磁选考研试题
挑战——总量不足,结构不合理
Xi建筑科技大学矿业专家张志远教授在谈到中国矿业发展现状时表示,中国的矿产资源总体上是丰富而完整的。目前已探明储量的矿产有150多种,其中能源矿产6种,金属矿产60种,非金属矿产80种。然而,仍有相当数量的工业发展所必需的矿物不足。
比如铁矿石、锰矿、铬矿需要大量进口,资源保障程度在下降。同时,中国的矿产资源结构不合理。中国中小型矿多,大型矿少。贫矿多,富矿少;综合矿多,单矿少。矿产资源利用率低,采矿易弃贫,采矿易弃难,乱采滥挖现象严重,矿产资源浪费严重。
张志远说,中国大中型矿山有32%的矿产资源没有得到综合回收。矿产开发造成的环境污染和破坏不仅没有得到有效控制,而且愈演愈烈。目前仅采矿业每年就破坏30 ~ 40万亩土地。其中,直接用于矿业项目的土地占59%。
露天矿排土场占20%,尾矿库占13%,废石堆和矸石山占5%,地表沉陷塌陷成为荒地占3%。此外,我国选矿耗水量和废水排放量惊人,每1吨矿石耗水量为4-8吨。而且选矿废水中含有大量有毒有害的化学物质和重金属离子,给环境带来了严重的影响,循环水的利用率只有70%左右。
关键——采用先进的技术和工艺
张志远说,中国矿业科学合理发展的关键是研究和采用大量先进技术和工艺,使整个生产过程减少废石、废水、尾矿、污染物和有毒有害物质。
近年来,我国在矿业生产过程中开发了许多先进的技术、设备和工艺,关键是推广使用。在这方面,首先应用电子测量技术,从矿石开采的第一个环节就减少对植被的破坏。过去,由于矿石隐藏在地表之下,人们往往根据地质资料指示的大致方位进行掏槽爆破,导致大量植被遭到破坏。电子遥感技术出现后,我们现在可以准确地观察到矿石的具体分布。开采时,应用该技术可以准确剥离废石,并根据生产所需的品位匹配进行合理开采。这样可以提高开采效率,减少岩石剥离,使开采高效低耗,保护环境。
张志远认为,推广和使用无毒选矿药剂和无污染的先进技术也很重要。如某大型铁矿硫浮选1999下半年采用无捕收剂浮选新工艺以来,每年节省药剂生产成本100多万元。在各种综合金属矿体的回收中,中国新开发了许多先进的技术和设备。这些设备和技术可以处理和回收与废水有关的各种矿石和金属,在回收金属的同时,废水可以循环利用。
现在-充分利用尾矿和废渣
张志远告诉记者,虽然采矿业为中国的经济发展提供了大量的原材料,但其产生的各种矿渣大多没有得到处理。目前,我国每年排放矿渣4-5亿吨,约占全部工业废渣的1/3。其中金属矿山尾矿占25%,冶金渣占26%,粉煤灰和煤矸石占35%。尾矿不仅是一大污染源,也是一种宝贵的资源。因此,研究尾矿废渣的综合利用具有重要的现实意义。
如何回收矿产资源,真正做到无废渣无尾矿生产?尾矿回收再利用有很多方面,比如从尾矿中回收多种贵金属,会有可观的效益;酸性气体、酸性废水和碱性矿渣可用作矿物加工的活化剂和抑制剂;含硫化氢的废水可以消除水中的氰化物污染,酸性废水可以中和碱性废水,碱渣可以中和酸性废水。
在这方面,我国黑色金属矿山发展良好,经济效益显著。例如,一些矿山采用重磁分离工艺从尾矿中进一步回收铁矿物;有的在不同领域使用螺旋溜槽、摇床、强磁选机。目前,弱磁场盘式磁选机、中等磁场大圆筒磁选机(磁场强度达到300 ~ 500 mt)、高梯度磁选机等先进设备已在多个矿山得到应用。
突破-尾矿回收
近年来,发达国家尾矿资源化取得了显著成效。美国47%的废弃土地已经恢复正常生态环境。澳大利亚以采矿业为主,采用综合模式。复垦后环境优美,矿山面貌难以辨认。
在这方面,中国近年来也取得了重大进展。金川有色公司尾矿复垦区,除铝土矿尾矿和部分非金属尾矿外,针对大部分尾矿、围岩和废石无植物生长的情况,采取技术措施分期绿化。唐钢石人沟铁矿在尾矿库上分期种草种树,并对主边坡和尾矿坝两侧进行复垦,防止水土流失。
张志远说,虽然中国的尾矿复垦取得了很大进展,但尾矿复垦的比例仍然较低。尾矿复垦任重道远,切不可掉以轻心。
焦点-资源管理
张志远强调,解决当前中国矿业发展中的各种问题,最重要的是加强矿产资源的科学管理和开发。对此,国家有关部门应采取有效措施,解决矿业开发过程中存在的多头管理、乱采滥挖、资源破坏浪费严重、环境污染严重等问题。当前要结合我国节能减排的大趋势,下决心关闭无证开采、对环境造成严重污染的各类矿山;对已限期整改但仍不达标的矿井,要坚决监管。
此外,国家应在矿山开发和生产的各个方面,从资金到设备技术,对科学研究给予大力支持。现有的各种科研成果和先进技术应通过各种渠道大力推广应用。对于那些通过应用新技术、新工艺取得显著成效的单位,要认真总结经验,迅速在行业内推广。