在礦產(chǎn)資源日益緊張、環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的今天,被視為“城市礦山”的有色金屬尾礦庫,正從環(huán)境負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)變?yōu)閷氋F的二次資源寶藏。尾礦再選,這一融合資源回收與環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵技術(shù),不僅大幅提升資源綜合利用率,更成為礦業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重要抓手。
一、尾礦再選:變廢為寶的雙贏之舉
有色金屬尾礦中,往往仍賦存著可觀的金、銀、銅、鉛、鋅等有價(jià)金屬。實(shí)施尾礦再選,其核心價(jià)值在于:
資源高效重生:從廢棄尾礦中二次提取金屬資源,顯著延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限,減少對(duì)原生礦的依賴,為國(guó)家資源安全提供新保障。
環(huán)境壓力紓解:直接減少尾礦堆存量和庫區(qū)占地面積,有效降低潰壩風(fēng)險(xiǎn)及土地占用壓力;同時(shí),通過移除或穩(wěn)定化尾礦中的有害物質(zhì)(如重金屬),阻斷其向土壤、水體、大氣的遷移路徑,從源頭防控污染。長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,減少新礦山開采活動(dòng),也是對(duì)生態(tài)環(huán)境的間接保護(hù)。
二、技術(shù)賦能:光電分選閃耀再選舞臺(tái)
尾礦再選的成功,高度依賴于對(duì)目標(biāo)礦物性質(zhì)精準(zhǔn)把握下的技術(shù)組合。在眾多方法中,光電分選技術(shù)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),正成為前端預(yù)選的核心引擎,引領(lǐng)著效率與環(huán)保的變革。
精準(zhǔn)識(shí)別的“火眼金睛”:光電分選基于礦物間顯著的光學(xué)特性差異(顏色、紋理、光澤、透明度)或射線吸收特性差異(如X射線透射率),利用高速攝像頭、傳感器和先進(jìn)算法進(jìn)行毫秒級(jí)的識(shí)別與判斷。
高效智能的“分揀大師”:搭載人工智能(AI)的光電分選機(jī)(如X射線透射/XRT分選機(jī)、激光分選機(jī)等),能在粗粒級(jí)(數(shù)毫米至數(shù)十毫米)對(duì)礦石進(jìn)行高速掃描和分選,瞬間剔除大量無價(jià)值的脈石。這不僅實(shí)現(xiàn)了高效的預(yù)拋廢或預(yù)富集,更大幅削減了后續(xù)處理環(huán)節(jié)(如磨礦、浮選)的物料量和能源消耗,降低成本。
綠色環(huán)保的“先鋒典范”:其最大的亮點(diǎn)之一是全過程物理分選,無需添加化學(xué)藥劑。這徹底避免了傳統(tǒng)濕法選礦(尤其是浮選)可能帶來的水資源消耗、廢水處理難題以及化學(xué)藥劑殘留的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),是真正意義上的清潔生產(chǎn)技術(shù)。
靈活應(yīng)用的“多面能手”:特別適用于解離度較好、光學(xué)或射線特征明顯的有色金屬礦物(如塊狀硫化礦、氧化礦)的回收。對(duì)于低品位、成分復(fù)雜的“頑疾”尾礦,光電分選往往展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì),成為盤活存量資源的關(guān)鍵突破口。
三、多元協(xié)同:構(gòu)建高效再選工藝流程
光電分選雖強(qiáng),但尾礦再選通常需要多種技術(shù)的協(xié)同作戰(zhàn)。典型的工藝流程如下:
1.預(yù)處理奠基:尾礦庫原料需經(jīng)過干燥、篩分、破碎和磨礦,核心目標(biāo)是使有用礦物從脈石中充分“解放”出來(單體解離),再通過分級(jí)為不同粒級(jí)的物料找到最適合的分選路徑。
2.光電分選先行:在粗粒級(jí)階段(磨礦后或分級(jí)的粗粒產(chǎn)品),光電分選技術(shù)率先登場(chǎng),發(fā)揮其高效預(yù)富集或預(yù)拋廢的核心作用,為后續(xù)流程“減負(fù)提質(zhì)”。
3.聯(lián)合工藝增效:根據(jù)光電分選后精礦或中礦的具體性質(zhì),靈活組合后續(xù)工藝,形成“組合拳”:
光電分選-浮選:光電高效拋廢后,利用浮選精準(zhǔn)回收細(xì)粒嵌布的有價(jià)礦物,是處理復(fù)雜細(xì)粒尾礦的主流路線。
光電分選-重選:光電富集后,利用搖床、跳汰機(jī)等重選設(shè)備,基于密度差異對(duì)礦物進(jìn)行深度提純,適用于密度差異顯著的礦物。
光電分選-磁選-浮選:處理含磁性礦物(如鐵、錳礦物)的復(fù)雜尾礦時(shí),磁選可作為光電與浮選之間的橋梁。
其他組合如重選-浮選、磁選-浮選等,也根據(jù)礦物特性各有應(yīng)用。
四、未來方向:智能化、綠色化、資源化
尾礦再選技術(shù)正向著更高維度演進(jìn):
1.光電分選持續(xù)進(jìn)化:更高精度、更強(qiáng)智能、更寬粒級(jí)適應(yīng)范圍、更低成本的光電/X射線分選設(shè)備是研發(fā)熱點(diǎn)。未來的設(shè)備將能識(shí)別更細(xì)微的內(nèi)部結(jié)構(gòu)甚至元素組成信息,處理能力與性價(jià)比不斷提升。
2.綠色藥劑引領(lǐng)浮選革命:研發(fā)高選擇性、低毒/無毒、可生物降解的新型浮選藥劑(如生物藥劑、納米藥劑),在提升浮選效率的同時(shí),最大限度減少環(huán)境足跡。
3.智能化貫穿全流程:基于大數(shù)據(jù)分析和人工智能的智能控制系統(tǒng)將深度融入再選全過程,尤其在光電分選和浮選環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)實(shí)時(shí)控制、參數(shù)自優(yōu)化、故障預(yù)測(cè)與維護(hù),大幅提升生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性。
4.綜合利用實(shí)現(xiàn)“零排放”:超越單純的金屬回收,尾礦整體資源化利用是終極目標(biāo)。將再選后的尾渣轉(zhuǎn)化為建筑材料(骨料、水泥、磚瓦)、礦山充填材料、土壤改良劑或生態(tài)修復(fù)基材等,真正實(shí)現(xiàn)尾礦的“吃干榨盡”和零排放,構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)閉環(huán)。
有色金屬尾礦再選,特別是以光電分選技術(shù)為代表的智能、高效、綠色分選手段的應(yīng)用,正在深刻改變礦業(yè)的面貌。它不僅是對(duì)寶貴資源的“二次掘金”,更是礦業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和政策的持續(xù)推動(dòng),沉睡在尾礦庫中的“城市礦山”必將煥發(fā)新生,為資源保障和環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)更大價(jià)值。