中國(guó)工程院院士、俄羅斯圣彼得堡工程科學(xué)院院士、礦物加工工程專家孫傳堯，在中國(guó)黃金集團(tuán)公司生產(chǎn)技術(shù)交流大會(huì)上表示，傳統(tǒng)的礦物加工技術(shù)開(kāi)發(fā)模式存在弊端，并詳細(xì)分析了“基因礦物加工工程(基因選礦)”及其研究方法和技術(shù)路線，總結(jié)了幾個(gè)典型的精細(xì)選礦新技術(shù)。

基因選礦勢(shì)在必行

國(guó)內(nèi)外礦物加工(選礦)傳統(tǒng)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)模式的一般流程為：工藝礦物學(xué)研究-系統(tǒng)的選礦試驗(yàn)研究(包括小型試驗(yàn)、擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)、半工業(yè)或工業(yè)試驗(yàn))-推薦工藝流程方案-根據(jù)推薦流程及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選礦廠設(shè)計(jì)-試車投產(chǎn)。

孫傳堯說(shuō)：“該模式存在很大弊端，比如開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、成本高、效率低、重復(fù)試驗(yàn)工作容易造成浪費(fèi)等。有的選礦廠投產(chǎn)之日就是技術(shù)改造之時(shí)。個(gè)別選礦廠甚至到達(dá)服務(wù)年限仍未達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。”

對(duì)于這些弊端，孫傳堯認(rèn)為主要有三個(gè)原因。一是對(duì)于制約選礦工藝技術(shù)的根本因素——礦物、礦石和礦床的基因特性，沒(méi)有深入系統(tǒng)地研究、測(cè)試和總結(jié)。二是大量現(xiàn)存的選礦工藝技術(shù)研究數(shù)據(jù)、工藝礦物學(xué)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)實(shí)踐數(shù)據(jù)，以及以往的設(shè)計(jì)資料等大數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有建立，更無(wú)法有效利用。三是現(xiàn)代信息化技術(shù)沒(méi)有與選礦工藝技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)合理深度融合。

“實(shí)際上，在選礦科學(xué)研究中，某些研究者已自覺(jué)或不自覺(jué)地關(guān)注和運(yùn)用基因特性，并取得了一定成果。”孫傳堯說(shuō)。但他同時(shí)指出，關(guān)于礦床、礦石和礦物基因的零散研究，僅僅是初步的，完全構(gòu)不成體系。至今尚未見(jiàn)到用三位一體基因礦物加工工程研究方法所選擇的工藝流程，用于選礦工業(yè)實(shí)踐的報(bào)道。

突破傳統(tǒng)選礦工藝

“試驗(yàn)研究方法是否科學(xué)和高效是非常重要的。如今的科學(xué)技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)新時(shí)代，可以考慮采用基因礦物加工工程的方法對(duì)傳統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)方法進(jìn)行再創(chuàng)新。”孫傳堯提出基因礦物加工工程時(shí)說(shuō)。

為了促進(jìn)對(duì)基因礦物加工工程的研究，孫傳堯提出了幾點(diǎn)研究方法和技術(shù)路線。

1、礦物、礦石和礦床基因特性的研究與測(cè)試

據(jù)孫傳堯介紹，礦石和礦物基因應(yīng)是決定可選性的重要因素，包括礦床成因和類型、礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組成、嵌布特性、結(jié)晶粒度、解離特性、礦物的晶體化學(xué)特征，以及元素組成、化學(xué)鍵特征、晶體構(gòu)造類型、表面和內(nèi)部缺陷和礦物表面特性等。利用現(xiàn)代工藝礦物學(xué)的多種研究手段，對(duì)礦物、礦石的基因特性進(jìn)行系統(tǒng)研究測(cè)試，提出原則的磨礦分級(jí)流程和選別流程，推測(cè)理論選礦指標(biāo)。

“礦物、礦石和礦床基因特性的研究與測(cè)試是制定合理選礦工藝技術(shù)的的基礎(chǔ)。”孫傳堯說(shuō)。

2、建立并利用大數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

“將龐大的礦石工藝礦物學(xué)研究，礦床、礦石和礦物的基因測(cè)試，選礦工藝試驗(yàn)研究，選礦廠生產(chǎn)實(shí)踐數(shù)據(jù)以及選礦廠工程設(shè)計(jì)資料等歷史的、現(xiàn)今的、國(guó)內(nèi)的、國(guó)外的大量資料進(jìn)行收集、研究、建立數(shù)據(jù)庫(kù)。”孫傳堯說(shuō)，“數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和應(yīng)用研究工作量大、難度大，是技術(shù)關(guān)鍵。”

3、現(xiàn)代信息技術(shù)與基因礦物加工技術(shù)深度融合

根據(jù)礦物、礦石和礦床的基因研究測(cè)試結(jié)果并借助于已建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過(guò)智能選擇，初步提出選礦流程方案和預(yù)定的工藝指標(biāo)，再經(jīng)過(guò)虛擬選礦廠的模擬仿真，推薦出工藝流程及指標(biāo)。“工藝流程的智能選擇和虛擬選礦廠的模擬仿真是另一技術(shù)關(guān)鍵，創(chuàng)新性強(qiáng)，難度大。”孫傳堯說(shuō)。

4、有限的選礦試驗(yàn)驗(yàn)證

對(duì)所推薦的選礦工藝流程及指標(biāo)，開(kāi)展有限的選礦試驗(yàn)研究，目的是對(duì)基因測(cè)試研究、大數(shù)據(jù)技術(shù)和信息技術(shù)三位一體推薦的工藝流程及指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證成功的經(jīng)確認(rèn)后轉(zhuǎn)入應(yīng)用，不成功者反饋到虛擬仿真和數(shù)據(jù)庫(kù)再循環(huán)推出。

5、工程轉(zhuǎn)化及數(shù)據(jù)反饋

對(duì)確認(rèn)的選礦工藝流程和選礦指標(biāo)正式用于選礦廠建設(shè)或技術(shù)改造的工程設(shè)計(jì)。投產(chǎn)后的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)必須反饋到虛擬仿真和數(shù)據(jù)庫(kù)。

“基因礦物加工工程的研究方法、技術(shù)路線以及所建立的信息平臺(tái)，有可能突破傳統(tǒng)的礦物加工研發(fā)和工程轉(zhuǎn)化的模式，大幅度縮短工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)周期，實(shí)現(xiàn)高效低耗。”孫傳堯總結(jié)說(shuō)。

加強(qiáng)開(kāi)發(fā)精細(xì)選礦技術(shù)

“尊重與順從礦產(chǎn)資源的基因特性，開(kāi)發(fā)與礦物資源可選性相和諧的精細(xì)選礦技術(shù)十分重要。”孫傳堯說(shuō)，“礦物加工技術(shù)發(fā)展到今天，已不再是從前粗獷式的分選。事實(shí)上，很多工藝技術(shù)的突破，正是由于對(duì)目的礦物和非目的礦物進(jìn)行精細(xì)研究之后，在工程上采取了也許是并非困難的技術(shù)措施而實(shí)現(xiàn)的。”

孫傳堯強(qiáng)調(diào)，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)礦物資源個(gè)性化的基因研究，利用其天然的甚至微小的物性差異，擴(kuò)大其分選的差異，達(dá)到礦物高效分離的目的。

精細(xì)選礦技術(shù)研究包括對(duì)原礦的研究和選礦產(chǎn)品檢查。其中對(duì)原礦的研究包括礦石類型，原礦的化學(xué)組成，礦物組成，有價(jià)元素和伴生元素的含量和賦存狀態(tài)，礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，礦物的嵌布特性、粒度特性和共生關(guān)系，有價(jià)元素的相關(guān)關(guān)系計(jì)算。對(duì)于硫化礦石應(yīng)作物相分析確定氧化率。對(duì)于鐵礦石還應(yīng)確定礦石的酸堿性以便指導(dǎo)后續(xù)燒結(jié)、球團(tuán)的配料。對(duì)于銅礦石還應(yīng)查明自由氧化銅、次生硫化銅和原生硫化銅的礦物含量，對(duì)于氧化銅礦石還應(yīng)查明結(jié)合氧化銅的含量。

孫傳堯認(rèn)為，精細(xì)選礦技術(shù)應(yīng)當(dāng)具備幾個(gè)特點(diǎn)：合理的磨礦分級(jí)流程;尊重礦物的物性，與礦物和平共處;根據(jù)礦物可選性的差異，將礦物顆粒分流分速處理;早收(粗收)、早丟(粗丟)，中礦特別是富連生體的處理得當(dāng);在復(fù)雜的浮選流程中，適當(dāng)形成開(kāi)路環(huán)境，必要時(shí)產(chǎn)出開(kāi)口產(chǎn)品拋尾，減少循環(huán)干擾;流程的繁簡(jiǎn)必須適應(yīng)于礦石的高效分選，不可主觀臆斷。