关,便于尾矿库进行分类分级管理。同时,全国重要矿山动态调查评价数据库和尾矿综合利用特征数据库可为矿政管理部门提供管理或者政策制定的依据,目前已面向高校、科研院所提供多次信息查询服务。”数据库负责人表示。

因协助国土资源部矿产资源储量司推进矿产资源开发利用水平调查评估试点、“三率”指标研究等工作,郑州综合利用所全国重要矿山“三率”调查评价团队得到了国土资源部矿产资源储量司的认可,受到了来函表扬。

科技创新亮点之二

推进大型资源基地综合地质调查,助力找矿突破

一是初步形成“三位一体”调查模式。完成了1∶5万综合地质调查1700平方千米,1∶5万矿山地质环境调查900平方千米;编制完成了重点工作区1∶5万矿产资源分布图、成矿规律图、找矿预测图和遥感解译图,圈定了8处找矿远景区,提出了初步的勘查部署建议,初步建立了区内铜多金属矿地质-物探-化探-遥感综合找矿模式;初步构建了矿集区矿产资源可利用等级评价体系、矿产资源开发地质环境影响变化机制及防控技术、经济效益社会效益评价指标体系和评价模型、勘查开发布局评价体系4个评价体系。

二是初步形成矿产资源基地综合地质调查技术方法体系。矿产资源节约与综合利用调查工程牵头完成了《矿产资源基地综合地质调查技术要求》编制,并通过局专题会讨论,目前已在项目中试用。

工作部署及新发现矿点分布图

矿产资源基地综合地质调查以矿产资源基地资源、技术经济、环境等要素的多目标综合调查为新的工作理念,以需求为导向,以资源开发与环境保护综合效益最大化为原则,按照科技引领、整体部署、综合调查、同步实施的思路,开展矿产资源基地资源条件调查、地质环境条件调查和技术经济条件调查等调查工作,同步开展资源潜力评价、技术经济可行性评价和环境影响评价,在此基础上开展矿产资源基地资源环境综合评价,为资源基地的找矿突破、生态文明建设和矿政管理提供支撑,提出矿产资源基地勘查开发优化布局和绿色可持续发展对策建议。在试点工作基础上,结合技术要求,编制了大型矿产资源基地综合地质调查工作指南,该指南按照资源潜力调查与评价、技术经济条件调查与评价、环境影响调查与评价、资源环境综合评价与规划布局4个方面的内容编制,对技术要求的试用推动具有重要意义。本着资源、环境、技术、经济的有机统一,编制了《大型矿产资源基地综合评价方法》,涵盖数据获取和评价,对于统一评价方法体系具有指导作用。

A:北山幅金矿化点蚀变带宏观特征;B:北山幅金矿化点矿化特征;

C:二道泉幅铜矿化点蚀变特征;D:二道泉幅铜矿化点孔雀石化特征

三是加强区域地质调查工作,发现金、铜、锰、铁等多处矿化点。通过开展天山-北山成矿带那拉提-营毛沱地区地质矿产调查,基本建立了调查区的地层格架,基本查明各时代侵入岩接触关系,开展了岩石化学、地球化学、同位素年代学等方面的系统研究,初步建立了侵入岩岩浆演化序列;建立了调查区构造格架,进一步划分了四级构造单元;对区内成矿地质条件进行了研究,初步总结了成矿规律。找矿成果突出,新发现金矿点1处、铜矿(化)点4处、钒矿化点1处。系统总结了南岭成矿带中西段测区内各地层单元的岩性特征和填图标志,将区内地层划分为23个组级岩石地层单位,并进一步划分出6个非正式填图单位,新发现锰矿化点1处、铅锌矿化点1处、赤铁矿矿化点1处。鄂东-湘东北地区地质矿产调查厘定了调查区新元古代-古生代岩石地层单位序列,对测区内39个组级地层单元的岩性组合特征和填图标志进行了系统归纳;对厚度较大的组进行了段和特殊标志层(非正式填图单位)的划分,建立了11个非正式填图单元;通过古生物化石研究,建立了中二叠世 类化石带,寒武纪王音铺组和观音堂疑源类化石组合和中志留世腕足类化石组合。基本查明了中元古界双桥山群的构造变形特征。发现锰矿化点3处,黄铁矿矿化2处。系统总结了祁漫塔格卡尔却卡工作区内矿产资源的现状,重点区内新发现铅锌矿点1处,Pb品位1.42%、Zn品位3.17%、伴生Ag品位25.3克/吨,圈定找矿远景区7处。

科技创新亮点之三

技术创新精准对接,加快赣南脱贫攻坚

针对赣南地区铅锌矿、高岭土矿、锂辉石矿和萤石矿,郑州综合利用所通过综合利用技术创新,有效提高了赣南地区重要矿产资源利用效率。比如,研发的赣南铅锌多金属矿铅锌分离优化技术应用结果表明,可使铅回收率提高7个百分点,银回收率提高10个百分点;研发的赣南高岭土超导磁选技术,可将高岭土含铁降至0.52%,白度提至92.3%;研发的赣南萤石尾矿柱式浮选工艺,可从萤石尾矿中获得品位88.53%、回收率73.24%萤石精矿;研发的赣南锂辉石分选工艺,可使Li2O粗选作业回收率由69.27%提高到79.98%。

于都县润鹏矿业是赣州重要的铅锌矿企业,现有资源量1000万吨矿石,铅锌金属量50万吨,金15吨,银800吨,铜3万吨,远景储量铅锌金属量100万吨,金60吨,银3000吨,矿产价值数百亿元。不过,由于该铅锌银多金属矿中含有铜,导致在铅锌分离时铅精矿中锌的含量较高,而锌在铅精矿中不计价,从而降低了资源价值。科研人员经过无数次试验研究,终于筛选出了铜铅高选择性的促分剂P5100,和乙硫氮配合协调使用,降低了铜离子对锌矿物的活化作用。与此同时,该所采用研发的工艺还对江西润鹏矿业开发有限公司矿山的浮选分离铅锌精选工艺进行优化改造示范,通过变更药剂和药剂制度、增加脱药和加药装置、调整生产技术管理考核制度,对比改造前后选厂的技术指标,实现铅回收率提高7个百分点以上,达83.45%;银回收率提高10个百分点以上,达64.84%;锌在铅精矿中的损失率降低2个百分点以上,只有3.49%;铅精矿中锌含量降低1.76个百分点,为7.22%,吨原矿提升价值26.697元,吨原矿运行成本仅只要0.51元。以每天800吨计,每天多产生效益2万元,以每年20万吨计,每年增加效益523.74万元,效益非常可观。

众所周知,萤石是我国重要的战略性矿产,赣南地区萤石资源丰富,资源保有储量867.2万吨(CaF2),占江西省萤石资源保有量的53%。经过多年开发,赣南地区现有萤石尾矿约54万吨,其中兴国县鱼形山尾矿库尾矿量约20万吨,约占赣南地区萤石尾矿总量的40%,并且萤石含量约20%,综合回收价值较高。

为了将萤石尾矿资源化,郑州综合利用所科研人员采用相对于传统浮选机系统具有高效、高富集比和高选择性的柱式分选技术进行萤石综合回收。通过磨矿至细度-200目占75%可以实现尾矿主要矿物萤石和石英的有效解离,通过试验研究确定“一段粗磨+一粗两精”闭路分选工艺,可获得平均品位为88.53%,回收率为73.24%的萤石精矿。

中国地质调查局和南京地质调查中心领导在润鹏矿业调研

赣南兴国县高岭土矿区属于花岗岩风化残积型矿床,矿石储量为577.81万吨,高岭土储量为115.56万吨,主要矿物有石英、长石、白云母和高岭石。矿山现采用的工艺得到产品因铁含量高导致附加值较低,无法有效去除白云母中的铁。郑州综合利用所科研人员通过研究,分别采用立环脉动高梯度磁选机、浆料磁选机和超导磁选机对-325目产品进行磁选试验,可将精矿中铁品位由1.25%降低到0.52%,白度由74.5%提高至92.3%,产品价格由240元/吨增加到1400元/吨,大大提高了资源利用价值。

河源锂辉石矿是赣南最大的锂钽铌资源,保有资源矿石量约575 万吨,Li2O 金属量5.95万吨,平均品位(Li2O)1.03%,矿产价值数亿元。矿山现有生产工艺锂辉石选矿回收率偏低,项目组通过药剂创新,在原矿Li2O 品位为0.7%、磨矿细度为-0.074毫米占63%的条件下,采用研发的新捕收剂,在相同工艺条件下相比于选矿厂现有药剂,粗选段精矿Li2O品位由1.62%提高到2.21%,Li2O作业回收率由69.27%提高到79.98%。开发的采用重介质分选工艺可以在大幅降低磨矿量的情况下达到粗粒抛尾甚至直接获得合格粗粒精矿,该方案可使选厂现有生产规模提高数倍,并大幅降低生产成本,锂的选矿回收率可以达到70%以上。

赣南资源丰富,经开发产生的固废量巨大,且具有一定的综合利用价值。郑州综合利用所科研人员通过调研,基本查明了赣南钨、稀土、萤石资源矿业固废情况,完成了66个钨矿、43个稀土矿、 22个萤石矿固废调研取样工作,基本查清了赣州钨、稀土、萤石固废堆存和分布情况及固废矿物组成和化学组成,为下一步数据库建设奠定基础,为固废的综合利用技术开发提供指导,为固废耦合消纳提供基础数据支撑。据统计,赣州市钨矿山废石累计存放量约6627.65万吨,尾矿量累计存放约5864.86万吨,部分尾矿汇总含有锂、铷等稀有稀散元素。稀土矿山尾矿75892万吨,氧化物(RE2O3)含量0.027%~0.03%,部分矿山尾矿(砂)中高岭土及石英砂含量较高。萤石矿山废石累计存放量39.79万吨,尾矿(砂)累计存放量101.11万吨,尾矿(砂)含CaF27%~26%。

在全面总结于都、兴国县矿产资源及开发利用现状、矿业产业发展现状和存在问题的基础上,郑州综合利用所完成了《于都县矿业产业发展规划(2016-2020年)》和《兴国县非金属矿产业发展规划(2016-2020年)》编制工作,两项规划均被评为优秀,有助于加快两县矿业产业发展和产业结构转型升级。

科技创新亮点之四

综合利用固体废弃物,助推生态文明建设

针对我国北方地区煤矸石、粉煤灰等资源综合利用效率低及众多共伴生粘土等问题,郑州综合利用所突破传统煤系非金属资源分离单独利用技术思路,系统研究煤矸石、粉煤灰和煤系粘土等典型煤系非金属高效联合利用新技术,研发出具有高附加值的建筑保温材料、新型耐火材料、高性能纤维、页岩气陶粒支撑剂等系列产品,形成了煤矸石和粉煤灰多组分分离综合回收、轻质高强保温材料制备等关键技术,开发了以煤矸石为主要原料制备高性能低成本Al2O3-SiC-C系炮泥耐火材料的技术,开发了以粉煤灰为主要原料制备陶粒支撑剂和高性能陶瓷纤维技术,建成了年产1万吨高性能纤维和年产5万平方米多孔建筑外墙保温隔热材料示范生产线。

“通过尾矿废石等固废资源耦合制备高值化节能环保材料,可盘活利用北方100亿吨以上的粉煤灰、煤矸石资源,助力解决固废环保问题,推进绿色矿山生态文明建设。”郑州综合利用所负责人如是说。

为了从根本上消除尾矿安全隐患,解决尾矿环境污染问题,郑州矿产综合利用研究所大力推进尾矿、废石、废渣综合利用技术,形成了一批尾矿、废石、废渣综合利用关键技术。

黑龙江三矿沟尾矿库

长青公司大老虎沟钼尾矿中钨含量为0.072%,采用磨矿-浮选工艺得到含WO3 1.28%,回收率84.23%的钨粗精矿,钨可回收性较好。洛钼集团炉场沟钼尾矿钨含量为0.061%,采用磨矿-浮选工艺得到含WO3 1.00%,回收率81.49%的钨粗精矿,钨可回收性较好。采用重选工艺得到产率48.07%、含TFe14.29%、回收率58.33%、纯度为89%的钙铁榴石精矿,回收效果较好,实现了尾矿中有用组分的综合回收利用。

栾川县成凌公司马圈西沟尾矿库含Mo 0.024%、WO3 0.037%,采用磨矿-浮选工艺得到含WO3 0.86%,回收率60.65%的钨粗精矿,钨可回收性较好。栾川县银兴(香江)选矿厂尾矿库含PbO 1.20%、Ag 27.1克/吨,采用重选流程,得到含Pb 5.99%、回收率37.12%的铅精矿,铅可回收性较好。重选工艺流程简单,易于实施,且生产成本较低,经济可行性较好,可作为银兴铅锌尾矿综合回收铅的首选流程。

栾川县金立矿业有限公司后沟尾矿库含PbO 0.53%、ZnO 1.59%,铅锌重选富集效果较差,但黄铁矿富集效果较好,一粗一精重选流程可得到产率13.05%、硫品位41.96%、回收率45.20%的硫精矿。广西栗木新木选厂锡尾矿含锡0.07%、钨0.01%,含量较低,锡主要以锡石形式存在,钨主要以黑钨形式存在,锡主要分布在+0.15毫米粒级和-0.03毫米粒级,钨主要分布在0.15毫米~0.074毫米粒级中。尼尔森离心重选钨锡,具有较好的富集作用,但回收率较低,经济上不可行。

云南腾冲县小龙河锡矿锡尾矿含有钇39.9ppm、稀土总量298ppm,综合利用潜在价值大,具有较高的商业开发价值和战略意义。钇、稀土(总量)在各矿物间分布相对分散,主要集中在云母矿物、绿泥石等粘土矿物中,在石英中含量较低,长石中含量一般。采用浮选工艺能有效分离富集钇、稀土(总量),为下一步尾矿资源的开发利用提供了一定的技术支撑。

江西金山金尾矿、废石约含有15%的绢云母,绢云母80%集中在0.05毫米~0.01毫米。采用磨矿-浮选工艺,可以获得满足绢云母粉MCA-1、MCA-2、MCA-3产品Al2O3成分要求的绢云母产品;浮选尾矿主要含有长石、石英,适用于陶粒、胚料等建材使用。

朔州煤系固废现状

黑龙江三矿沟铜堆场浸渣含有铜、金、铁、石榴石等有用组分,综合开发价值巨大。工艺矿物学研究查明了铜浸渣矿石组成及主要有用矿物的嵌布特性,开展了大量试验研究等。铜回收效果较差,金重选可得到含金3g/t以上、回收率35%以上的金精矿,效果较好;回收金的尾矿采用磁选工艺获得产率7.82%、含磁性铁65.16%、回收率89.34%的磁铁矿精矿,满足C65品级铁含量质量要求,选别效果较好。磁选尾矿重选可得到产率53.57%、纯度95%以上的钙铁榴石。三矿沟铜浸渣采用磨矿-重选-磁选-重选的工艺流程,实现了共伴生矿物的综合回收,其工艺流程简单易行,且成本低,工业上易于实现。该项技术成果的应用可显著提高矿石的资源利用率和综合利用水平,有力促进矿产资源化、减量化利用,极大地提升企业经济效益和社会环境效益。

栾川县永通矿业有限公司铁选厂尾矿库含有可综合回收的镜铁矿,采用一粗一精重选流程,可以得到产率9.19%、铁品位56.05%、回收率42.28%的镜铁矿,综合回收指标较好。综合回收镜铁矿工艺简单,工业易于实施,且运行成本较低,能有效提高资源利用率及综合利用水平,增加企业经济效益。栾川县永通矿业有限公司东沟尾矿库含可溶性铁7.4%,采用一粗一精重选流程,可以得到产率2.49%、铁品位43.76%、回收率15.21%的含铁产品。

针对黄金冶炼渣中的有价金属,郑州综合利用所开发了两段焙烧工艺:一段氯化焙烧可以实现金、银、铜、铅、锌挥发率分别达到95%、60%、60%、97%、80%以上,而铁的挥发率在6%以下;二段还原焙烧利用余热实现铁矿物直接还原为单质铁,通过磁选能得到TFe品位88%的铁精矿,铁回收率达到80%以上。通过氯化焙烧-尾气吸收,金、银、铜、铅、锌的综合回收率分别为68.45%、64.5%、98.5%、97.2%、97.6%。目前,设计并安装了两端焙烧扩大试验设备,准备对两段焙烧工艺综合回收黄金冶炼渣中有价金属进行扩大试验验证和工艺条件优化,为工艺技术工业化实施奠定基础。

针对宜春地区锂云母在选冶过程产生的尾矿、矿渣,该研究所分别进行了用作发泡混凝土填充料的研究和用作陶瓷砖原料的研究。研究表明,浮选尾矿比较适合用于高等级陶瓷原料,在陶瓷原料中的添加比高达65%~85%,同时在发泡混凝土中该类尾矿用作骨料的添加比可达20%,而冶金尾渣不再适用于混凝土骨料。

科技创新亮点之五

矿产资源综合利用技术取得重大进展

——铜(钼)冶炼废酸中低浓度铼的综合利用技术取得新突破。为了解决冶炼淋洗液中低浓度铼的综合回收和高效利用问题,郑州综合利用所科研人员从行业共性难题入手,创新工作思路,采用离子交换法从淋洗液中直接吸附铼的领先工艺,大获成功,工艺技术指标全国领先。

据介绍,该技术采用弱碱性阴离子交换树脂直接从淋洗液吸附铼,只需使用低浓度氨水即可达到良好解吸附效果,解决了目前铼回收工艺中存在的富集比低、吸附率低、解吸附困难、树脂循环性能差等技术难题。同时,研发的蒸发母液除杂后返回蒸发结晶的工艺保证了铼的回收率,也避免了采用蒸发母液与淋洗液混合后再次进行吸附的传统工艺导致吸附后液中氨氮含量高、处理难度大的问题,实现了工艺的高效性、环保性的统一。该工艺流程简单,运行成本低,经济效益好,技术指标先进,含铼30毫克/升~70毫克/升的钼冶炼淋洗液,吸附率大于97%,总收率大于95%;含铼3毫克/升~8毫克/升的铜冶炼淋洗液,吸附率大于93%,总收率大于90%,产品纯度达到99.9%以上。

洛钼集团金属材料公司工业化应用现场

该项成果已于2017年获得国家发明专利,并且通过了中国有色金属协会组织的成果鉴定,鉴定结果表明该技术达到国际先进水平。所在项目被国土资源部评为“国土资源公益性行业科研专项2017年度十大优秀成果”。同时,该项成果已在洛钼集团金属材料公司、金堆城钼业集团硫酸厂、中国黄金集团中原黄金冶炼厂有限责任公司等多个国内大型企业进行了成果转化并工业化实施,生产运行指标好,每年将为我国增产3~4吨高铼酸铵产品,为国家铼资源保障做出了重要贡献。

——形成含氧化钨钼矿产业化利用成套技术。科研人员针对卢氏夜长坪钼钨矿,采用新型氧化钨钼捕收剂、浮选抑制剂以及氧化钨钼粗精矿预处理新工艺,可从含钨0.373%、含钼0.299%的氧化粗精矿中精选出含钨1.738%、含钼1.342%的氧化钼高品位粗精矿,作业回收率分别为85.59%和82.45%;开发了新一代高速重选预选试验样机以及工业机,并进行试验,实验结果表明高速离心分选机实现了对低品位钨钼矿富集的目的,分选粒度0.2毫米~0.015毫米,钨回收率80.1%,选矿富集比为2.08;建立了适合于离心场分选机分选过程和分选体系的液-固两相流体力学模型,曳力系数模型;对溢流产率、分级效率进行了多元线性回归分析,总结出溢流产率和入料浓度、处理量、转速间的多元线性关系。目前,该技术已进行1000 吨/天的干式磁选分离及浮选工业试验,经过3个月的现场工业试验,获得试验指标良好。

——榴辉岩型金红石利用关键技术获推广。郑州综合利用所科研人员以我国江苏东海超大型榴辉岩型金红石矿为研究对象,在工艺矿物学研究的基础上开展综合利用关键技术研究,提出适合此类资源特性的金红石、石榴子石、绿辉石高效分选新工艺,实现有用矿物的综合利用,解决了我国紧缺大宗矿产资源的开发利用难题,预计可盘活大量尚未开发利用的榴辉岩型金红石矿产资源。与此同时,研究所借鉴该工艺流程,完成了青海省乌兰县丁叉叉山南坡钛矿(榴辉岩型)实验室扩大连续试验;通过增加破碎段数、优化磨矿分级条件等方法,完成了山东日照石榴石矿选矿厂的技改,使该选厂的日处理量由300吨提高至800吨,大幅增加了企业效益。

实验证明,郑州综合利用所研究的选矿工艺试验指标良好:按日处理2000吨矿石来计算,年可产石榴子石精矿27万吨,绿辉石精矿品位85%~90%;按产率25%来计算,年可产绿辉石精矿15.00万吨,年产值0.45亿元,合计年产值3.15亿元。

——超白玻璃用硅砂绿色提纯技术工业示范。在实验室试验基础上,工业试验设计规模达到1000吨/日。工业试验产品经相关质量监督检验中心检测,完全达到我国超白硅砂产品质量要求,硅砂矿物回收率74%。与原生产工艺相比,工业试验产品质量及稳定性大幅度提高,且销售价格提高20%,经初步统计,生产成本由87元/吨产品降低到73元/吨,降低了12%。矿物回收率由65%提高到74%,水资源利用率提高17%。该成果的推广将极大改善我国超白玻璃工业原料短缺的现状,经初步估算,企业每年新增产值1.8亿元,新增毛利润2400万元。

工业试验情况浮选段

矿业报官方微博

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