我國的礦產(chǎn)資源高效利用概述

科技的進(jìn)步少不了對(duì)能源的依靠，特別是礦產(chǎn)資源，近十年來，我國礦產(chǎn)資源高效利用方面取得了長足進(jìn)步，主要表現(xiàn)在新方法和先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛運(yùn)用，極大地提高了礦產(chǎn)資源的回收率以及伴生礦產(chǎn)的綜合利用，緩解了我國長期以來在礦產(chǎn)資源開采與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)之間存在的矛盾。本文來描述目前我國的礦產(chǎn)能源的相關(guān)信息。

(1)黑色金屬

黑色金屬礦產(chǎn)主要包括鐵、錳、鉻、釩和鈦等礦產(chǎn)，鐵礦、錳礦和鉻礦是鋼產(chǎn)品必不可少的原料，但我國鐵礦、錳礦、鉻礦資源嚴(yán)重不足，對(duì)我國現(xiàn)有鐵、錳、鉻、釩、鈦礦產(chǎn)資源的高效利用成為當(dāng)前極為緊迫的任務(wù)，十年來我國黑色金屬高效利用方面有了明顯的進(jìn)展。在鐵礦資源方面，我國鐵礦石富礦少、貧礦多，97%的鐵礦為30%以下的低品位鐵礦，國內(nèi)尚存大量未被開發(fā)利用的難選鐵礦。我國鐵礦石“貧、細(xì)、雜、散”的特點(diǎn)促進(jìn)了我國選礦新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備研究工作的開展，一系列高效精選設(shè)備在選礦廠得到應(yīng)用，一些選礦新工藝和技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。我國鐵礦選礦技術(shù)進(jìn)展主要表現(xiàn)在以下方面：一是實(shí)施“提鐵降硅”戰(zhàn)略，關(guān)鍵技術(shù)包括反浮選技術(shù)及高效捕收劑的應(yīng)用、新型磁選設(shè)備和細(xì)篩技術(shù)的應(yīng)用以及浮選柱的應(yīng)用;二是針對(duì)脈石為含鐵硅酸鹽的細(xì)粒嵌布磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦、鮞狀赤鐵礦等復(fù)雜難處理鐵礦石，研究開發(fā)高效節(jié)能選礦新技術(shù)，如閃速磁化焙燒技術(shù)、強(qiáng)磁預(yù)選工藝、小粒級(jí)赤鐵礦預(yù)選技術(shù)等;三是新型破碎磨礦、篩分、磁選和浮選設(shè)備的研制和應(yīng)用。四是節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，包括多碎少磨工藝、礦石預(yù)選技術(shù)、選礦廢水循環(huán)利用、選礦廠自動(dòng)化技術(shù)、尾礦輸送技術(shù)、尾礦綜合利用技術(shù)等。

在錳礦資源方面，我國錳礦品位低、雜質(zhì)高、礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜、嵌布粒度細(xì)，近80%的錳礦屬于沉積或沉積變質(zhì)型。近幾年我國錳礦選礦技術(shù)進(jìn)展表現(xiàn)在：一是選礦工藝流程優(yōu)化，通過加強(qiáng)洗礦篩分、重選和粗粒強(qiáng)磁預(yù)選，優(yōu)化流程結(jié)構(gòu)，使錳礦石的可用品位提高3%~5%，特別適合于碳酸錳礦石。二是多種型號(hào)的強(qiáng)磁選機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)，DPMS系列永磁強(qiáng)磁機(jī)、新型濕式永磁機(jī)、SHP型強(qiáng)磁選機(jī)和SLON型高梯度磁選機(jī)等磁選機(jī)的應(yīng)用，提高了錳礦的回收率，為錳礦泥和尾礦中錳的回收提供了有效途經(jīng)。三是含多金屬錳礦石的綜合回收取得進(jìn)展，火法選錳的富錳渣法能高效地處理高鐵、高磷等難選貧錳礦石，將鐵與錳及其它有用元素實(shí)現(xiàn)有效分離。四是化學(xué)選錳法的發(fā)展，如采用選冶聯(lián)合工藝富集氧化型銀錳礦中的銀，以氯化焙燒—氰化浸出工藝從某銀錳礦中富集錳、回收銀，采用銨鹽法從低品位碳酸錳礦石中富集回收錳，微生物催化還原浸出氧化錳中錳等多種化學(xué)選錳方法。

在鉻礦資源方面，鉻在自然界中主要賦存于鉻鐵礦中。中國鉻鐵礦資源極度匱乏，95%依賴進(jìn)口，鉻鐵礦的高效利用迫在眉睫。近年來，我國對(duì)低品位鉻鐵礦的利用進(jìn)展主要表現(xiàn)在鉻礦預(yù)熱預(yù)還原鉻礦球團(tuán)新工藝的進(jìn)展，遼陽市宏遠(yuǎn)冶金研究所于2008年，開發(fā)成功外熱式豎爐生產(chǎn)預(yù)還原鉻礦球團(tuán)工藝，并進(jìn)一步用于冶煉高碳鉻鐵試驗(yàn)。從鉻渣中分離回收鉻的技術(shù)中，浸取—微生物回收法以及氯化焙燒回收法取得了較好的效果。另外，多金屬礦中伴生鉻的利用也已引起關(guān)注，如甘肅金川銅鎳尾礦中回收鉻，采用氧化焙燒法制取鉻鹽，再電解出金屬鉻。

在釩、鈦礦產(chǎn)資源方面，釩鈦磁鐵礦是我國有重大特色的多金屬礦產(chǎn)資源，儲(chǔ)量巨大，且為釩、鈦、鐵、鉻等多金屬共生，資源綜合利用價(jià)值很高。釩鈦磁鐵礦的高效清潔利用進(jìn)展主要有，亞熔鹽法釩渣高效清潔提釩技術(shù)、酸浸法從黏土釩礦中提釩技術(shù)、鈦鐵礦精礦球團(tuán)還原—銹蝕法制取富釩料、釩鈦磁鐵精礦還原—磨選法綜合利用鐵釩鈦以及低品位鈦的轉(zhuǎn)底爐還原—氯化法提取等技術(shù)的發(fā)展。

國內(nèi)某礦

(2)有色金屬

我國有色金屬礦產(chǎn)主要有鎢礦、錫礦、鉬礦、銅礦、鉛礦、鋅礦、鎳礦、鈷礦、鋁土礦、鎂礦、鉍礦、汞礦和銻礦等，下面主要介紹我國鎢礦、錫礦、鉬礦、銅礦、鉛鋅礦、鋁土礦等礦產(chǎn)高效利用方面的主要進(jìn)展。

我國鎢礦儲(chǔ)量居世界首位，鎢礦開采歷史久遠(yuǎn)，特別是黑鎢礦資源經(jīng)過近百年的開采儲(chǔ)量日漸減少、入選品位逐年下降。近年來，鎢礦選礦技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在：一是在粗粒級(jí)黑鎢礦選礦中，高效節(jié)能的重選設(shè)備有所發(fā)展，如在重選工藝中推廣應(yīng)用了動(dòng)篩跳汰機(jī)、螺旋溜槽;在細(xì)粒級(jí)黑鎢礦選礦中，采用重選、浮選、磁選多種選礦方法相結(jié)合的聯(lián)合工藝流程，使精礦品位和回收率逐漸得到了提高。二是隨著黑鎢礦的開采殆盡，難選白鎢礦的利用受到重視，對(duì)于白鎢礦較有效的浮選工藝進(jìn)展迅速，開發(fā)了常溫浮選法，研制了多種新型白鎢浮選捕收劑和抑制劑，應(yīng)用了浮選柱等新型浮選設(shè)備。三是對(duì)于復(fù)雜難選的多金屬黑、白鎢礦，黑、白鎢混合浮選新工藝不斷發(fā)展。

我國錫礦資源豐富，但錫礦石種類繁多、組成復(fù)雜、分選困難。近年來，對(duì)于錫礦的高效利用方向主要為：一是提高錫選礦回收率，以重選法為主的聯(lián)合工藝如重選—浮選法、重選—浮選—重選法、浮選—重選法、浮選—重選—磁選等的聯(lián)合分離工藝流程來實(shí)現(xiàn)多金屬礦的綜合利用。二是多種浮選選礦方法的發(fā)展，如載體浮選法、絮凝浮選法、浮選柱浮選法、雙液分離浮選法、離子浮選法、沉淀浮選法、吸附膠體浮選法、加壓加溫浮選法、真空浮選法等。

我國鉬礦儲(chǔ)量豐富，主要以輝鉬礦形式存在，另外還有銅鉬礦和高氧化率鉬礦等。輝鉬礦資源相對(duì)易選，開發(fā)和利用其它鉬資源越來越重要。我國鉬礦選礦技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在：輝鉬礦新型浮選藥劑和新型浮選柱的發(fā)展;低品位礦石廢催化劑殘?jiān)谢厥浙f技術(shù)的發(fā)展;銅鉬礦和高氧化率鉬礦等難選鉬礦中回收技術(shù)如預(yù)先脫泥、焙燒—浸出工藝、選冶聯(lián)合工藝等技術(shù)的突破。

我國銅礦資源利用率較低，“貧、雜、氧、難”是我國當(dāng)前銅礦資源利用情況的最好概括。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國尚有43%的銅儲(chǔ)量暫難利用，提高資源綜合利用率勢(shì)在必行。近年來，我國銅礦選礦技術(shù)研究取得了重大進(jìn)展，主要表現(xiàn)在：一是硫化銅礦石選礦中的銅鋅硫化礦浮選分離技術(shù)的發(fā)展。二是氧化銅礦石選礦的進(jìn)展，如氧化銅礦石浮選過程中預(yù)先脫泥—誘導(dǎo)浮選、分段硫化浮選等技術(shù)的突破，氧化銅礦石化學(xué)選礦中硫代硫酸鹽浸出堿性氧化銀、銅礦技術(shù)，浸出—置換—浮選工藝流程和浸出-沉淀-載體浮選方法的發(fā)展。三是銅礦浮選藥劑中高效捕收劑、高效組合抑制劑及新型活化劑的研制。

我國鉛鋅礦資源豐富，目前國內(nèi)的鉛鋅工業(yè)礦物主要有氧化鉛鋅礦及硫化鉛鋅礦。鉛鋅礦選礦技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在：一是硫化鉛鋅礦浮選電化學(xué)及電位控制浮選技術(shù)的突破，等可浮浮選、分支串聯(lián)浮選、異步混合浮選、部分快速優(yōu)先浮選等新穎浮選流程結(jié)構(gòu)的開發(fā)利用;二是氧化鉛鋅礦中，新型捕收劑、抑制劑和組合浮選藥劑的研制，復(fù)雜難選氧化鉛鋅礦中浮選工藝流程的優(yōu)化。

我國鋁土礦約98%以上都是一水硬鋁石型鋁土礦。此類鋁土礦的特點(diǎn)是高鋁、高硅、低鐵，礦物組成非常復(fù)雜，嵌布粒度較細(xì)，鋁礦物和鋁硅酸鹽礦物的可磨性差異較大，不能滿足拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的要求。我國科技工作者立足國內(nèi)鋁土礦資源性質(zhì)特點(diǎn)，為了滿足低能耗的拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的需要，對(duì)此類礦石進(jìn)行了大量預(yù)脫硅處理研究，主要技術(shù)有：化學(xué)選礦脫硅法、洗礦分級(jí)方法、選擇性絮凝方法、重選方法、載體浮選方法、聯(lián)合方法、輻射選礦法、生物選礦脫硅方法等。

(3)貴金屬

我國貴金屬礦產(chǎn)資源主要有金礦、銀礦、鉑族金屬(鉑、鈀、釕、銠、銥、鋨)礦產(chǎn)資源等，下面主要介紹我國金礦資源及鉑族金屬礦產(chǎn)在高效利用方面的發(fā)展。我國采金歷史悠久，2010年我國黃金產(chǎn)量達(dá)到340噸，已連續(xù)四年世界第一。隨著易處理金礦的不斷開采，可直接氰化提取的高品位金礦資源日趨枯竭，低品位、難處理金礦資源的開采利用勢(shì)在必行，我國難處理金礦資源比較豐富，約占探明儲(chǔ)量的1/4。金礦的高效利用的主要進(jìn)展有：一是改建和強(qiáng)化傳統(tǒng)的選礦方法，如改造破碎磨礦工藝流程來實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”、研制新型浮選藥劑等。二是難處理金礦石預(yù)處理方法如常規(guī)氧化焙燒、熱壓浸出和細(xì)菌氧化法的發(fā)展及浮選—氰化聯(lián)合工藝流程的應(yīng)用。

在鉑族金屬礦產(chǎn)方面，鉑族元素始終是最緊缺的礦種之一，全國保有儲(chǔ)量?jī)H約310t、工業(yè)儲(chǔ)量23t，不足世界儲(chǔ)量的3%。我國鉑族元素礦產(chǎn)高效利用發(fā)面進(jìn)展主要是：催化劑和催化技術(shù)的發(fā)展，含鉑族金屬的失效催化劑種類和數(shù)量不斷增加，加壓氰化法的提出，火—濕法聯(lián)合工藝技術(shù)的發(fā)展等。

(4)稀有金屬

稀有金屬礦產(chǎn)資源包括鈮、鉭、鋰、鈹、鋯、鍶、銣、銫等礦產(chǎn)，我國主要稀有金屬礦產(chǎn)有鋰礦、鈹?shù)V、鈮鉭礦等，分布較集中、多為共伴生礦床。我國稀有金屬礦產(chǎn)資源高效利用方面的進(jìn)展主要是：鋰礦方面主要有鹽湖鹵水提鋰技術(shù)的發(fā)展，鈹?shù)V方面主要有高氟低品位鈹?shù)V中對(duì)礦石加堿焙燒—水解除雜—再球磨后浮選提鈹技術(shù)的發(fā)展，鈮鉭礦方面多種選冶聯(lián)合工藝如重選—磁選—浮選聯(lián)合流程等技術(shù)的應(yīng)用。

(5)稀土金屬

稀土金屬礦產(chǎn)包括鈧礦、輕稀土礦(鑭、鈰、鐠、釹、鉅、釤、銪)和重稀土礦(釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、釔)等礦產(chǎn)資源，我國稀土礦產(chǎn)資源豐富、礦床類型齊全、分布面廣而又相對(duì)集中。我國稀土礦選礦技術(shù)的發(fā)展主要有：一是工藝的創(chuàng)新，如白云鄂博稀土礦中將強(qiáng)磁車間的粗選—精選改為粗選—掃選，掃選精礦用反浮泡沫作為稀土浮選原料進(jìn)行反浮。二是新型高效稀土浮選藥劑如LF-8、LF-6捕收劑的研制，三是新型選礦設(shè)備的開發(fā)，如磁選機(jī)、螺旋溜槽、浮選柱等[71]。

(6)分散元素金屬

分散元素包括銦、鎵、鍺、鉈、鎘、硒、碲、錸等8個(gè)元素。前人認(rèn)為“分散元素不形成獨(dú)立礦床，它們以伴生元素方式存于其它元素的礦床中”。20世紀(jì)90年代以來，在涂光熾院士帶領(lǐng)下中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所完成“分散元素成礦機(jī)制研究”項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)分散元素可以成礦，可以形成獨(dú)立或共生礦床。近十年，我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多分散元素獨(dú)立礦床，為分散元素的利用做出了重要貢獻(xiàn)。項(xiàng)目還發(fā)現(xiàn)分散元素成礦類型的專屬性，絕大多數(shù)分散元素所富集的礦床類型具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，成礦專屬性的發(fā)現(xiàn)提高了分散元素的找礦及與多金屬綜合利用的效率。

(7)放射性金屬

放射性金屬包括鈾、釷、鐳、钚、錒、镅、鍆等，我國放射性金屬礦產(chǎn)主要為鈾礦。鈾是重要的戰(zhàn)略金屬，我國鈾礦資源貧乏、需求量大，提高鈾資源的利用水平迫在眉睫。鈾礦選礦技術(shù)主要有地浸、堆浸等，近年來選礦工藝技術(shù)的發(fā)展主要有：一是地浸選礦技術(shù)的發(fā)展，如可地浸砂巖型鈾礦快速鉆進(jìn)沖洗液的應(yīng)用等。二是堆浸選礦工藝的改進(jìn)，包括化學(xué)溶浸劑、助滲劑等方面的創(chuàng)新。三是原地爆破浸出技術(shù)、細(xì)菌堆浸新工藝的發(fā)展。

(8)非金屬礦產(chǎn)

我國非金屬礦產(chǎn)資源種類較齊全，已探明非金屬礦產(chǎn)有88種，主要介紹一下我國螢石礦、鉀長石礦、磷礦等礦產(chǎn)資源開發(fā)利用進(jìn)展。螢石礦選礦進(jìn)展主要表現(xiàn)在石英型螢石礦高效抑硅藥劑的研制，重晶石型和碳酸鹽型螢石礦高效捕收劑和抑制劑以及多次選別工藝流程的開發(fā)。鉀長石礦高效利用主要表現(xiàn)在除鐵工藝的進(jìn)展，如浮選—硫酸酸浸聯(lián)合、磁選—浮選聯(lián)合、反浮選—強(qiáng)磁選聯(lián)合等多種聯(lián)合工藝除鐵技術(shù)的發(fā)展。磷礦方面主要進(jìn)展有：一是反浮選、雙浮選工藝的發(fā)展及新型浮選藥劑的研制，二是重介質(zhì)旋流器選磷技術(shù)的開發(fā)和新型磁選設(shè)備的應(yīng)用，三是窯法磷酸技術(shù)、微生物處理法、干式電選法等技術(shù)的突破。

(9)能源礦產(chǎn)

我國主要能源礦產(chǎn)有煤、石油、天然氣、核能及地?zé)岬?，中國能源礦產(chǎn)資源比較豐富，但結(jié)構(gòu)不理想，煤炭資源比重偏大，石油、天然氣資源相對(duì)較少。我國在煤礦資源高效利用中的進(jìn)展主要表現(xiàn)在選煤技術(shù)的發(fā)展：掌握了國際上先進(jìn)的選煤方法，高效重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)廣泛推廣，風(fēng)選、動(dòng)篩跳汰選煤技術(shù)及大型設(shè)備得到發(fā)展，浮選選煤技術(shù)中各類捕收劑和泡沫劑的研制，細(xì)粒煤脫水技術(shù)中加壓過濾技術(shù)、強(qiáng)氣壓穿流式壓濾技術(shù)和沉降離心脫水技術(shù)的突破等。綜上所述，我國在礦產(chǎn)資源高效利用領(lǐng)域取得了顯著的成果。2012年國家發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：在礦產(chǎn)資源綜合利用方面，全國約1/3的共伴生礦產(chǎn)資源實(shí)現(xiàn)綜合開發(fā)。黑色金屬礦共伴生的30多種有用組分中，有20多種得到綜合利用;有色金屬礦的45種共伴生組分中，有33種得到綜合利用;全國共伴生金屬礦產(chǎn)約70%得到綜合利用，綜合利用的金屬量占到全國金屬總產(chǎn)量的15%，全國35%的黃金、90%的銀、100%的鉑族元素、75%的硫鐵礦和50%以上的釩、碲、鎵、銦、鍺等稀有金屬來自于綜合利用。目前已形成攀枝花釩鈦磁鐵礦、金川銅—鎳多金屬共生礦、包頭白云鄂博稀土—鈮—鐵多金屬共生礦、湖南柿竹園鎢錫多金屬共生礦、廣西大廠錫多金屬礦、遼寧硼鎂鐵礦等六大共、伴生礦產(chǎn)資源綜合利用基地。在再生資源回收利用方面，主要品種再生資源回收總量達(dá)1.65億噸，回收總值達(dá)5763.9億元，部分城市主要品種再生資源回收率提高到70%，廢鋼鐵、廢銅、廢鋁、廢鉛利用量分別占當(dāng)年產(chǎn)量的13%、50%、23%和42%。

以上就是我國現(xiàn)在利用的相關(guān)礦產(chǎn)資源，能源有限，需要我們保護(hù)能源，從自己做起，從身邊的小事做起。