矿物加工工程技术发展和研究

2020-02-16吕鹏辉

山西化工 2020年2期

关键词：工程技术利用率矿产资源

吕鹏辉

(山西长治王庄煤业有限责任公司，山西长治 046000)

如今，矿物加工设备处于不断发展中，并不断向大型化、先进化方向发展，新型设备不断涌现。这些设备的开发设计中，广泛采用新结构、新材质和新加工工艺，改善了设备的技术水平，简化了矿物加工工艺，进而达到高效节能、增大企业经济效益的目的。

1 我国矿物加工工程技术发展概况

1.1 发展过程

矿物加工随着社会发展可分为以下几个阶段，一是，在19世纪前期，这一阶段中矿物加工被当做是一个辅助性的学科应用于采矿冶金行业中，为采矿冶金提供科学理论依据。二是，19世纪到20世纪60年代之间，这期间由于社会不断前行，科学技术日益完善，逐渐将矿物加工从采矿冶金中分离出来，并形成较为独立的体系学科。20世纪60年代以后，矿物加工应用领域逐渐扩展，已延伸到磁选、电选、重选等领域中来。尤其是在1920年以后，矿物加工快速发展，为增大矿产资源开发利用率，减少资源浪费及环境污染，相关体系及技术水平得到显著提升，人员工作能力也得到进一步增强，这为矿物加工行业的进步奠定了坚实基础[1]。

1.2 发展趋势

为提升企业的经济效益，结合现今发展趋势，相关部门对矿物加工的发展也做了适当的调整和优化，大型矿物加工工厂的数量不断增多，由于工程规模的加大，矿物质存储量的增多，对科学技术及人员专业能力的要求也在不断提升，在未来的发展中，应注重加强先进技术的引进和研发，加大新型设备的使用率，以此提高矿物加工施工效率。

2 矿物加工工程技术与工程发展的社会需求

2.1 社会需求要求矿物加工工程技术不断完善

结合目前发展情况来看，与其他发达国家相比，我国矿产资源的开发利用率相对较低，虽然矿产资源丰富，但在使用上却存在着较多问题。社会发展离不开矿产资源的合理利用，再加上我国矿产资源储量丰富，如果可以加大矿产资源的合理开发力度，对于我国社会的前行有着重要意义。基于此，有必要加大矿物加工工程技术的研发及推广，注重矿产资源合理开发和利用。

2.2 特殊区域对矿物加工工程技术的需求

我国矿产资源分布范围较广，且存在着不集中的现象，在矿产资源开发和利用过程中容易碰到较为特殊的地域条件，要想保证这些特殊区域内矿产资源开发利用的合理性、有效性，就需要合理应用矿物加工工程技术，充分发挥区域矿产资源的优势[2]。

2.3 矿物加工工程技术的进一步发展

我国经济发展存在着较大的失衡现象，尤其是中西部地区的经济发展较为落后，但是中西部地区的矿产资源却十分丰富，如果能够增大中西部地区矿产资源的开发和利用率，合理应用矿物加工工程技术，则能够有效优化区域经济水平，减少经济发展不平衡现象，进而推动我国总体经济实力的增强。不过在使用矿物加工工程技术的过程中，需要结合区域特征对传统技术中存在的不足之处加以改进和优化，以增大矿物资源使用率，达到最终改造目标。另外，虽然通过对矿物资源的开发利用，加快了欠发达地区的经济发展，但是中西部地区，由于特殊的地质环境，还需要更加全面的科学技术提供保障，因此在实际的生产过程中，要更加注意对新技术的开发和使用。

3 矿物加工工程技术研究新领域

3.1 各种金属矿物高效开采和利用技术

我国在矿山开采及加工过程中存在着产品单一化、开采成本较高、矿产利用率较低等问题，这使得开采和加工后的矿产产品精细度不足，很容易受到市场波动而影响其自身价值，进而降低整体经济效益。基于此，要求我们研究出高效利用各种金属矿物资源的工艺技术，以提高矿山利润和矿物资源利用率。

3.2 清洁煤炭工程技术

煤炭作为我国能源供应的重要原材料，在多个领域发展中均有着较为重要的作用。不过目前我国开发和加工的煤炭资源中含有较多的砷和硫元素，这些元素随着煤炭的应用会产生较多的有害气体，如二氧化硫等，排放到空气中会对环境质量构成严重威胁，不利于我国生态环境的持续发展，严重时还会对人体健康构成威胁。如今我国矿物加工工程技术和环境保护亟需处理的一个问题就是煤炭化学工业技术、煤炭的加工及再加工技术[3]。

3.3 低成本高效的创新性设备、药剂及工艺

水资源、能源、原材料及药剂的高能耗是制约矿业低耗高效生产发展的主要原因，所以在未来发展过程中，有必要加大对创新性设备、技术工艺等的研究和应用，以达到节约药剂和能耗，提高生产效率的目标。同时在研发过程中，对于药剂的环保性能也要予以综合考量，不但要做到低耗高效外，还需要降低污染物的排放，优化矿业发展水平。如可采用微细粒选矿创新性设备和技术、应用复合力场选矿创新型设备和技术、复合高效选矿药剂等。

3.4 矿物深加工和精加工技术

若想增加矿山开发及矿产资源加工利用率，提升矿物产品的附加价值，降低矿产资源的过度损耗，就需要加强对矿物深加工和精加工工程技术的研究，注重矿物材料及原材料的精细化处理，以期更好的发挥出矿物资源的优势和功用，提高矿产产品的纯度。

3.5 非金属矿物资源开采技术

2000年以后，我国非金属矿产资源的储量在不断增多，这对于我国社会发展也起到了很好的推动作用。目前矿物加工工程技术面临亟需处理的难题是如何将非金属矿产资源投入生产并加以利用，以及如何开发利用非金属矿物资源、如何利用金属矿山中的非金属矿物资源。

3.6 海洋矿产资源开采、利用及加工技术

海洋中矿产资源储量是十分丰富的，如海产品废物、海洋锰结核、微量元素及可溶性盐类等，如何对这些元素进行开发提取和利用，也是目前矿物加工工程技术研发的重点内容。

4 矿物加工工程技术未来发展

4.1 维持传统矿产加工工程技术实践与研究工作

传统矿产加工工程技术的实践及研究工作主要集中在矿物资源的精良提炼、处理较难矿产资源的开发和利用、非一次性可再生资源的循环处理及矿山环境的保护等工作上，其目的是增大矿产资源综合利用率，优化矿物加工工程技术水平，通过理论与实践的有机融合，有效完善矿物资源开采和加工技术，进而推动矿山的良性发展[4]。

4.2 拓展工艺研究及实践范围，创新工艺研究及实践发展模式

结合矿物加工工程发展中存在的问题，应加大矿物加工工程技术与化学、冶金、计算机、环保、生物等学科领域知识的融合力度，对现有的矿物加工工程技术进行创新和优化，扩展其应用范围，并通过新工艺、新技术的应用，改善矿物加工工程的整体水平。与此同时，在实践研究及创新过程中，还应注重绿色理念的融入，确保矿物加工工程技术的高效用、低耗能特征，以推动行业的稳定发展。或者也可在传统的矿物综合利用、富集和分离技术上，追求创新型工艺，拓宽传统矿产加工工程技术专业与水资源处理、矿产材料、资源高效利用、加工工艺、环境修复和恢复、无机非金属材料、矿山环保、矿山经济、非一次资源再加工等专业的融合范围[5]。

4.3 实现与环境修复和保护的有机融合

在矿物加工工程发展中，应将矿物加工工程技术与环境保护和修复工作融合起来，以减少矿物加工生产中有害物质的排放，增大废水、废物的循环处理利用率，减少污染物的直接排放，改进生态环境质量。近年来，我国科学研究院所和一些高等院校已将矿物加工工程技术和环保、粉体工程、无机非金属材料、矿物材料等领域予以融合探索。另外，随着技术水平的不断提高，矿物加工工程在未来的发展中还需加大对非传统矿物资源的开采、利用及处理，加强相关技术的创新，扩展矿物加工工程技术的应用范围，以此实现矿物加工工程与非传统矿产资源的融合开发，增大非矿产资源的利用率，最终实现社会的发展目标。