在礦產資源日益緊張、環保要求日趨嚴格的今天,被視為“城市礦山”的有色金屬尾礦庫,正從環境負擔轉變為寶貴的二次資源寶藏。尾礦再選,這一融合資源回收與環境保護的關鍵技術,不僅大幅提升資源綜合利用率,更成為礦業綠色轉型的重要抓手。
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、鋅等有價金屬。實施尾礦再選,其核心價值在于:
資源高效重生:從廢棄尾礦中二次提取金屬資源,顯著延長礦山服務年限,減少對原生礦的依賴,為國家資源安全提供新保障。
環境壓力紓解:直接減少尾礦堆存量和庫區占地面積,有效降低潰壩風險及土地占用壓力;同時,通過移除或穩定化尾礦中的有害物質(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。長遠來看,減少新礦山開采活動,也是對生態環境的間接保護。
二、技術賦能:光電分選閃耀再選舞臺
尾礦再選的成功,高度依賴于對目標礦物性質精準把握下的技術組合。在眾多方法中,光電分選技術憑借其獨特優勢,正成為前端預選的核心引擎,引領著效率與環保的變革。
精準識別的“火眼金睛”:光電分選基于礦物間顯著的光學特性差異(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、傳感器和先進算法進行毫秒級的識別與判斷。
高效智能的“分揀大師”:搭載人工智能(AI)的光電分選機(如X射線透射/XRT分選機、激光分選機等),能在粗粒級(數毫米至數十毫米)對礦石進行高速掃描和分選,瞬間剔除大量無價值的脈石。這不僅實現了高效的預拋廢或預富集,更大幅削減了后續處理環節(如磨礦、浮選)的物料量和能源消耗,降低成本。
綠色環保的“先鋒典范”:其最大的亮點之一是全過程物理分選,無需添加化學藥劑。這徹底避免了傳統濕法選礦(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藥劑殘留的環境風險,是真正意義上的清潔生產技術。
靈活應用的“多面能手”:特別適用于解離度較好、光學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。對于低品位、成分復雜的“頑疾”尾礦,光電分選往往展現出獨特優勢,成為盤活存量資源的關鍵突破口。
三、多元協同:構建高效再選工藝流程
光電分選雖強,但尾礦再選通常需要多種技術的協同作戰。典型的工藝流程如下:
1.預處理奠基:尾礦庫原料需經過干燥、篩分、破碎和磨礦,核心目標是使有用礦物從脈石中充分“解放”出來(單體解離),再通過分級為不同粒級的物料找到最適合的分選路徑。
2.光電分選先行:在粗粒級階段(磨礦后或分級的粗粒產品),光電分選技術率先登場,發揮其高效預富集或預拋廢的核心作用,為后續流程“減負提質”。
3.聯合工藝增效:根據光電分選后精礦或中礦的具體性質,靈活組合后續工藝,形成“組合拳”:
光電分選-浮選:光電高效拋廢后,利用浮選精準回收細粒嵌布的有價礦物,是處理復雜細粒尾礦的主流路線。
光電分選-重選:光電富集后,利用搖床、跳汰機等重選設備,基于密度差異對礦物進行深度提純,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)的復雜尾礦時,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,也根據礦物特性各有應用。
四、未來方向:智能化、綠色化、資源化
尾礦再選技術正向著更高維度演進:
1.光電分選持續進化:更高精度、更強智能、更寬粒級適應范圍、更低成本的光電/X射線分選設備是研發熱點。未來的設備將能識別更細微的內部結構甚至元素組成信息,處理能力與性價比不斷提升。
2.綠色藥劑引領浮選革命:研發高選擇性、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,最大限度減少環境足跡。
3.智能化貫穿全流程:基于大數據分析和人工智能的智能控制系統將深度融入再選全過程,尤其在光電分選和浮選環節,實現精準實時控制、參數自優化、故障預測與維護,大幅提升生產效率和穩定性。
4.綜合利用實現“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。將再選后的尾渣轉化為建筑材料(骨料、水泥、磚瓦)、礦山充填材料、土壤改良劑或生態修復基材等,真正實現尾礦的“吃干榨盡”和零排放,構建循環經濟閉環。
有色金屬尾礦再選,特別是以光電分選技術為代表的智能、高效、綠色分選手段的應用,正在深刻改變礦業的面貌。它不僅是對寶貴資源的“二次掘金”,更是礦業走向可持續發展的必經之路。隨著技術的不斷創新和政策的持續推動,沉睡在尾礦庫中的“城市礦山”必將煥發新生,為資源保障和環境保護貢獻更大價值。