科技創(chuàng)新是黃金礦山度過寒冬的最佳選擇
發(fā)表時間 :2014-09-04 來源:
編者按:日前,在山東招遠(yuǎn)舉辦的2014中國國際黃金礦業(yè)技術(shù)高峰論壇上,“全球黃金資源勘探開發(fā)有哪些新技術(shù)、新方法”,“如何提升我國黃金礦業(yè)科技的整體水平”,“如何推動中國黃金產(chǎn)業(yè)技術(shù)的國際間的交流與合作”,“黃金資源勘探新技術(shù)、新設(shè)備”,“深部和超深部黃金資源開采方法及研究”,“復(fù)雜成分金礦資源的選冶及多元素綜合回收新技術(shù)”等圍繞“科技創(chuàng)新、生態(tài)礦業(yè)”主題展開的諸多命題被熱烈討論。記者細(xì)心整理,取其精華,以饗讀者。
山東招金集團副董事長、招金礦業(yè)董事長 翁占斌
中國黃金行業(yè)進入了金價低位運行、新舊矛盾疊加、運營風(fēng)險增多、市場倒逼內(nèi)部改革的“新常態(tài)”發(fā)展階段。在市場金價處于中低價位長周期的現(xiàn)實條件下,繼續(xù)我們價值創(chuàng)造的靈丹妙藥就是技術(shù)創(chuàng)新。
上個世紀(jì)80年代中期到世紀(jì)末,黃金科技創(chuàng)新為招金集團帶來了生產(chǎn)的春天。在20多年前,夏甸金礦是一個被判了死刑,即將閉坑的礦山,然而,探礦科技救活夏甸金礦。1994年,該礦在深部探獲了儲量4噸,一舉擺脫了資源危機。大尹格莊金礦資源儲量大、品位低、埋藏深,我們通過采用新的充填采礦方法、使用大型機械化設(shè)備出礦、利用規(guī)模化開采等一系列采礦科技創(chuàng)新措施,最終造就了大尹格莊金礦。冶煉技術(shù)的創(chuàng)新奠定了招遠(yuǎn)成為“中國金都”的基礎(chǔ)。2012年招遠(yuǎn)市黃金產(chǎn)量突破100萬兩,成為中國第一個產(chǎn)量過百萬兩的縣級市。
但行業(yè)發(fā)展到今天,卻面臨制約行業(yè)科技創(chuàng)新的一系列共性問題。如,在開采技術(shù)領(lǐng)域,面臨著超深采礦、薄礦體采礦的難題;在選冶技術(shù)領(lǐng)域,面臨難選冶資源回收率問題等。
現(xiàn)在社會已經(jīng)進入了一個新的發(fā)展階段——科技紅利階段。產(chǎn)業(yè)升級,加快“三化”融合,將是未來黃金礦業(yè)生存與發(fā)展的必然選擇;安全、環(huán)保和生態(tài),將是未來黃金礦山可持續(xù)發(fā)展的重要保障;資源綜合回收利用,將是中國黃金礦業(yè)科技創(chuàng)新的重要命題;對黃金科技體制機制的建設(shè),將是引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的軟實力。
科技創(chuàng)新的問題,歸根結(jié)底還是人才的問題。所以要進一步加大智力投資;增強管理體系創(chuàng)新;積極促進科技成果的引進、消化和吸收;擴大行業(yè)內(nèi)科技交流,促進合作共贏。
湖南有色金屬研究院教授 朱一民
難選金礦石是指金以細(xì)粒浸染狀賦存于硫化物、硅酸鹽、亞銻酸鹽或碲化物中,或由于礦石中存在炭質(zhì)礦物,不經(jīng)預(yù)處理則不適于直接氰化的金礦石。該類型金礦石中的金通常以細(xì)粒金或次顯微金呈包裹或浸染狀存在于黃鐵礦、砷黃鐵礦、毒砂等硫化物中,細(xì)磨亦難以分離;而礦物的包裹阻止了金與浸金劑有效接觸,妨礙了金的浸出。
該類型的金礦石資源在我國儲量較為豐富,在貴州、云南、甘肅、四川等地分布較廣。
選礦研究針對該類型金礦石進行了多種選礦工藝流程方案比較,以便優(yōu)選工藝方案,篩選合理有效的選礦藥劑制度,試驗研究結(jié)果表明,金回收率獲得了大幅度的提高。同時,還綜合回收了礦石中的鉛、銻、銅等其他有價金屬礦物,使該類難選金礦石資源價值得到有效提高。
目前的狀況是,選礦廠數(shù)量多但規(guī)模小、自動化程度低,從100噸/日到1000噸/日不等,大部份在500噸/日以下,很難有規(guī)范的管理和自動化程度高的設(shè)備配制。供礦量和原礦的礦石品位非常不穩(wěn)定,至使選礦生產(chǎn)不穩(wěn)定,選礦指標(biāo)難以得到保障,選礦成本也非常高。由于缺乏針對難選金礦石的選礦技術(shù),目前絕大多數(shù)金選礦廠采用的是載金硫化礦與非載金硫化礦混合浮選獲得金精礦的選礦工藝,不僅有價金屬礦物沒有得到有效回收,金精礦品位及回收率也難以提高。
難選金礦石中有價金屬及載金硫化礦、以及金與硫化礦之間嵌鑲關(guān)系復(fù)雜,嵌布粒度微細(xì),礦石中含泥含炭高;有價礦物與載金礦物間可浮性差異不同導(dǎo)致它們分離困難。難選金礦的浮選需要較高的入選磨礦細(xì)度,才能使有價礦物間及與載金礦物較好的單體解離,使金的選礦指標(biāo)得到提高,并使有價礦物得以回收。根據(jù)不同的礦石性質(zhì),可以分別采用混合浮選、優(yōu)先浮選、等可浮選-分離浮選、混合浮選-分離浮選選礦工藝。對于含硫化礦物品種多且復(fù)雜的礦石,采用優(yōu)先浮選、等可浮選-分離浮選工藝是較佳的選擇。
中國礦業(yè)聯(lián)合會地質(zhì)與礦山裝備分會秘書長 高富麗
在將來較長的一段時間內(nèi),深孔(特深孔)鉆探的需求將會呈現(xiàn)平穩(wěn)增長的態(tài)勢,尤其是在國民經(jīng)濟發(fā)展所需的貴金屬和稀有金屬勘探、科學(xué)鉆探以及國家安全所需的戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源的勘探方面,深孔(特深孔)鉆探將會出現(xiàn)持續(xù)快速的增長,深孔鉆探裝備具有良好的發(fā)展空間。
交流變頻電驅(qū)動巖芯鉆機因其在鉆探綜合效率、鉆探經(jīng)濟性、工藝適應(yīng)性、操控智能化等方面的優(yōu)越表現(xiàn),在2000米以深的深孔(特深孔)鉆探方面具有良好的適應(yīng)性,將成為主要的發(fā)展方向之一。
另外,基于空氣快速鉆進的動力頭鉆機發(fā)展迅速;傳統(tǒng)鉆機發(fā)展趨于個性化;聲波鉆機曾作為一種新型的鉆孔設(shè)備,自上世紀(jì)80年代以來已在歐美和日本等發(fā)達國家?guī)r土鉆探工程施工領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,現(xiàn)在已經(jīng)落地本土;大型車載鉆機、煤層氣鉆機研制取得進展;深孔鉆探用泥漿泵形成系列;N口徑繩索鉆桿鉆深記錄超過3000米;新型孔口器具迅速推廣;出現(xiàn)新型野外作業(yè)營房車;自主研發(fā)的電法工作站成功應(yīng)用,陣列電磁法系統(tǒng)由陣列天然場電磁法和陣列人工場電磁法組成。該方法技術(shù)可廣泛應(yīng)用于多金屬礦產(chǎn)、地下(熱)水和油氣等資源的勘查研究,具有大功率、大深度、多參量、高分辨等特點;數(shù)字式電子重力儀研制取得突破進展;國家重大儀器設(shè)備專項ICP-AES關(guān)鍵部件的研制進展順利。
北京礦冶研究總院博士 郭利杰
礦山充填工藝技術(shù)發(fā)展至今,分級尾砂充填技術(shù)仍是目前應(yīng)用最廣泛的充填工藝技術(shù),以自流輸送為主。隨著先進控制技術(shù)、自動檢測及智能通訊反饋技術(shù)的發(fā)展,分級尾砂充填實現(xiàn)了充填參數(shù)自動檢測與數(shù)據(jù)調(diào)整的智能協(xié)同控制。
高濃度全尾砂充填技術(shù)是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的新型礦山充填技術(shù),已在充填礦山得到廣泛應(yīng)用,其特點是以全尾砂作為充填骨料,通過活化攪拌,在高濃度狀態(tài)下輸送到采場。
無廢開采是一種理想的生態(tài)采礦模式,膏體全尾砂充填技術(shù)及廢石膠結(jié)充填技術(shù)或?qū)⒊蔀闊o廢開采的核心技術(shù)載體。
未來,高濃度/膏體全尾砂充填技術(shù)與廢石膠結(jié)充填技術(shù)互相結(jié)合,協(xié)同處理地表尾礦與井下廢物的可持續(xù)性融合技術(shù),將成為最大限度減少廢物、資源和能源極致利用、環(huán)境污染與破壞最小的可持續(xù)采礦范例;低成本、環(huán)保的新型膠結(jié)材料的創(chuàng)新研究與開發(fā)或?qū)⒃絹碓绞艿街匾?。隨著新型膠凝材料制備技術(shù)研究的不斷深入,能更多消納礦業(yè)廢物、具備更低成本的新型復(fù)合膠結(jié)材料(爐渣膠結(jié)劑和地聚物膠凝劑)的強度性能將能得到顯著改善,從而推動高濃度/膏體全尾砂膠結(jié)充填技術(shù)在更廣范圍的礦山推廣應(yīng)用。更有效、更具成本效率并能適應(yīng)更極端環(huán)境的尾礦膏體濃縮設(shè)備、泵送設(shè)備的研究開發(fā)將不斷得到創(chuàng)新發(fā)展;更精準(zhǔn)、更智能的充填參數(shù)自動檢測儀表與自控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)將能達到同步協(xié)調(diào)。
煙臺黃金職業(yè)學(xué)院院長 王建國
成礦預(yù)測是在基本理論的指導(dǎo)下,根據(jù)一定的成礦地質(zhì)理論、成礦地質(zhì)環(huán)境、成礦條件、控礦因素和找礦標(biāo)志,對尚未發(fā)現(xiàn)單將來可能或應(yīng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)的礦床作出推斷、解釋和評價,提出潛在的礦床發(fā)現(xiàn)的途徑,從而發(fā)現(xiàn)礦床和對潛在的資源量進行評價。
裴榮富院士等在總結(jié)國內(nèi)外300多個大型礦床的基礎(chǔ)上,提出中國特大型礦床的形成具有時空偏在性,主要表現(xiàn)在對礦種、礦床類型、成礦時間和成礦背景上均具十分明顯的選擇性。這種成礦偏在性主要取決于地、物、化、遙等多種控礦要素非常罕見的藕合匯聚?!捌谛浴崩碚摰奶岢鰹樘卮笮碗[伏礦床的找礦預(yù)測提供了新的思路。
模型找礦預(yù)測方法的發(fā)展趨勢是將概念模型方法和經(jīng)驗?zāi)P头椒ㄓ袡C結(jié)合起來,強調(diào)找礦信息、找礦經(jīng)驗和找礦理論的融合,利用地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感方法,以及礦床(點)的分布特征、礦床勘探歷史等多源信息,以礦床模型為前提,建立區(qū)域成礦與多元地質(zhì)信息的定量預(yù)測模型,進行資源潛力的定量預(yù)測。數(shù)字礦床模型評價方法正是這種發(fā)展趨勢的具體體現(xiàn)。它以礦床模型和勘查數(shù)據(jù)為驅(qū)動,通過將描述性礦床模型數(shù)字化、知識化,以計算機可以直接識別和處理的數(shù)據(jù)、知識和符號形式,在計算機中建立起與之對應(yīng)的數(shù)字化礦床模型。
數(shù)字礦床模型開始于美國地質(zhì)調(diào)查局,其網(wǎng)頁公開了正在進行的“高級資源評價方法”研究計劃,其中包含了有關(guān)數(shù)字礦床模型的研究內(nèi)容。
長春黃金研究院長 韋華南
我國黃金行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)在總體上與國外先進生產(chǎn)企業(yè)相比還存在差距,主要表現(xiàn)在管理理念、生產(chǎn)規(guī)模、自動化程度、主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)等方面。但在技術(shù)研發(fā)方面國內(nèi)整體水平與國外相當(dāng),在部分領(lǐng)域達到了國際領(lǐng)先水平。
國內(nèi)大部分企業(yè)在管理上表現(xiàn)為粗獷式,與國外精細(xì)化管理差距較大——生產(chǎn)上計劃經(jīng)濟模式的影子時有體現(xiàn),按市場規(guī)律調(diào)節(jié)生產(chǎn)的能力較弱;由于資源規(guī)模及資源所屬企業(yè)存在差異,同一區(qū)域內(nèi)資源形成大規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)較少,形成了小而分散的生產(chǎn)模式,對資源綜合利用、環(huán)保、企業(yè)綜合效益均造成不利影響;受裝備水平、人員素質(zhì)與習(xí)慣影響,國內(nèi)大部分企業(yè)生產(chǎn)均未實現(xiàn)自動化,工藝控制響應(yīng)時間較長、人為影響因素較大,對企業(yè)的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)生了較大影響。
在技術(shù)研發(fā)方面,國內(nèi)有國際影響的科研院所與院校,對生產(chǎn)環(huán)節(jié)技術(shù)與自動化控制技術(shù)的研發(fā)與儲備達到了世界先進水平,在難處理資源開發(fā)利用領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)達到了國際領(lǐng)先水平。具有代表性的技術(shù)為生物氧化技術(shù)、原礦焙燒技術(shù)、含氰廢水處理技術(shù)、薄礦脈和難采礦體開采技術(shù)等等。
中南大學(xué)教授 謝建平
人類社會正面臨嚴(yán)重的發(fā)展問題——能源、資源短缺和環(huán)境污染。另外,根據(jù)目前的消耗趨勢,化學(xué)能源將在200~300年之后消耗殆盡。因此,尋找一種高效、持續(xù)、清潔的新能源是當(dāng)前人類社會迫切需要解決的問題。
根據(jù)國家經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo),2020年GDP較2000年翻兩番,需要用礦產(chǎn)資源翻一番來保證。然而,國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略研究指出:“我國礦產(chǎn)資源緊缺,形勢嚴(yán)重”,“富礦多數(shù)已開發(fā)利用,,已面臨無好礦可建的局面”。與此同時,2008年以來,全國重金屬污染事件呈高發(fā)態(tài)勢,環(huán)境污染矛盾突出,清潔生產(chǎn)任重道遠(yuǎn)。
進入21世紀(jì),我國黃金工業(yè)發(fā)展迅猛。2008年的上半年,全國黃金產(chǎn)量129.089噸,與去年同期相比金產(chǎn)量增加6.879噸,同比增長5.63%。2009年我國黃金產(chǎn)量超過南非,成為世界第一大產(chǎn)金國。這其中,近年來迅速發(fā)展的生物提金技術(shù)功不可沒。
生物冶金具有溫和氧化、溫和還原、節(jié)能環(huán)保、低碳耗的特點。生物冶金歷史久遠(yuǎn),中國早在公元前六七世紀(jì)的《山海經(jīng)》中就有記述:“石脆之山,其陰多銅,灌水出焉,其中多流赤者”。這比歐洲早了八九百年。歐洲有記載的最早涉及細(xì)菌選礦活動是1670年在西班牙的里奧廷托礦,人們利用酸性礦坑水浸出含銅黃鐵礦的銅。1947年,Clomer首先發(fā)現(xiàn)嗜酸氧化亞鐵硫桿菌,認(rèn)為該菌在金屬硫化礦的氧化和某些礦山坑道水的酸化過程起著重要作用。
1958年,第一個生物濕法冶金專利成功申請。同一年,原中南礦冶學(xué)院以何復(fù)煦教授為首在選礦樓成立了生物冶金實驗室,對生物浸出開展了一系列研究。1999年,該實驗室與美國橡樹嶺國家實驗合作開始純培養(yǎng)浸礦微生物的研究;2004年,在世界上首次對嗜酸氧化亞鐵硫桿菌進行全基因組測序,并在其全部3217個基因序列信息的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)320個高氧化活性菌特征基因,其中包括135個與亞鐵和硫氧化以及抗性等功能有關(guān)的基因。時隔不久,《嗜酸氧化亞鐵硫桿菌及其活性的基因芯片檢測方法》的國家標(biāo)準(zhǔn)被推出,實現(xiàn)了高效浸礦菌種快速、準(zhǔn)確篩選。
山東金軟科技有限公司總經(jīng)理 姚衛(wèi)東
黃金礦業(yè)企業(yè)面臨諸多因素的困擾:黃金價格低位徘徊、經(jīng)營成本逐年增加、資源緊缺競爭加劇、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、信息化水平低等。降本增效是黃金礦業(yè)企業(yè)發(fā)展的必要措施,而信息化是助推器。
黃金行業(yè)目前面臨著比較突出的問題,從投資管理方面看,投資活動方式落后,效率低;投資評估、決策與后評價沒有形成完善統(tǒng)一的體系;投資資料分析維度單一。從項目管理方面看,項目分散,不宜監(jiān)督管理;項目現(xiàn)場,項目進度等第一手資料獲取困難,同類項目間對比困難。從安全生產(chǎn)方面看,生產(chǎn)計劃手工編制隨意性大;生產(chǎn)與企業(yè)供應(yīng)鏈脫節(jié),生產(chǎn)調(diào)度依賴經(jīng)驗;勘探采掘與安全數(shù)字化程度低。從財務(wù)管理方面看,財務(wù)成本高;預(yù)算與業(yè)務(wù)實際脫節(jié);財務(wù)業(yè)務(wù)一體化程度不高,無法分析預(yù)測資金使用計劃。從風(fēng)險管控方面看,缺乏完備的風(fēng)控體系;風(fēng)險預(yù)警能力不足;對投資活動、安全生產(chǎn)、財務(wù)現(xiàn)狀等經(jīng)營情況事后監(jiān)管,缺乏預(yù)先防范。這些都總體體現(xiàn)了黃金行業(yè)信息化水平不高,信息系統(tǒng)的建設(shè)往往隨需而建,僅滿足部門級別需求為主,系統(tǒng)功能呈現(xiàn)明顯的“豎井化”,不能滿足信息共享的要求。
