科技创新是黄金矿山度过寒冬的最佳选择

昆仑剑客 · 发表于 2014-9-2 21:36

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科技创新是黄金矿山度过寒冬的最佳选择

——中国国际黄金矿业技术高峰论坛关于科技创新的大讨论

2014-09-02中国矿业报

日前，在山东招远举办的2014中国国际黄金矿业技术高峰论坛上，“全球黄金资源勘探开发有哪些新技术、新方法”，“如何提升我国黄金矿业科技的整体水平”，“如何推动中国黄金产业技术的国际间的交流与合作”，“黄金资源勘探新技术、新设备”，“深部和超深部黄金资源开采方法及研究”，“复杂成分金矿资源的选冶及多元素综合回收新技术”等围绕“科技创新、生态矿业”主题展开的诸多命题被热烈讨论。

山东招金集团副董事长、招金矿业董事长 翁占斌

　　中国黄金行业进入了金价低位运行、新旧矛盾叠加、运营风险增多、市场倒逼内部改革的“新常态”发展阶段。在市场金价处于中低价位长周期的现实条件下，继续我们价值创造的灵丹妙药就是技术创新。

　　上个世纪80年代中期到世纪末，黄金科技创新为招金集团带来了生产的春天。在20多年前，夏甸金矿是一个被判了死刑，即将闭坑的矿山，然而，探矿科技救活夏甸金矿。1994年，该矿在深部探获了储量4吨，一举摆脱了资源危机。大尹格庄金矿资源储量大、品位低、埋藏深，我们通过采用新的充填采矿方法、使用大型机械化设备出矿、利用规模化开采等一系列采矿科技创新措施，最终造就了大尹格庄金矿。冶炼技术的创新奠定了招远成为“中国金都”的基础。2012年招远市黄金产量突破100万两，成为中国第一个产量过百万两的县级市。

　　但行业发展到今天，却面临制约行业科技创新的一系列共性问题。如，在开采技术领域，面临着超深采矿、薄矿体采矿的难题；在选冶技术领域，面临难选冶资源回收率问题等。

　　现在社会已经进入了一个新的发展阶段——科技红利阶段。产业升级，加快“三化”融合，将是未来黄金矿业生存与发展的必然选择；安全、环保和生态，将是未来黄金矿山可持续发展的重要保障；资源综合回收利用，将是中国黄金矿业科技创新的重要命题；对黄金科技体制机制的建设，将是引领行业发展的软实力。

　　科技创新的问题，归根结底还是人才的问题。所以要进一步加大智力投资；增强管理体系创新；积极促进科技成果的引进、消化和吸收；扩大行业内科技交流，促进合作共赢。

　　湖南有色金属研究院教授 朱一民

　　难选金矿石是指金以细粒浸染状赋存于硫化物、硅酸盐、亚锑酸盐或碲化物中，或由于矿石中存在炭质矿物,不经预处理则不适于直接氰化的金矿石。该类型金矿石中的金通常以细粒金或次显微金呈包裹或浸染状存在于黄铁矿、砷黄铁矿、毒砂等硫化物中，细磨亦难以分离；而矿物的包裹阻止了金与浸金剂有效接触，妨碍了金的浸出。该类型的金矿石资源在我国储量较为丰富，在贵州、云南、甘肃、四川等地分布较广。选矿研究针对该类型金矿石进行了多种选矿工艺流程方案比较，以便优选工艺方案，筛选合理有效的选矿药剂制度，试验研究结果表明，金回收率获得了大幅度的提高。同时，还综合回收了矿石中的铅、锑、铜等其他有价金属矿物，使该类难选金矿石资源价值得到有效提高。

　　目前的状况是，选矿厂数量多但规模小、自动化程度低，从100吨/日到1000吨/日不等，大部份在500吨/日以下，很难有规范的管理和自动化程度高的设备配制。供矿量和原矿的矿石品位非常不稳定，至使选矿生产不稳定，选矿指标难以得到保障，选矿成本也非常高。由于缺乏针对难选金矿石的选矿技术，目前绝大多数金选矿厂采用的是载金硫化矿与非载金硫化矿混合浮选获得金精矿的选矿工艺，不仅有价金属矿物没有得到有效回收，金精矿品位及回收率也难以提高。

　　难选金矿石中有价金属及载金硫化矿、以及金与硫化矿之间嵌镶关系复杂，嵌布粒度微细，矿石中含泥含炭高；有价矿物与载金矿物间可浮性差异不同导致它们分离困难。难选金矿的浮选需要较高的入选磨矿细度，才能使有价矿物间及与载金矿物较好的单体解离，使金的选矿指标得到提高，并使有价矿物得以回收。根据不同的矿石性质，可以分别采用混合浮选、优先浮选、等可浮选－分离浮选、混合浮选－分离浮选选矿工艺。对于含硫化矿物品种多且复杂的矿石，采用优先浮选、等可浮选－分离浮选工艺是较佳的选择。

　　中国矿业联合会地质与矿山装备分会秘书长 高富丽

　　在将来较长的一段时间内，深孔（特深孔）钻探的需求将会呈现平稳增长的态势，尤其是在国民经济发展所需的贵金属和稀有金属勘探、科学钻探以及国家安全所需的战略矿产资源的勘探方面，深孔（特深孔）钻探将会出现持续快速的增长，深孔钻探装备具有良好的发展空间。

　　交流变频电驱动岩芯钻机因其在钻探综合效率、钻探经济性、工艺适应性、操控智能化等方面的优越表现，在2000米以深的深孔（特深孔）钻探方面具有良好的适应性，将成为主要的发展方向之一。

　　另外，基于空气快速钻进的动力头钻机发展迅速；传统钻机发展趋于个性化；声波钻机曾作为一种新型的钻孔设备，自上世纪80年代以来已在欧美和日本等发达国家岩土钻探工程施工领域中得到广泛应用，现在已经落地本土；大型车载钻机、煤层气钻机研制取得进展；深孔钻探用泥浆泵形成系列；N口径绳索钻杆钻深记录超过3000米；新型孔口器具迅速推广；出现新型野外作业营房车；自主研发的电法工作站成功应用，阵列电磁法系统由阵列天然场电磁法和阵列人工场电磁法组成。该方法技术可广泛应用于多金属矿产、地下（热）水和油气等资源的勘查研究，具有大功率、大深度、多参量、高分辨等特点；数字式电子重力仪研制取得突破进展；国家重大仪器设备专项ICP-AES关键部件的研制进展顺利。

　　北京矿冶研究总院博士 郭利杰

　　矿山充填工艺技术发展至今，分级尾砂充填技术仍是目前应用最广泛的充填工艺技术，以自流输送为主。随着先进控制技术、自动检测及智能通讯反馈技术的发展，分级尾砂充填实现了充填参数自动检测与数据调整的智能协同控制。

　　高浓度全尾砂充填技术是20世纪80年代末发展起来的新型矿山充填技术，已在充填矿山得到广泛应用，其特点是以全尾砂作为充填骨料，通过活化搅拌，在高浓度状态下输送到采场。

　　无废开采是一种理想的生态采矿模式，膏体全尾砂充填技术及废石胶结充填技术或将成为无废开采的核心技术载体。

　　未来，高浓度/膏体全尾砂充填技术与废石胶结充填技术互相结合，协同处理地表尾矿与井下废物的可持续性融合技术，将成为最大限度减少废物、资源和能源极致利用、环境污染与破坏最小的可持续采矿范例；低成本、环保的新型胶结材料的创新研究与开发或将越来越受到重视。随着新型胶凝材料制备技术研究的不断深入，能更多消纳矿业废物、具备更低成本的新型复合胶结材料（炉渣胶结剂和地聚物胶凝剂）的强度性能将能得到显著改善，从而推动高浓度/膏体全尾砂胶结充填技术在更广范围的矿山推广应用。更有效、更具成本效率并能适应更极端环境的尾矿膏体浓缩设备、泵送设备的研究开发将不断得到创新发展；更精准、更智能的充填参数自动检测仪表与自控系统、通信系统将能达到同步协调。

　　烟台黄金职业学院院长 王建国

　　成矿预测是在基本理论的指导下，根据一定的成矿地质理论、成矿地质环境、成矿条件、控矿因素和找矿标志，对尚未发现单将来可能或应当发现的矿床作出推断、解释和评价，提出潜在的矿床发现的途径，从而发现矿床和对潜在的资源量进行评价。

　　裴荣富院士等在总结国内外300多个大型矿床的基础上，提出中国特大型矿床的形成具有时空偏在性，主要表现在对矿种、矿床类型、成矿时间和成矿背景上均具十分明显的选择性。这种成矿偏在性主要取决于地、物、化、遥等多种控矿要素非常罕见的藕合汇聚。“偏在性”理论的提出为特大型隐伏矿床的找矿预测提供了新的思路。

　　模型找矿预测方法的发展趋势是将概念模型方法和经验模型方法有机结合起来，强调找矿信息、找矿经验和找矿理论的融合，利用地质、地球物理、地球化学、遥感方法，以及矿床（点）的分布特征、矿床勘探历史等多源信息，以矿床模型为前提，建立区域成矿与多元地质信息的定量预测模型，进行资源潜力的定量预测。数字矿床模型评价方法正是这种发展趋势的具体体现。它以矿床模型和勘查数据为驱动，通过将描述性矿床模型数字化、知识化，以计算机可以直接识别和处理的数据、知识和符号形式，在计算机中建立起与之对应的数字化矿床模型。

　　数字矿床模型开始于美国地质调查局，其网页公开了正在进行的“高级资源评价方法”研究计划，其中包含了有关数字矿床模型的研究内容。

　　长春黄金研究院长 韦华南

　　我国黄金行业生产企业在总体上与国外先进生产企业相比还存在差距，主要表现在管理理念、生产规模、自动化程度、主要经济技术指标等方面。但在技术研发方面国内整体水平与国外相当，在部分领域达到了国际领先水平。

　　国内大部分企业在管理上表现为粗犷式，与国外精细化管理差距较大——生产上计划经济模式的影子时有体现，按市场规律调节生产的能力较弱；由于资源规模及资源所属企业存在差异，同一区域内资源形成大规模生产的企业较少，形成了小而分散的生产模式，对资源综合利用、环保、企业综合效益均造成不利影响；受装备水平、人员素质与习惯影响，国内大部分企业生产均未实现自动化，工艺控制响应时间较长、人为影响因素较大，对企业的经济技术指标产生了较大影响。

　　在技术研发方面，国内有国际影响的科研院所与院校，对生产环节技术与自动化控制技术的研发与储备达到了世界先进水平，在难处理资源开发利用领域的技术研发达到了国际领先水平。具有代表性的技术为生物氧化技术、原矿焙烧技术、含氰废水处理技术、薄矿脉和难采矿体开采技术等等。

中南大学教授 谢建平

　　人类社会正面临严重的发展问题——能源、资源短缺和环境污染。另外，根据目前的消耗趋势，化学能源将在200~300年之后消耗殆尽。因此，寻找一种高效、持续、清洁的新能源是当前人类社会迫切需要解决的问题。

　　根据国家经济发展目标，2020年GDP较2000年翻两番，需要用矿产资源翻一番来保证。然而，国家中长期科学技术发展规划战略研究指出：“我国矿产资源紧缺，形势严重”，“富矿多数已开发利用，,已面临无好矿可建的局面”。与此同时，2008年以来，全国重金属污染事件呈高发态势，环境污染矛盾突出，清洁生产任重道远。

　　进入21世纪，我国黄金工业发展迅猛。2008年的上半年，全国黄金产量129.089吨，与去年同期相比金产量增加6.879吨，同比增长5.63%。2009年我国黄金产量超过南非，成为世界第一大产金国。这其中，近年来迅速发展的生物提金技术功不可没。

　　生物冶金具有温和氧化、温和还原、节能环保、低碳耗的特点。生物冶金历史久远，中国早在公元前六七世纪的《山海经》中就有记述：“石脆之山，其阴多铜，灌水出焉，其中多流赤者”。这比欧洲早了八九百年。欧洲有记载的最早涉及细菌选矿活动是1670年在西班牙的里奥廷托矿，人们利用酸性矿坑水浸出含铜黄铁矿的铜。1947年，Clomer首先发现嗜酸氧化亚铁硫杆菌，认为该菌在金属硫化矿的氧化和某些矿山坑道水的酸化过程起着重要作用。

　　1958年，第一个生物湿法冶金专利成功申请。同一年，原中南矿冶学院以何复煦教授为首在选矿楼成立了生物冶金实验室，对生物浸出开展了一系列研究。1999年，该实验室与美国橡树岭国家实验合作开始纯培养浸矿微生物的研究；2004年，在世界上首次对嗜酸氧化亚铁硫杆菌进行全基因组测序，并在其全部3217个基因序列信息的基础上，发现320个高氧化活性菌特征基因，其中包括135个与亚铁和硫氧化以及抗性等功能有关的基因。时隔不久，《嗜酸氧化亚铁硫杆菌及其活性的基因芯片检测方法》的国家标准被推出，实现了高效浸矿菌种快速、准确筛选。

　　山东金软科技有限公司总经理 姚卫东

　　黄金矿业企业面临诸多因素的困扰：黄金价格低位徘徊、经营成本逐年增加、资源紧缺竞争加剧、产业结构不合理、信息化水平低等。降本增效是黄金矿业企业发展的必要措施，而信息化是助推器。

　　黄金行业目前面临着比较突出的问题，从投资管理方面看，投资活动方式落后，效率低；投资评估、决策与后评价没有形成完善统一的体系；投资资料分析维度单一。从项目管理方面看，项目分散，不宜监督管理；项目现场，项目进度等第一手资料获取困难，同类项目间对比困难。从安全生产方面看，生产计划手工编制随意性大；生产与企业供应链脱节，生产调度依赖经验；勘探采掘与安全数字化程度低。从财务管理方面看，财务成本高；预算与业务实际脱节；财务业务一体化程度不高，无法分析预测资金使用计划。从风险管控方面看，缺乏完备的风控体系；风险预警能力不足；对投资活动、安全生产、财务现状等经营情况事后监管，缺乏预先防范。这些都总体体现了黄金行业信息化水平不高，信息系统的建设往往随需而建，仅满足部门级别需求为主，系统功能呈现明显的“竖井化”，不能满足信息共享的要求。