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    江西赣州是一片壮怀激烈、神奇光荣的红土地,这里的每一寸土地都闪耀着历史与传统的光辉。

    时代翻到了2020年这一页。此前,由于经济底子薄、基础条件差、贫困人口多、贫困范围广、贫困程度深,赣州成为全国较大的集中连片特殊困难地区、江西省脱贫攻坚主战场。今年4月26日,江西省政府举行新闻发布会,宣布于都等7个县(区)退出贫困县序列。至此,赣州市11个贫困县全部退出,赣南革命老区实现整体脱贫摘帽。

    在这场史无前例的脱贫攻坚战中,一支奇兵——自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所出现在深壕坚堡前,从专业入手,从技术切入,干起了别人不善干的大事来:脱贫要治贫,治贫要助贫,穷根不除,还要返贫。

    发展实体经济,把赣州建设成为全国稀有金属产业基地和先进制造业基地,是脱贫治穷的关键一招。但是,赣州又不能走传统的老路子,村村办矿,家家炼石,把资源优势折腾成生态劣势。经过深入地县情、乡情、村情调查,郑州综合利用所决定用创新思维从六方面持续发力:

    ——将钨、稀土、萤石等特色优势矿产资源进行深度研发利用;

    ——将矿山固体废弃物进行广泛综合利用;

    ——推动金属矿、非金属矿新技术研发;

    ——对矿山环境进行综合调查,经过治理后形成“绿色产出”;

    ——进行固废资源综合调查评价,力争变废为宝,产生效益;

    ——编制矿业产业规划和绿色矿山标准,使区域经济健康、绿色地向前发展,不走弯路。

    由此可见,郑州综合利用所对扶贫工作就像经营自己的“责任田”那样充满深情,“谋矿已非从前样,春风化雨焕容光”。

    于都润鹏矿业经改造后的生产现场图

    科技薪火燃一片

    赣州于都润鹏铅锌矿是一复杂共伴生的多金属矿。长期以来,由于矿床共伴生组分多、分离难度大,导致主要有价组分回收率偏低,精矿产品也因品位低,经济效益大打折扣。

    找到症结后,郑州综合利用所决定利用技术研发优势帮助矿山解决“心头之患”。他们夜以继日地进行技术攻关,先后研发了铅锌优化分离技术、尾矿重选收硫技术、铅锌混合浮选技术、铅锌混浮精矿压力浸出短流程技术等多项技术。其中,铅锌优化分离技术通过药剂配制创新和工艺条件优化,可使铅回收率提高6.72个百分点,达83.45%,银回收率提高10个百分点以上,达64.84%,增加年直接经济效益523.74万元。

    在尾矿重选收硫技术方面,该所提出采用重选回收替代浮选回收硫系统,使硫精矿品位保持在45%以上,硫的回收率增加20个百分点,年直接经济效益达90万元;运用铅锌多金属矿混合浮选工艺技术,使混合精矿各主要组分回收率大幅提高,铜达到93.69%,铅达93.55%,锌达91.94%,金达91.81%,银达97.66%,硫达93.19%,整体技术经济效果明显提升;运用浮铅尾矿锌硫混合浮选-分离技术,将流程改为先选铜铅,再锌硫混选,再进行锌硫分离,使锌回收率提高了0.63个百分点,电机功率下降150千瓦,吨原矿节约成本4.43元,实施后每天多产生效益1万余元,年增经济效益近330万元。经过多项技术改造,润鹏铅锌矿终于“滋羽鹏飞”。

    接着,郑州综合利用所又把目光瞄向了宁都县河源锂辉石矿。该矿生产的是电动汽车电池的原料,市场前景广阔,但由于矿山锂元素回收率不高,经济效益并不理想。

    通过研究,郑州综合利用所的专家们发现,造成锂回收率不高的原因是矿泥影响了药剂功能的发挥。为此,他们开展攻关,反复对比药剂,试图找到对锂辉石更为敏感的“高效捕收剂”。终于,功夫不负有心人,他们成功研发了一种名为“EL”的高效捕收剂,使浮选精矿氧化锂回收率提高11.3%。经测算,矿山通过选矿工艺的革新,不仅节约了资源,还可年增利润1200万元,抱上了一个大金娃娃。

    江西铁山垅钨矿细泥中钨的回收一直是矿山亟待解决的技术难题。一般情况下,钨选厂细泥产率约为7%~9%,钨在矿泥中的损失率达20%。郑州综合利用所根据钨细泥尾矿矿物特性,结合离心机选矿机、悬振锥面选矿机等设备优缺点,开发出了“筛分-离心机预选-悬振锥面选矿机精选”的全重选工艺流程。该工艺可再次回收废弃矿泥中的残矿,最后得到WO3品位为23.43%、回收率达到41.62%的黑钨精矿。

    在扶贫过程中,又一个难题横亘在郑州综合利用所面前:赣州会昌锡矿储量即将消耗完毕,需要尽快研发技术从锡尾矿中回收锡等有价组分。该所知难而进,通过设备组合优化、工艺条件控制和药剂创新,开发出了“锡石尾矿尼尔森重选抛尾——粗精矿浮选富集工艺技术”。这组工艺技术设计新颖,连接顺畅,要件闭环,最终抛尾量达到76.67%,大幅减少了进入浮选作业矿石量,重选抛尾也降低了细泥对浮选的影响,减少了浮选药剂用量,获得锡石精矿品位达9.73%,作业回收率47.88%,相当于提高现场锡石回收率的9%~10%。

    赣州兴国县高岭土矿是当地一宝,但由于产品含铁高,销售价格低,花了力气但不挣钱。郑州综合利用所通过分析发现,该矿的铁赋存在云母中,采用传统磁选工艺很难分离出来。于是,他们结合现有工艺,引入超导磁选技术,大幅提高了磁场强度,实现了含铁云母的分离,铁含量由1.25%降低到0.52%,白度由74.5提高至93.4,产品价格由240元/吨提升至1400元/吨,为矿产品升级换代带来希望。

    赣南高岭土矿分选后尾矿量较大,长期堆积在矿山周围,对环境影响很大。郑州综合利用所认为,这些都是放错地方的“垃圾”,完全可以变废为宝。工艺矿物学和综合利用技术评价结果表明,高岭土尾矿中主要含有石英、长石、云母、高岭石等矿物,其中石英含量高、资源禀赋好,晶体通透。于是,他们研发了“高温煅烧-水淬-重选-磁选-浮选-酸浸”工艺,把尾矿中有益组分进行分选,获得二氧化硅品位达99.85%,回收率达到35%;又把二次剩余尾矿用来制备轻质高强陶粒,充当建筑材料,实现了“吃干榨尽”。

    就这样,郑州综合利用所在扶贫3年中,攻克了一个个工矿企业的“老大难”问题,正所谓“科技薪火燃一片,青山远望小康家”。

    浮锌尾矿重选回收硫技改实施现场

    睿智英才盈彩笔

    人无远虑,必有近忧。

    赣州市及所辖县域矿产资源丰富,山脉纵横,历史上就是办矿要地,目前大中小矿山百余座,矿点千余处,稀土、钨等矿产在全国乃至世界具有重要地位。

    要谋划全市经济社会发展战略,既要充分发挥本地区的资源优势,又要积极推进“五位一体”总体布局,使矿业和其他产业协调发展。根据地方政府的迫切需求,郑州综合利用所集中科技力量,编制了4份市县矿业产业发展专项规划和1项产业发展专题报告。

    知宝在其一,用宝在其二,惜宝在其三。《赣州高岭土矿资源产业发展规划(2017~2021年)》总结了国内外高岭土矿资源开发利用及产业发展现状,针对赣州高岭土矿资源特点及产业发展实际,分析了赣州发展高岭土矿资源产业的优劣势,提出了规划期内高岭土矿资源产业的总体定位、发展目标及主要任务,重点发展高岭土精深加工和陶瓷产业,建议建设崇义高岭土产业园、兴国(泉州)五金卫浴产业园和寻乌陶瓷产业基地等3处高岭土矿产业聚集区。地方政府对该规划极为赞赏。

    接着,《赣州硅石矿资源产业发展规划(2017~2021年)》也问世了。该规划总结了赣州市硅石矿资源开发利用及产业发展现状,分析了赣州发展硅石矿资源产业的前景,提出了规划期内硅石矿资源产业的总体定位、发展目标及主要任务,重点发展石英砂、石英玻璃、石英板材等产业,建设石城硅石产业园、信丰粉石英产学研基地、上犹玻纤生产基地等6处硅石矿产业聚集区。此规划一旦实施,可安排数千人就业。

    《于都县矿业产业发展规划(2016~2020年)》是地域性的专项规划。郑州综合利用所在全面总结于都县优势矿产资源及开发利用现状、矿业产业发展现状和存在问题的基础上,分析了矿业产业发展的前景,提出了规划期内产业发展的目标任务、产业布局和十大重点工程,通过延伸钨、铅锌、萤石等重点矿种产业链和优化产业布局和结构,推动矿业及延伸产业快速发展。

    《兴国县非金属矿产业发展规划(2016~2020年)》具有异曲同工之妙。郑州综合利用所在全面总结兴国县优势非金属矿产资源及开发利用现状、产业发展现状和存在问题的基础上,分析了非金属矿产业发展的前景,提出了规划期内非金属矿产业的总体定位、发展目标及主要任务,明确了萤石、高岭土等优势非金属矿的产业布局、产品方向和重点项目,构建以萤石氟化工产业为龙头,高岭土陶瓷产业、水泥建材产业等为重点的非金属矿产业集群。

    接着,郑州综合利用所又完成了《兴国县矿泉水地热产业发展前景分析报告》,通过调研兴国矿泉水、地热资源现状及现有2家矿泉水企业开发利用现状,分析了产业发展的前景,提出了产业发展的主要工作和建议,为兴国县矿泉水、地热产业开发指明了发展方向。

    看起来,郑州综合利用所做的都不是“分内事”,不过他们深知,谋贫困区之发展蓝图,规划才是主轴和引领。

    红色老区竞风流

    在矿产资源丰富地区如何科学、绿色办矿,既有序开发金山银山,又留住绿水青山,是当前绕不过的大问题。

    为此,郑州综合利用所的专家团队帮助地方政府根据本区域的矿产资源特点,谋划好绿色矿业发展示范区和绿色矿山建设。首先,他们结合地域地貌特点开展了赣州优势矿产绿色矿山建设标准体系研制,研究编制了《钨矿绿色矿山建设规范》《萤石矿绿色矿山建设规范》《离子型稀土绿色矿山建设规范》《普通建筑用砂石粘土绿色矿山建设规范》等4项赣州市绿色矿山建设地方标准,并通过细化相关指标要求,有效增强了标准的适用性和可操作性。

    可喜的是,《钨矿绿色矿山建设规范》《萤石矿绿色矿山建设规范》2项标准已于2020年5月1日正式实施,为赣州市钨、萤石矿资源绿色开发提供了标准依据。它们是赣州市首批市级地方标准,也是江西省首批生态文明市级地方标准。该标准的广泛运用,使当地绿色矿山的建设、评估、认定和核查等工作有了可循之规。此外,《离子型稀土绿色矿山建设规范》和《普通建筑用砂石粘土绿色矿山建设规范》目前也已完成标准送审稿,有望在年内完成审查后发布。

    江西铁山垅钨矿有限公司黄沙矿区是一个有着近百年开采历史的老矿山,以生产优质黑钨精矿而闻名,在第二次国内革命战争时期曾为苏区作出过重大历史性贡献。郑州综合利用所充分发挥技术和人才优势,为其绿色矿山建设提供规划指导,编制了《江西铁山垅钨矿有限公司黄沙矿区绿色矿山建设方案》。经过绿色矿山建设,该公司基本实现了矿区环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化和矿区社区和谐化,顺利进入国家绿色矿山名录库,成为赣州矿业的一张名片。

    对历史遗留的矿山生态环境问题,郑州综合利用所应地方政府的要求,积极开展各类地质环境问题调查。于都地区历史上是办矿重点区域,专家组通过遥感图像解译,并深入矿山“梳头发”,共调查国土面积1921平方千米、各类矿山180座,基本查清了存在的各种地质环境问题,编写了《于都南部区域废弃矿山地质环境问题恢复治理建议》和《于都南部废弃钨矿山环境综合治理可行性调查报告》,受到了当地政府的高度重视。

    有道是,弃矿复绿已开头,红色老区竞风流。赣州市境内老矿区颇多,生态环境欠账绝非毕一役之功就能解决,但郑州综合利用所矢志与地方政府紧密配合,在“十四五”期间将脚踏实地,一茬一茬接着干,在这片红土地上复绿、造绿、兴绿,打造出一个新型矿区。

     

    扶贫路上深耕每一块“责任田”

    日前,自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所申请的2项发明专利获国家知识产权局授权。

    “一种分离钨钼矿中氧化钼钨矿与硫化钼矿的选矿方法”(专利号为ZL201610465920.X)摒弃了常规优先浮选工艺流程,通过破碎后干式磁选将硫化钼和氧化钼钨在磨矿前分离,实现了硫化钼和氧化钼钨的分磨分选,同时将部分影响氧化钼钨浮选的脉石矿物分离出来,从而降低了黏土类矿物和碳酸盐矿物等脉石矿物对氧化钼钨的影响。该发明简化了后续浮选工艺流程,同时也降低了因矿石氧化率波动产生选别指标不稳定而造成的指标波动,从而大幅度降低了生产成本,提高了选矿效率。

    “一种低碱耗白钨捕收剂及其应用”(专利号ZL201610856529.2)为一种新型抗钙镁能力较强的氧化钼和白钨矿捕收剂,特别适用于高硬水地区和含可溶性盐类矿物的矿石的氧化钼和白钨矿的浮选回收。较常规捕收剂其具有用碱量低,指标优异的特点。

    据了解,工业上对氧化钼矿石尤其伴生有钨的氧化钼矿石的选别及提取的生产先例较少,现阶段国内外氧化钼矿石的富集生产主要是选矿和化工浸出两种工艺。由于氧化钼钨矿石中75%以上的脉石矿物为碳酸盐,采用盐酸或硫酸直接浸出,处理成本高,同时对环境不友好,因此化工工艺较难直接用于生产实践。选矿加工方法主要以浮选为主,多采用优先浮选硫化钼再浮选氧化钼钨的原则工艺流程。大量的生产实践表明,因矿石中的粘土、碳酸盐类矿物、可溶性盐类矿物等脉石矿物在磨矿中形成的矿泥恶化了泡沫浮选指标及矿石中可溶性盐类矿物、浮选用水的可溶性离子对浮选指标的影响,氧化钼钨选别效果并不理想。基于此,郑州综合利用所科研人员经多年技术攻关,成功研制出以上方法和捕收剂,有效解决了传统工艺流程存在的问题。

     

     

     
    郑州综合利用所新获国家发明专利2项

    熊文良,男,38岁,硕士,专业技术七级,成都综合利用所矿冶工程中心副主任。专业方向:稀土资源高效富集与提取

    解决资源环境问题或基础地质问题情况:

    针对岩矿型稀土资源开发利用过程中,能耗大(需加温),污染重,资源利用效率低等共性问题,构建了“浮团聚磁选”新技术体系。该体系以稀土捕收剂的绿色分子设计为基础,充分利用稀土与干扰矿物之间的物化差异,建立低碳短流程富集工艺,解决了长期以来制约我国轻稀土资源合理开发利用的技术、能耗和效益问题,带动和促进了我国轻稀土资源开发利用的高效和低碳发展,通过在多家矿山企业的成功转化,盘活了岩矿型稀土资源量5000万吨以上,降低了吨精矿碳排放30%以上,每年可减少碳排放2万吨以上,减少向环境释放苯、氨氮类有害元素20%
    以上。首次提出了深海稀土资源的选冶协同利用新思路,为开发深海稀土资源提供了技术依据。 

    实现转化应用和有效服务情况:

    主持完成的“含锶铌等稀土稀有矿综合利用及其尾矿资源化技术研究”项目,创造性的提出了适用于岩矿型稀土矿的“浮团聚磁选”新技术体系,已先后在四川德昌大陆槽稀土矿和冕宁牦牛坪稀土矿得到转化应用,稀土精矿回收率由不到30%提高到60%以上,精矿品位由50%提高到60%以上,近三年累计利税超三亿元。主持完成了多项海外稀土资源利用技术研发项目,项目涉及到的稀土资源分布于美国、澳大利亚、格陵兰岛、坦桑尼亚和南非等多个国家和地区,技术研发合同额近2000万元,构建了海外复杂稀土资源选冶协同利用成套技术体系,提升了我所在该领域的国际影响力,实现了海外科研项目的跨越式发展。 

    促进科学理论创新和技术方法进步情况:

    构建了“浮团聚磁选”新技术体系,利用捕收剂的选择性团聚作用,增大目的矿物的颗粒尺寸,提高细粒矿物的磁选效率,为团聚浮选理论提供了从实验室到工业试验的科学依据,强化了细粒矿物回收,为促进难利用稀土资源绿色、高效提取提供了技术支撑。该技术在工业上实现了稀土资源的零加温浮选,缩短了从稀土原矿到高品位精矿的选矿富集过程,同时较大幅度提高了稀土的回收率,促进了稀土资源的高效和低碳利用技术的进步。针对稀土-磷共生复合资源,提出了稀土-磷的协同利用新技术,开创了轻重混合型复杂稀土资源的高效分离新技术,为实现新型复合稀土资源的开发利用提供了新的、有效的选冶技术方法,促进了我国含稀土磷资源的综合开发利用。 

    促进人才成长和团队建设情况:

    建立了一支70、80后为主并且在国内外具有一定知名度的20人稀土资源高效利用技术团队。培养博士生3名,研究员1名,高级工程师3名。“攀西难选稀土矿低碳高效利用新技术开发及应用”获2016年四川省科技进步二等奖(个人排名第1),团队和本人分别荣获国土资源部“十二五科技与国际合作”先进集体和先进个人称号,本人还荣获中国地质调查局优秀共产党员,四川省“五一劳动奖章”等省、部级荣誉称号。组织开展学术交流,向中国科学院过程工程所、包头稀土研究院介绍稀土资源绿色提取与综合利用技术,参与人数达200余人次。 

    熊文良

    近日,中国地质调查局西南项目办组织专家组,在野外项目驻地四川省甘孜州康定市新都桥对中国地调局成都综合利用所承担的二级项目“川西稀有金属矿集区综合地质调查”项目进行了野外质量管理检查。

    项目组通过对可尔因、甲基卡和九龙三大矿集区开展地质调查工作,取得了阶段性成果:在可尔因矿集区(可尔因岩体的北部)新发现了4条锂辉石花岗伟晶岩型锂矿(化)体。在猛古岩体与独松岩体之间发现6条伟晶岩脉、多条细晶岩脉。甲基卡矿集区泗水塘、松林口一带发现铜矿化点、石英矿化点及铁矿化点各1处。在九龙矿集区的志留系通化组变质砂岩中见有铜矿化现象。同时,通过复配和改性,研发出了一种高效的锂辉石捕收剂EM-PN5。

    检查组通过听取汇报、查阅原始资料、野外实地检查和交流总结等形式,对项目工作进展、人员投入、任务分解落实、科技创新目标、原始地质编录施工、外协项目质量跟踪、质量管理体系运行,以及项目管理制度建立、人员配备和培训情况、项目三级质量检查实施情况等方面进行了全方位检查。检查组对项目取得的阶段性成果和项目管理经验给予了肯定,对质量管理工作中存在的不足提出了指导意见,要求进一步加强技术与质量管理工作,以科技创新为导向,抓住重点,加强关键问题的追踪。

     

    川西稀有金属矿集区综合地质调查野外项目取得阶段性...

    根据《国土资源部办公厅关于做好2015年度国土资源部公益性行业科研专项项目启动工作的函》(国土资厅函〔2015〕733号)、《中国地质调查局关于2015年国土行业科研专项经费项目总预算的通知》(中地调函〔2015〕190号)要求,6月18日,中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所2015年度国土资源部公益性行业科研专项任务书审查会暨公益项目启动会在郑州举行。来自中国地质调查局、武汉理工大学、中国矿业大学、河南省岩矿测试中心、中国铝业研究院等多家单位的专家参加了审查会。

    会上,地调局相关负责人肯定了郑州综合所2015年度公益性行业科研专项的申报成绩,传达了国土资源部科技司对公益性行业科研专项任务书审查的具体要求,指出公益项目和项目课题之间要加强沟通与协作,要明确仪器设备和药剂研究及工艺流程的考核指标,并要提交科普化成果。期间,专家组听取了项目和课题负责人的汇报,对项目任务书、预算书及参加单位课题任务书、预算书进行了审查,就项目预期成果及考核指标、年度工作计划及目标、经费预算等方面存在的问题和项目组成员进行了质疑和讨论,并提出了具体的修改意见和建议。

    2015年,郑州综合所新承担公益性行业科研专项3项,经费总额近3000万,由北京大学、中国地质大学(北京)、武汉理工大学、中国矿业大学、中源伟业新材料有限公司、迈安德集团等多家单位共同协作完成。“典型煤系非金属资源耦合高值化利用技术与示范”项目旨在通过系统研究煤矸石、粉煤灰、煤系粘土等非金属资源选别关键技术、提质降杂关键技术,开发以煤矸石、粉煤灰和煤系粘土为主要原料的具有高附加值的建筑保温材料、新型耐火材料、高性能纤维、页岩气陶粒支撑剂等系列产品,形成一批支撑煤系非金属资源高值化利用新技术,建立相应的示范生产线;“榴辉岩型金红石利用关键技术研究及推广应用”项目以榴辉岩型金红石为研究对象,研究适合此类资源特性的金红石、石榴子石、绿辉石高效分选新工艺、新药剂和新设备,实现有用矿物的综合利用。项目实施对于合理开发和综合利用该类型矿石提供技术支撑和较好地示范作用,有望缓解我国紧张的钛资源供需关系,具有显著的经济和社会效益;“含氧化钨钼矿利用产业化技术研究”项目针对我国目前低品位含氧化钨钼矿技术指标差、经济利用难的现状,依据矿石嵌布特征和密度差的特点,采用重选预选抛尾预富集、特效氧化钨钼矿捕收剂和脉石抑制剂研制以及分级分选设备的先进实用技术,并经过中间试验和工业试验形成成套的氧化钨钼矿产业化利用技术,对我国钨钼矿选矿具有较好的推广前景和创新意义。

     

    审查启动会现场

     

    现场汇报

    郑州综合所2015年度公益行业科研专项任务书审查会暨...
        10月24-25日,郑州综合所承担的5项国土资源公益性行业科研专项在研项目“典型微细粒矿利用新技术研究”、“环境恢复矿物材料制备及应用研究”、“豫西金钨资源综合利用技术研究”、“固体非能源矿产资源综合利用主要技术标准研究”和“低品位铜镍硫化矿选别中降镁抑制剂的研究”顺利通过了中国地调局组织的中期评估。来自国土资源部科技与国际合作司、郑州大学、河南工业大学、河南省岩矿测试中心等单位的9位专家参与了此次评估,来自北京矿冶研究总院、中南大学、中国矿业大学、广东应用研究院、中国非金属矿工业协会等10家外协单位的30余人出席了会议。

        国土资源部科技与国际合作司相关领导在讲话中指出,开展国土资源公益性行业科研专项中期评估重在抓进度、促质量和调整布置,检查项目进展和成果及项目预算,评估管理制度落实情况,对执行过程中出现的重大问题提出评估意见。同时还强调,项目承担单位要高度重视、精心组织,进一步完善管理体系、发挥各方面作用,规范管理、严肃纪律,做好下一步工作。

        各项目负责人围绕目前项目的总体情况、主要工作进展、取得的主要成果、资金使用情况、存在的问题以及下一步工作安排进行了如实汇报。与会专家严格把关,在认真听取项目汇报和查阅原始记录的基础上与项目组成员针对项目实施过程中遇到的问题和关键技术进行了热烈而深入的讨论,对这次评估给予了肯定,认为各项目进展顺利,执行进度符合任务书要求,部分阶段性成果显著,资金使用合理,一致同意通过中期评估检查。

        “典型微细粒矿利用新技术研究”研发出一种新型组合捕收剂,使用后获得了产率为0.0983%、品位为52.59%、回收率87.32%的钼精矿,回收率提高了八个百分点;都兰金矿浮选工艺流程获得了金品位为37.49g/t,产率8.72%,回收率87.22%的金精矿,目前该工艺已推广应用到企业。

        “环境恢复矿物材料制备及应用研究”子课题“沙漠复垦与高效产出综合配套技术示范”目前完成了矿物复合吸水保水材料扩大试验,产出的首批沙漠植物用膨润土复合吸水保水材料扩大试验样品已进行首批应用试验,在性能没有明显降低的前提下可降低原料成本25%左右,对大面积推广使用吸水保水材料具有重要意义;获得的“利用绿色环保去除高纯石墨中杂质硫的方法”,成功地将山东平度天然鳞片石墨中杂质硫含量降低50ppm以下,石墨纯度远高于95%;获得的“一种微细鳞片无硫膨胀石墨的微波制备方法”具有膨胀体积大、无硫、节能、环保等优点,对于细鳞片石墨很有效。

        “豫西金钨资源综合利用技术研究”完成钨选别柱式高效分选装备关键技术研究,开发出柱式高效分选装备及操作规程。采用浮选和氰化联合工艺流程,可使鸿鑫金钨矿金精矿品位达到30克/吨以上,金总回收率达到96.5%左右;采用扫选精矿再磨工艺可使灵广金钨矿选金选别指标达到30克/吨以上,回收率大于88%;选钨试验确定了选钨的最佳粗选药剂制度,采用组合捕收剂具有较好的指标,对鸿鑫金钨矿钨粗选回收率达62.32%,对灵广金钨矿粗钨选回收率达76.50%,三氧化钨含量达3.22%。

        “固体非能源矿产资源综合利用重要技术标准研究”通过征求包括地质、采矿、工艺矿物学、选矿、尾矿综合利用领域内研究院、设计院、大专院校、行业协会、矿产资源管理部门及大型矿山企业约40家单位200多人次意见,已完成8项标准(征求意见稿/草案修改稿)、标准编制说明和征求意见处理汇总表的编制;发表学术论文10篇,培养研究生4名,形成了一支具有较强矿产综合利用的标准研究队伍。

        “低品位铜镍硫化矿选别中降镁抑制剂的研究”试验出的高效组合抑制剂实验室降镁效果显著,铜镍混合精矿氧化镁含量已降到5.81%,镍回收率达到85%左右。


    郑州综合所国土资源公益性行业科研专项项目通过中期...

    由于四川阿坝州金川县业隆沟矿区海拔较高,常年气温偏低,交通基础设施条件较差,如何经济高效地开发利用该地区丰富的锂矿产资源,成为当地政府和矿企的一块“心病”。基于国家和地方需求及企业自身发展需要,自2016年起,自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所深扎川西锂资源基地,攻关高海拔低温锂资源开发利用共性关键技术难题,历经5年持续研究,锂矿项目团队自主研发的全泥强化回收新工艺,选矿废水快速无害化处理及循环利用技术,以及抗泥化、耐低温绿色锂矿浮选捕收剂,通过验证,工业试验指标显示,该成套工艺技术是最适合川西锂资源特性且具备产业化的最优技术流程,技术支撑金川奥伊诺矿业有限公司设计建成了年处理量40.5万吨的业隆沟锂辉石矿选厂。

    2020年7-8月,受金川奥伊诺矿业有限公司邀请,成都综合利用所锂矿项目团队赴业隆沟锂辉石选厂指导生产调试,与现场技术人员通力合作,克服了选厂生产初期给矿波动大、矿石泥化严重,回水返回影响大等诸多困难,现场通过调整药剂制度,优化回水处理方案以及改进浮选工艺流程和设备等措施,最终在给矿Li2O品位1.37%,选厂精矿压滤水和尾矿浓密水回用率100%的条件下,采用该所自主研发的低温锂辉石捕收剂,获得了锂精矿Li2O品位5.36%,回收率80.28%的优良指标,生产调试得到了金川奥伊诺矿业有限公司的充分肯定。

    接下来,随着采矿的深入推进,矿石性质将持续稳定向好,加之工艺流程和药剂的不断完善,生产指标有望进一步提升。业隆沟锂辉石矿选厂的成功试点示范必将引领川西锂资源科技型企业集群发展,助推川西大型锂资源基地的开发建设。

    项目组在金川奥伊诺矿业有限公司业隆沟锂辉石选厂指导生产调试

    综合利用技术破解川西高海拔低温锂资源开发利用关键...

    四川省阿坝藏族羌族自治州和甘孜藏族自治州稀有金属资源丰富,区内有可尔因、甲基卡和九龙等稀有金属矿集区。自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所2019年以来针对区域锂资源开发过程中存在的关键问题,开展了地质资源、技术经济和环境影响“三位一体”综合地质调查评价,支撑解决了地方资源绿色开发过程中面临的技术瓶颈,综合地质调查成果得到了地方党委政府的充分肯定,助推了藏区经济社会发展。 

    一是新发现两处稀有金属资源找矿靶区。在九龙、可尔因地区圈定稀有金属找矿靶区2处,初步估算氧化锂资源量6604.21吨,氧化铷资源量483.94吨,显示该区锂辉石矿、铷矿仍具有较大的找矿前景。

    二是提出绿色勘查开发布局对策建议。基于“大区域-小流域-重点矿”多层次套合的调查评价框架,通过开展1:25万区域环境地质调查(编测),以面向矿业开发的地质环境承载力为导向,基本建立了适应于可尔因地区的环境承载力评价指标体系,综合评估了可尔因锂资源基地区域地质环境质量。

    三是研发锂资源资源综合利用技术两项。针对高海拔地区锂辉石矿低温环境下浮选指标低的难题,开发了锂辉石矿低温高效选别技术;针对伟晶岩型低品位锂辉石矿泥化严重、浮选精矿品位低、回收率的难题,开发了全泥强化浮选技术。两项综合利用技术实现了可尔因地区低品位锂辉石矿的高效利用。

    四是资源环境综合评价效果显著。划分出了可尔因锂资源基地东部优先开发区和西部引导勘查区两大功能片区。细分了业隆沟锂矿综合利用示范开发区、李家沟-党坝锂矿开发区、斯则木足优先勘查区、斯跃武暂缓勘查区和蒲尔玛暂缓勘查区5个勘查开发建议区。

    五是促进综合利用成果转化。研发的适应高海拔环境的锂辉石低温捕收剂产品得到某矿业公司工业生产应用,有效提高了高海拔地区锂辉石矿浮选指标,提高了企业的经济效益。

    目前,项目组已全面开展2020年度野外及室内试验研究,计划2020年6月底前完成可尔因锂资源基地开发布局建议,进一步支撑地方脱贫攻坚,为地方矿业经济发展提供技术保障。

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    地质调查助力川西稀有金属资源绿色开发

    积极“走出去”,到海外进行矿产资源合作,既是响应“一带一路”建设号召的必然要求,也是拓展海外市场、提升核心竞争力、不断发展壮大成长为国际矿业品牌的必由之路。当前,全球矿业进入深度调整期,如何稳健地迈好“走出去”的步伐,成为人们关注的焦点。自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所(以下简称“成都综合利用所”)积极适应新时代地质调查工作,在部、局的领导下,以稀土资源为核心,以“三稀”资源为重点,积极开展国际合作,开创了国际合作新格局。目前,该所的境外地质调查与技术成果转化服务已延伸到亚洲、非洲、北欧、北美、澳大利亚等地区,合作领域日渐扩大,合作方式日趋多元,引领作用初见端倪。

    成都综合利用所控股公司盛和资源在马来西亚出席稀土催化剂项目投资签字仪式

    锻造科技创新“利器”

    打铁还需自身硬。在科技创新已成为时代主流的今天,要想走出国门闯市场,最重要的就是手握“利器”。作为我国矿产资源综合利用的重要支撑,成都综合利用所始终致力于锻造科技创新这把“利器”。2013年至今,该所共获授权稀土相关专利10项,其中1项美国专利授权;获得省部级科技进步奖两项:该所研发的“攀西难选稀土矿低碳高效利用新技术开发及应用”技术获得2016年度四川省科学技术进步二等奖,“典型氟碳铈稀土矿清洁利用新技术研究及示范”技术获得2018年度国土资源科学技术奖二等奖。

    为打开国际市场的大门,成都综合利用所充分发挥科技创新的引领作用,利用核心优势锻造了这样几把“金钥匙”:

    一是稀土矿“浮团聚磁选”技术的研发及应用。荣获2016年度四川省科技进步二等奖的“浮团聚磁选”技术能充分利用矿物间表面性质和磁选差异进行分选,攻克了稀土矿浮选需要加温且难以稳定得到高品质精矿这一难题。“常温条件下可稳定得到REOgt;65%的稀土精矿,回收率由原有的20%提高至60%。工业示范线生产过程稳定,企业经济效益得到了大幅提高。”该技术成果在四川德昌大陆槽稀土矿应用中取得较好效果的同时,对美国芒廷帕斯稀土矿同样表现出较好的适用性,大幅降低了生产运行成本。

    二是RF系列绿色稀土浮选药剂研发及应用。为了改善传统稀土浮选药剂中含有大量难降解组分,对矿山环境造成一定威胁的难题,该所通过研究药剂分子结构及其与矿物作用能力,研发出RF系列绿色稀土浮选捕收剂。在四川冕宁牦牛坪稀土矿开展的工业试验表明,“该药剂不仅大幅降低了难降解组分含量,还降低了运行成本,提高了企业生产指标。”目前,厂方已经签订药剂供销合同,实现了产品的商业化。

    三是选冶联合技术实现稀土资源高效利用。微细粒级稀土矿物常与其他矿物密切共生,采用传统磨矿方式难以单体解离,无法得到高品质稀土精矿。通过选冶联合方法,该所研究人员提出化学解离-物理分离的新思路,攻克了美国Pea ridge铁-稀土共生矿和澳大利亚Nolans稀土矿等多个难选稀土矿的高效利用难题,既得到了合格的稀土精矿,还实现了共伴生有价元素的综合利用。

    四是磷-硅酸岩型稀土资源高效利用技术的开发。格陵兰Kvanefjeld属于少见的磷-硅酸盐型稀土矿,主要含稀土矿物与脉石矿物的物理化学性质相近,分选异常困难。该所科研人员在详细研究矿物组分及性质基础上,提出采用新型浮选捕收剂RFS强化矿物表面性质差异,在常温条件下得到矿物纯度大于80%的稀土精矿,较国外科研机构提出的工艺流程得到的精矿品位更高,作业流程更简化、投资及运行成本也大幅降低了。

    五是稀土深加工技术的研发及应用。针对四川地区氟碳铈型稀土矿特点,研发出了盐酸直接浸出技术。稀土氯化物、氧化物、氟化物、碳酸稀土、高纯金属、稀土硅化物等六大系列,30余种规格……该所开发的系列稀土产品技术指标达到了国际先进水平。技术引领产业。他们还创办了峨眉山科技产业园区,逐步形成以稀土新材料为主体的科技成果转化示范基地。

    2018年5月,成都综合利用所代表团赴美国芒廷帕斯稀土矿山调研

    拓展国际合作新格局

    有了先进的技术作为敲门砖,加上研究人员的积极拓展,该所顺利迈入了国际市场。

    签订技术开发合同2项,项目总金额达195万美元,实现历史性突破……近年来,通过不断科技创新,加强对外技术交流与合作,该所“三稀”资源综合利用技术已拓展到国外。

    Nolans Bore稀土矿选矿试验研究进展顺利。2013年10月,该所与澳大利亚ARAFURA资源公司签订“诺兰稀土矿选矿试验研究”技术开发合同,合同经费总额120万美元。目前,该所已完成选矿探索性试验研究工作,采用的工艺技术与国外研究机构相比,不仅降低了选矿工艺技术成本,同时还大幅提高了稀土精矿品位。

    Pea Ridge尾矿的选矿与冶金试验研究赢得认可。2013年11月,该所与美国MFC工业公司签订“Pea Ridge尾矿的选矿与冶金试验研究”技术开发合同,合同经费总额75万美元。“考察矿山综合环境,对选厂建设厂房配置、设备选型、后续连续扩大试验样品采集等提供技术咨询服务,洽谈Pea Ridge尾矿综合利用选冶技术半工业试验项目合作事宜,提供相关技术指导和咨询……”据科研人员赴美经历描述,目前已基本完成前期研究工作。

    俗话说,金杯银杯不如业界的口碑。随着国际合作项目的不断拓展,该所在“三稀”资源综合利用技术的国际领先水平不断得到认可。

    成都综合利用所代表团与美国ERP公司负责人进行技术交流

    支撑中国企业“走出去”

    立足“一带一路”建设和服务“走出去”的全球视野,该所聚焦中国地质调查局特大型能源资源基地建设布局,在格陵兰岛西南部科瓦内湾地区开展稀土等其他多金属矿产资源潜力、开发条件及环境影响“三位一体”的综合调查评价,为政府决策和该所控股公司盛和资源“走出去”投资提供信息服务和技术支撑。

    如何终结矿山企业常常面临亏损的尴尬局面?量身定制的选矿技术是关键!美国芒廷帕斯稀土矿是全球第二大稀土矿山,却由于生产成本过高,于2015年再度破产。成都综合利用所发挥所长,针对该矿山矿石开展了相关技术研究,并且先后3次赴美国矿山现场考察及调试,最终确定的选矿技术大幅降低了生产成本,为中资企业的进入奠定了基础,在稳定提升生产指标方面也做出了巨大贡献。

    提高矿物的回收利用向来是个大难题,特别是在面临特殊矿种时更为棘手。据了解,格陵兰科瓦内湾稀土矿稀土储量巨大并且伴生多金属矿,但是其稀土元素载体矿物为独特的硅酸盐型稀土矿。“全球尚无研究先例”,专家称,国外科研机构采用加温-浮选技术,仅能得到REO14%、回收率65%的稀土精矿。“创新创造奇迹。”由该所研发的常温浮选和环境友好型浮选药剂可以得到REO23.5%、回收率78%的稀土精矿。“新工艺、新药剂完全适宜格陵兰严苛的环保标准”,这就为中资企业注资格陵兰矿物能源公司成为董事会成员及资源后续开发奠定了基础。

    跟随“一带一路”建设的指引,该所再一次把目光投向了非洲重要的稀土资源产地——毛里塔尼亚扎拉加稀土矿。通过对其矿石性质的系统分析,有针对性地提出稀土开发利用新技术,大幅提高了精矿品质,降低选冶综合成本,为开发利用奠定了基础。为提升中资企业在海外稀土项目总承包和工程建设能力,“后期打算联合中资设计公司建成选冶工业生产线。”针对下一步工作意向,有关负责人补充道。

    产学研用齐头并进

    技术是驱动,合作是动能,机制是保障。近年来,该所与盛和资源联手打造“产、学、研、用”合作机制,境外项目合作不断拓展,国际化步伐越走越稳。目前,已经开展的国际合作项目达10多项,其中科技部项目2项,成果转化项目10项,研究经费超过2000万元,开创了国际合作服务新局面。

    一是稀土清洁利用技术国际合作屡创辉煌。以“浮团聚磁选新技术”为原型的成套工程化技术和浮选药剂在国内冕宁、德昌稀土矿推广应用,并逐渐得到国内外稀土加工领域的认可,成为国际稀土资源开发利用领域的主要工艺流程。目前,该技术主要应用于美国、澳大利亚、南非、格陵兰及坦桑尼亚等国家和地区,为当地稀土矿的开发利用提供了技术支撑。2016年,澳大利亚诺兰稀土矿中镨钕含量较高,曾被视为较为优质的稀土资源。成都综合利用所技术攻关结果表明,该矿石中稀土元素难以高效富集,为企业挽回了损失,为国家赢得了话语权。2017年度,该所与某公司合作,为公司格林兰科瓦内湾稀土矿开发利用提供了全新的开发理念和清洁利用技术方案。

    二是钒钛磁铁矿综合利用技术保持国际核心竞争力。2019年度,成都综合利用所与澳大利亚钛业有限公司开展“Barrambie钒钛磁铁矿综合利用实验室试验研究”,高效铁钒钛分离提取技术为澳方对该矿的开发利用提供技术支撑,彰显该所钒钛磁铁矿综合利用的国际领先水平。该所在大量试验的基础上,研究制定了符合资源特点的选矿原则工艺流程,采用“擦洗-磁选选别-精矿直接还原-铁钛分离”的工艺流程进行选矿初步试验,获得了较好的技术指标。该所对PB、PD精矿进行了初步还原分离试验,获得了高金属化率产品,为钛、铁分离提供了物质基础。

    该研究项目通过对澳大利亚PMA矿物资源进行初步评估及试验研究,对标准矿石及顶盘矿石进行化学分析并探究其矿物性质,为该矿物资源的可行性开发、资源优劣以及商业性利用和发展前景做出评价和分析,对合理利用此类矿石资源并提高其经济价值具有积极的推广作用。

    成都综合利用所代表团与美国弗吉尼亚大学Honaker教授交流稀土提取技术

    多维度推进国际合作交流

    2014年以来,成都综合利用所成功出访18批次、45人次,出访的国家涵盖俄罗斯、加拿大、美国、马来西亚等,与众多国家开展了广泛的国际交流合作,成效显著。

    俄罗斯稀土矿开发探索。2017年,该所所长胡泽松访问俄罗斯,先后与全俄地质研究所所长和俄罗斯国家地质公司负责人进行会晤。俄罗斯储量巨大的矿产资源缺乏绿色高效的资源开发利用技术,希望与中国地质调查局及成都综合利用所在稀土及有色、黑色矿产资源的开发方面进行广泛的合作。双方初步拟订以俄罗斯托莫托尔稀土矿开发为切入点开展探索性合作。

    进军大马,辐射东盟。同年,应马来西亚政府的邀请,胡泽松与当地政府官员就盛和资源在马国投资建设稀土催化剂项目进行了会谈,并出席马国政府召开的东海岸经济区签约仪式。一旦在马来西亚投资建厂,用当地生产FCC催化剂产品,将有利于进入马来西亚以及印度市场,并辐射整个东盟及南亚市场,提升国际影响力。

    把握全球,数据先行。该所及控股盛和公司对全球50多个正在勘探或开发的稀土项目进行了梳理,建立了项目数据库,并根据资源情况、稀土配分、潜在经济价值等指标进行了筛选和排序。2018年度出访美国,与国际稀土产业较有影响力的ERP战略矿产公司、PEAK 资源公司董事会成员讨论成立全球稀土创投平台(Global REES Venture,GRV)。“以市场、技术和金融创新为导向,以国际绿色供应链为纽带,旨在稳定国际稀土供应链”。据专家称,该平台将成为社会、企业、政府打造全球地质矿产信息支撑服务平台,为我国企业“走出去”和政府的重大宏观决策提供信息指导和支撑服务。

    成都综合利用所与总部位于比利时布鲁塞尔的全球跨国性化工集团索尔维集团中国全资子公司索尔维投资有限公司在成都签署了技术合作框架协议

    钒钛合作,促进交流。2018年,俄罗斯耶夫拉兹集团基于该所钒钛磁铁矿的国际影响,就钒钛产业技术合作等进行了深入交流。双方着眼于钒钛全产业链技术创新相关科学问题、技术问题和工程问题,以钒钛磁铁矿精准找矿、科学开采、高效选别、清洁冶金为重点,通过建立技术信息交流平台,促进技术交流,促进项目合作。

    跨国际、多领域的交流合作及项目实施提高了成都综合利用所的国际影响力,更为建设世界一流新型地质调查局提供了话语权支撑。

    鲲鹏展翅凌万里,策马扬鞭自奋蹄。在不断深化的国际化征程中,成都综合利用所将借助稀土开发的先进经验,继续巩固金属矿产开发利用技术的领先优势,增强与国际大型企业的沟通与合作,建立互信,守正出奇,突破全球稀土等资源开发利用中存在的关键问题,为建立更有影响力的国际合作平台,为服务新时代地质调查事业发展做出新的更大贡献。

     
     
    以稀土为核心,三稀为重点,积极开创国际合作新格局

    12月至今,四川冕宁县某大型稀土矿企选矿车间内热火朝天,历时1年多研发的具有自主知识产权的成套稀土浮选药剂RF系列在这里成功转化应用,突破了稀土矿低浓度浮选技术瓶颈,解决了该类型矿山长期以来在低矿浆浓度下难以获得稀土精矿产品的工业生产难题。

    今年以来,中国地调局成都综合利用所围绕稀土深加工技术研发,重点针对国内氟碳铈型稀土矿开展科技创新。立足攀西辐射全国,研制出成套浮选新药剂、开发出系列新工艺新技术。依托地调项目对四川德昌某大型稀土矿山进行尾矿资源综合利用研究,结果显示通过浮选方法可脱除重金属元素并回收利用稀土资源,达到既改善矿山环境又能提高尾矿经济效益,实现尾矿减量化排放的目标。美国芒廷帕斯稀土矿采用成都综合利用所自主研发的专利技术“浮团聚磁选”新工艺,初步估计可降低选矿成本30%以上,同时该项专利技术应用于四川牦牛坪稀土矿、山东微山稀土矿,实现了稀土矿物有效富集。

    2016年成都综合利用所全面学习贯彻国土资源系统创新科技大会、全国地质调查工作会和中国地质调查创新大会暨地调百年研讨会等一系列会议精神,紧密围绕部局中心工作,依托地调科研项目积极开展科技创新。

    科学合理利用锂资源是国家和部局下达的重要任务之一。以锂资源为重点,加强金属新材料应用技术研发列入两重工作任务。今年成都综合所利用所与天齐锂业、四川星辰矿业等矿企合作,重点完成了三项研发任务。锂矿石选矿方面,开发出一种高效环保的锂辉石捕收剂和适用于川西北可尔因地区矿石特征的选矿新工艺,可获得高质量的铌钽锂精矿。综合提锂方面,对锂辉石精矿通过晶型转化-溶浸研究,提锂尾渣合成矿物肥料试验,形成了锂辉石综合提锂技术原型。锂电池制备方面,完成了锂电材料合成、测试等设备选型配置,磷酸铁锂正极材料前驱体磷酸铁和草酸铁的试验研究。

    科技创新需要政策推动。今年以来成都综合利用所认真落实中国地调局“三个指导意见”和“三个暂行规定”,结合实际制订印发了《成都综合利用所关于加快推进地质科技创新的实施意见》从科技创新和人才队伍等方面提出了具体措施。6月,又制定下发了《科技人才队伍建设工作制度》、《地质调查成果评价办法》、《地质调查二级项目负责人责任与权利的暂行规定(试行)》等3项改革配套制度,全面落实局党组关于成果和人才“五问”、“五不唯”评价标准。打通了科技创新与人才培养双通道,全年40项地调科研项目如火如荼展开,其中市场转化项目就涵盖28项,市场收入达860余万元。发表学术论文43篇,被 SCI收录3篇,EI收录2篇;出版《四川盆地三叠纪成盐环境及成钾条件》专著1部;获得国家发明专利3项,实用新型专利2项;黑色页岩型粘土钒矿选矿试验研究等2项研究成果分别获得四川省科技进步二等奖、三等奖;稀土资源高效利用创新团队获国土资源部“十二五”科技与国际合作先进集体,3名科研人员获先进个人……地质科技创新可谓成效显著。

    在全面完成3个地质调查二级项目阶段性目标任务的同时,开展了21项选冶扩大连续试验,部分在研项目取得了阶段性成果。国土资源部公益性专项攀西深部橄辉岩型钒钛磁铁矿利用技术开发。研制出2种选择性钛铁矿捕收剂和1种对橄榄石矿物选择性抑制剂,有效解决此类难选钒钛磁铁矿资源的高效利用;“973”课题高铬型钒钛磁铁矿选矿过程强化研究。研制了一种高效、无毒钛铁矿捕收剂,设计了新型弱磁选机,解决了钒钛磁铁矿选矿中二氧化钛回收率低下、铁精矿质量差等问题;国家自然科学基金项目橄辉岩型钛铁矿物浮选分离基础研究。揭示了橄辉岩型钛铁矿物浮选分离的难点,被国际核心SCI检索论文2篇。滑石型硫化镍矿全泥强化浮选基础研究,研制出滑石高效抑制剂和疏水矿泥高效分散剂,为实现滑石型硫化镍矿的全泥强化浮选提供了技术保障;参与设计建设的连续悬浮磁化焙烧炉试验装置,已在甘肃酒钢集团正式开工建设。这一系列成果的新鲜出炉得益于贯彻落实国家、部局等科技创新举措的精准发力。用科技创新引领地质调查工作,成都综合利用所完成科技创新目标的同时,也为部局提供了坚实有力的支撑,为经济社会发展提供了更好的服务。

     

    历时1年研制的成套稀土浮选药剂BF系列成功在某矿企转化应用

      

    以锂资源为重点,加强金属新材料应用技术研发完成三项研发任务

     

    地质调查二级项目《川西稀有金属矿集区综合地质调查》完成阶段性目标任务

     

    地质调查二级项目《攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查》完成阶段性任务

     

    滇渝地区铝土矿选矿拜耳法综合利用工艺技术改造获突破,研究成果有望解决中铝、西南能矿高硫低品位铝矿综合利用难题

     

    完成广西凤山县福家坡矿区硫铁矿勘探阶段性选矿扩大试验等21项选冶扩大试验

     

    参与设计建设的连续悬浮磁化焙烧炉试验装置在酒钢集团正式开工建设 

     
    稀土、锂矿等新能源矿产科技创新取得显著成效

          “通过近年来持续不断的深入研究,成都矿产综合利用研究所自主研发的新型捕收剂及添加剂,选择性好、捕收能力强,微细粒铝矿物形成结实疏水聚团,使10年以前难于选矿的重庆铝土矿成功地实现了选矿脱硅。”在近日由重庆市国土资源和房屋管理局、重庆市财政局、重庆市地质调查院联合组织的项目评审验收会上,中铝公司首席工程师顾松青如此评价。

          重庆地区铝土矿资源储量丰富,现已查明铝土矿资源储量19811.59万吨,铝土矿工业矿体资源储量12390.50万吨。铝土矿主要以中高硫中低品位矿石为主,富矿较少,矿石品位一般。铝土矿石以硬水铝石为主,铝土矿中钪、镓等稀有稀散元素含量较多,某些矿床中还含有锂、钒等,以1亿吨铝土矿矿石储量计算,其蕴藏的镓、钪资源量是巨大的。目前,重庆地区主要利用高品位铝土矿,对于中低品位铝土矿的利用研究程度较低,仅有部分单位开展过研究工作,但实验效果不是特别理想。

          重庆某铝土矿公司负责人表示,重庆铝土矿选矿的精矿铝硅比低,三氧化二铝回收率不高,浮选脱硅的指标结果不理想,逼不得已只好选择了能耗很高的“串联法”工艺。

          针对重庆地区铝土矿资源禀赋差,氧化铝生产成本高、铝土矿资源利用率低的现实,重庆市财政局、重庆市国土资源和房屋管理局委托中国地调局成都矿产综合利用研究所承担了“重庆地区铝土矿铝镓钪综合利用技术研究”项目。开发和研究选冶新技术、新工艺、新药剂,在保证经济高效利用铝资源的同时,使矿石中价值较高的钪、镓等伴生元素得到综合利用,实现对重庆地区低品位铝土矿(铝硅比为3~4)的高效利用,使该地区同类低品位铝土矿资源价值得到提升,为本地区铝工业可持续发展提供技术支撑。 

          寻找高效的脱硅产物是开发处理中低品位铝土矿新技术的核心。成都综合所铝土矿选冶项目组历时一年时间,以重庆地区大佛岩、赵家坝矿点的铝土矿为研究对象,采用“反浮选脱硫-正浮选脱硅-拜耳法溶出-铝酸钠母液提镓-赤泥提钪”工艺,进行了大量的实验室和扩大选冶试验工作,在此基础上进行了选冶技术经济初步分析。

          试验采用了自主研制的浮硫起泡剂1#和活化剂EM550以及浮铝捕收剂EM505,完善了低品位铝土矿利用工艺,自主研发的浮硫活化药剂成效显著,高效铝土矿捕收剂的捕收能力和选择性好,对重庆难利用低品位铝土矿具有较好的适应性,使10年前难于选矿的重庆铝土矿成功实现了选矿脱硅。选冶试验结果均超越了合同规定的技术指标。对铝硅比为3~4的重庆低品位铝土矿,获得铝硅比≥7的铝土矿精矿,三氧化二铝选矿回收率60%~80%;精矿拜耳法三氧化二铝溶出率≥80%。冶金提镓、钪作业回收率钪≥60%、镓≥70%。

          选冶经济初步分析表明,年处理200万吨的选矿厂,可年产118.40万吨铝精矿。试验达到了研究目标,取得了技术突破,为重庆地区高硫低品位、难利用铝土矿经济的工业利用奠定了技术基础。选冶试验结果超过了合同要求的技术指标,被综合评定为优秀级项目。




    优化铝土矿浮选药剂 使难选矿实现选矿脱硅