2026年 02期
可控冲击波预处理金属矿石的研究进展
阳建国;冯媛媛;左蔚然;王辉;蒋利;芦雨青;张硕;在全球矿产资源开发向低品位、复杂嵌布矿石延伸的背景下，矿石“贫、细、杂”特征与矿物嵌布粒度不均、界面结合紧密的赋存状态叠加，传统破碎技术存在选择性差、能耗高、矿物解离不充分等瓶颈，亟需创新性技术突破矿物界面定向破碎与能量精准调控的难题。可控冲击波技术以其可控制能量沉积在矿物界面沿晶致裂的特点，在矿产资源开采方面大有可为。其通过调节脉冲参数，促使能量在有用矿物与脉石矿物之间沉积，破坏矿物解理面的效果，实现矿石晶界定向破碎与预弱化，使目的矿物解离度提升，以该技术预处理矿石后，可达到预富集、预弱化和促进解离的作用，可有效降低选别过程的能耗和环境污染。本文系统地梳理了可控冲击波技术在矿石预处理领域的最新研究进展，重点分析了其在提升破碎效率、降低能耗及减轻环境污染方面的显著优势，并对其未来发展方向进行了展望，旨在为该技术的深入研究和广泛应用提供有力参考。
基于新型自动矿物定量分析系统的含铜矿物量化表征
宋明雪;白旭;刘阅兵;陈明杰;李婉怡;刘一博;随着全球矿业向矿产资源综合利用转型，矿物检测技术亦需同步提升。传统检测方法在解析矿物中元素的赋存状态和颗粒性质方面存在局限，限制了选矿工艺的进一步优化。鉴于此，基于扫描电镜和能谱分析等技术的成熟发展，新型自动矿物定量分析系统Maps Mineralogy（简称“Maps Min”）被引入，以实现复杂矿物及颗粒的精细分析。该系统通过自动化分析流程，提供矿物组成、分布、共生关系等详细信息，为选矿工艺优化提供科学依据。本研究中矿石中铜元素含量为3.12%，主要赋存于孔雀石、赤铜矿、蓝辉铜矿、斑铜矿和硅孔雀石等矿物中。脉石矿物主要由石英、钾长石、黑云母和白云母组成。矿石整体颗粒较大，导致含铜矿物未完全解离，单体解离度均在5%以下。矿物间共伴生关系复杂，完全解离度低，两相伴生、三相伴生以及复杂伴生的情况均有存在，需要进一步通过磨矿来实现含铜矿物的单体解离，从而提高铜的回收率。Maps Min的应用不仅增进了对矿物从颗粒到整体特性的理解，而且为优化选矿流程提供了理论支持，对提高矿产资源的综合利用具有重要的实际意义。
广东梅县玉水富铜铅多金属矿工艺矿物学研究
谢菱芳;任帅鹏;高利远;胡耀东;白宇龙;广东梅县玉水富铜铅多金属矿位于粤东玉水-银屎富铜多金属矿带中，具有矿化范围小、矿体品位富、厚度大等特征，因此是该矿带中的典型矿床。为查明该矿石资源属性以及磨矿产品中金属矿物的粒度分布和解离度特征，采用X荧光光谱、化学多元素分析、矿物解离度分析仪（MLA）、偏光显微镜、X射线衍射仪等手段对该矿石开展详细的工艺矿物学研究。研究结果表明：矿石中共伴生组分复杂，有用组分为铜、铅、锌、银，铜品位为8.06%、铅品位为9.26%，矿石为富铜铅多金属矿石；矿石中硫化物含量高达80.35%，主要为黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，脉石矿物主要为石英和菱铁矿；磨矿细度-0.074 mm含量占70%磨矿产品中，主要金属矿物-4.8μm粒级含量累计<5%，铜、铅及其他金属矿物的解离度水平整体不高，为40.07%～61.38%，说明该磨矿细度并非最佳，可增加细磨时间，从而提高铜、铅、锌、硫的解离水平。该富铜铅多金属硫化矿具有高铜、高铅、高硫的特点，铜、铅、锌、硫的硫化物均具有良好的可浮性，但在分离上具有一定难度，建议采用先铅后铜优先浮选，再对浮铅尾矿进行铜扫选的选矿工艺，有利于获得品位较高的铜精矿和铅精矿。
攀枝花某微细粒级钛铁矿高效回收技术开发
郭灵敏;本文研究了攀枝花江南选矿厂300 m2倾斜板浓缩箱溢流物料特性、工艺矿物学性质及其难以回收的原因，围绕如何提高微细粒级钛铁矿与硅酸盐脉石矿物之间的选择性差异，进行了系统的实验室试验和工业分流试验研究。研究合理有效地利用高效旋流器的强大离心力场，协同发挥浓缩、脱泥、富集三者之间的作用，集成选择性预富集、脱硫分选、浮钛提精等关键技术，创新性地开发出“旋流器浓缩脱泥+浮选”新工艺，解决了大体积量、低浓度、微细粒级钛铁矿物所面临的浓缩、脱泥、选择性富集与脱硫浮钛提精等技术难题，在实验室试验与工业分流试验中均产出了合格的微细粒级钛精矿，证实了该工艺的可行性和可靠性。工业分流试验结果表明，在给矿平均浓度为5.86%、TiO2品位为16.27%的条件下，可获得脱泥沉砂浓度为38.0%、作业产率为65.73%、TiO2品位为17.60%、作业回收率达到71.09%的技术指标；采用浮选柱对脱泥沉砂进行脱硫浮钛，可获得产率为18.79%、TiO2品位为47.09%、综合回收率为54.37%的钛精矿。该工艺的成功研发和工业化规模应用，为同类型微细粒级矿物的高效回收提供了一定的经验借鉴和技术指导。
高含碳酸钙钨多金属矿中低品位铜钼铋的回收
谭欣;王中明;卢烁十;刘方;刘书杰;针对某高含碳酸钙钨多金属矿预选精矿中的低品位伴生有价金属铜、钼、铋回收开展工艺试验研究。该矿石中目的矿物品位较低，含Cu 0.22%、Mo 0.037%、Bi 0.044%、WO3 0.43%，同时脉石矿物方解石含量较高(CaCO3含量为44.62%)。矿石中的有用矿物主要为白钨矿，伴生硫化矿物包括黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、辉铋矿、黄铁矿等，属低品位铜钼铋白钨矿-方解石型难选矿石。基于详细的工艺矿物学研究，明确了硫化铜、辉钼矿及铋矿物集合体嵌布关系紧密、解离度相近的特征，确定了采用铜钼铋混浮—钼与铜铋浮选分离的主体工艺路线。通过系统的条件试验，优化了关键工艺参数：混合浮选阶段，确定最佳磨矿细度为-74µm占90%，选用活化剂BK546(用量3 000 g/t)和组合捕收剂Z-200与异戊基黄药，并确定了粗精矿精选时的水玻璃用量；在铜钼铋混合精矿的分离阶段，采用硫化钠作为抑制剂(用量300 g/t)、煤油作为捕收剂(用量4 g/t)实现了钼与铜铋的有效分离。全流程闭路试验获得良好指标：钼精矿含Mo 47.38%,Mo回收率52.25%；铜铋混合精矿含Cu 18.37%、Bi 2.54%,Cu回收率77.25%,Bi回收率55.64%。研究表明，该工艺流程成功实现了从高钙脉石难处理矿石中高效回收低品位铜、钼、铋，为同类资源综合利用提供了技术依据，并为后续从浮选尾矿中回收白钨矿创造了有利条件。
广东某铜硫尾矿综合回收微细粒白钨矿研究
黄春福;刘艳;许冲;朱阳戈;胡文英;肖巧斌;丁胜强;刘书杰;广东某铜硫尾矿中硫化物、易泥化硅酸盐矿物和含钙脉石矿物含量高，白钨矿粒度偏细且WO3品位仅为0.092%，属于高硫低品位难选白钨矿。现场生产在硫浮选段加入大量硫酸调浆，导致白钨矿表面形成微溶性硫酸钙罩盖，恶化白钨矿浮选指标。本文在对原矿性质进行研究的基础上，提出采用“原矿分级—重选抛尾脱泥—预先脱硫—白钨矿浮选—酸浸”的重选—浮选—湿法联合工艺，综合回收其中的白钨矿资源。通过开展大量药剂制度优化试验，创新性地提出在白钨矿浮选阶段采用碳酸钠进行调浆的方式，减少了硫酸钙溶出的Ca2+对白钨矿浮选的干扰，实现了Ca2+的定向迁移。在优化条件试验的基础上，开展了全流程闭路试验，获得了S品位为28.62%、Fe品位为39.83%、S回收率为35.15%的可计价硫精矿，以及WO3品位为12.40%、回收率为57.60%的白钨精矿。白钨精矿经酸浸后，最终获得WO3品位为60.61%、回收率为56.31%的酸浸钨精矿。本研究实现了铜硫尾矿中白钨矿资源及伴生硫资源的高效回收，提高了尾矿资源综合利用率，经济效益显著，同时可为选厂技术改造提供依据，并为处理同类型难选白钨矿提供技术参考。
西藏玉龙铜矿结合带矿石选矿研究
贾延强;胡志强;于志超;西藏玉龙铜矿为超大型铜钼多金属矿，选矿厂采用“钼铜等可浮—铜强化浮选”的选矿工艺流程浮选回收铜钼硫化矿物，但由于原矿性质多变，不同类型矿石的可选性差异极大，为矿山的规模化稳定运行带来极大挑战。西藏玉龙铜矿结合带矿石含铜0.60%、钼0.026%，其中铜矿物主要为黄铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝、黝铜矿、孔雀石，钼矿物主要为辉钼矿。由于结合带矿石氧化率较高，存在少量氧化铜矿物，造成现场铜回收率偏低。针对该类型矿样，研究结合现场实际情况，通过“先硫后氧”异步浮选工艺，采用BK404C、BK345为捕收剂，BK201为起泡剂，浮选回收铜钼硫化矿物；以硫化钠为硫化剂、丁基黄药为捕收剂、BK201为起泡剂，浮选回收氧化铜矿物。闭路试验获得铜钼品位分别为25.29%和1.21%、铜钼回收率分别为74.90%和82.13%的硫化铜钼混合精矿以及铜品位为6.20%、铜回收率为7.37%的氧化铜精矿。该工艺流程和选别技术不仅实现了西藏玉龙铜矿结合带矿石资源的高效综合利用，也可为同类矿山资源高效开发利用提供一定的技术经验和参考。
基于DEM-RSM的可变振频筛机细粒分级优化及机理研究
张红梅;王研;黎春燕;牛福生;张晋霞;于晓东;聂志恒;本文采用数值计算的离散元法对可变振频的新型筛机进行了仿真分析，通过对现场筛分平台进行合理简化的建模，使用EDEM软件对颗粒微观受力变化与宏观粒群运移进行实时检测，完成了新型可变振频的筛分平台搭建与现场应用。基于Box-Behnken试验设计，采用响应曲面分析法探究了振频差、振幅和激振角三大关键参数对筛分效果的交互影响，以3D响应曲面的形式对不同参数的显著性进行了表征。通过模型显著性检验，得到各因素对筛机筛分效果的影响关系为：振频差>振幅>激振角。以筛分效率为响应值建立了可变振频筛机的回归系数方程，结合筛机在不同场景下粒群运移分布的规律，完善了物料在强振动梯度场间的透筛机理，表明了筛分参数与筛分性能存在的内部关键联系。经数值模拟与现场筛分试验验证后发现：在筛机变频差为10.07 Hz，振幅为2.53 mm，激振角为47.01°时，筛机性能最优，筛分效率可达到90.40%。本文通过对筛机各参数间的协同作用分析，重点聚焦可变频筛机在细粒物料的分级机理与粒群迁移规律分析，结合参数智能预测与现场筛分验证，为矿产资源的精深加工与利用提供了新方法。
高压辊磨机运行指标动态多目标优化方法研究
白志程;刘道喜;杨佳伟;邹国斌;张必都;高压辊磨机作为现代矿物加工流程中的关键破碎设备，其动态工况下的运行效率直接影响选矿厂的生产成本与产品质量。然而，传统控制方法普遍存在三方面问题：给矿量波动导致辊缝压力不稳定，引发产品粒度分布超标；处理量提升与设备振动抑制目标相互冲突；单一控制回路难以适应矿石性质突变工况。为此，本研究提出一种融合自组织映射（SOM）工况识别与双回路协同控制的多目标优化方法。首先，构建基于SOM算法的动态工况感知系统，实现给料偏析、矿石硬度跳变、辊面磨损等6类典型工况的在线辨识。其次，创新设计称重仓-辊磨机双PID协同控制架构：外环采用模糊自适应PID控制器调节称重仓压力，根据目标处理量动态计算皮带机速度设定值；内环通过抗饱和PID控制器精准跟踪辊速指令，结合在线工况识别结果实时修正辊缝压力设定值，形成压力-转速解耦控制机制。在此基础上，建立以粒度合格率、处理量、振动烈度为优化目标的多目标动态优化模型，采用改进NSGA-Ⅱ算法求解Pareto前沿，引入动态参考点调整策略增强算法收敛性。在洛阳钼业开展为期30 d的工业验证表明：相较于传统单回路控制，所提方法使平均处理量提升7.4%，粒度合格率由79.2%提升至92.1%，设备非计划停机率降低42.3%。研究成果为复杂工况下高压辊磨机的智能化控制提供了创新解决方案。
HQD82和HQD52在硫化铅锌矿低碱浮选中的抑制机理
刘承杰;何媛媛;邵延海;李金辉;李睿;陈红琴;孟晓;传统硫化铅锌矿浮选分离工艺多依赖石灰营造高碱环境，然而大量石灰的使用易引发管道堵塞、后续金属矿物活化困难等问题，制约行业绿色发展，因此开发无碱或低碱条件下的高效分选技术极具现实意义。本研究针对该需求，研发HQD82与HQD52两种新型低碱抑制剂，通过微浮选试验、接触角测定、Zeta电位测试及XPS分析，系统探究其对铅锌硫矿物的选择性抑制性能及作用机理。试验结果表明，两种抑制剂均表现出优异的选择性抑制效果，可在低碱条件下实现高效分选。其中，低碱条件下HQD82用量为300 mg/L时，方铅矿与闪锌矿分离效果最佳，方铅矿回收率达83.41%，闪锌矿回收率仅26.72%;XPS结果分析HQD82溶于水后可能产生硫酸根离子，该离子通过物理吸附作用附着于闪锌矿表面，阻碍矿物与捕收剂的吸附结合，实现靶向抑制。自然pH条件下，HQD52对闪锌矿与黄铁矿的分离表现出显著效果，当用量为1.5×103 mg/L时，闪锌矿回收达86.16%，黄铁矿回收率为15.22%。机理分析显示，HQD52可吸附于黄铁矿表面并诱导其发生氧化反应，生成高价态亲水化合物，显著增强黄铁矿表面亲水性，同时减少丁基黄药在其表面的吸附量，进而实现对黄铁矿的选择性抑制。