矿物加工技术范文第1篇

（重庆城市管理职业学院工程管理学院，中国 重庆 401331）

【摘要】微生物技术在矿物加工中已经得到大量的应用，表现出了良好的经济、环境和社会效益。本文总结了微生物技术在成矿、选矿、矿物冶炼、尾矿处理等方面的研究和应用情况。指出微生物技术在矿物加工中还有很大的应用潜力。

关键词 微生物；矿物加工；成矿；选矿

The Application of Microbial Techniques in Mineral Process

LI Qiang　SUN Guo-yin

(School of engineering management of Chongqing City Management College, Chongqing 401331，China)

【Abstract】Microbial techniques have been used in mineral process industry. It has brought an good economical, environmental and social benefit. The study and applied condition on microbial techniques used in mineral creating, mineral selection, mineral metallurgy and gangue disposal has been summarized in this paper. The application of microbial techniques in mineral process industry will obtain greater development in the future.

【Key words】Microbe；Mineral process；Mineral creating；Mineral selection

矿物加工技术是利用矿物的物理或物理化学性质的差异，借助于各种选矿设备和方法将矿石中的有用矿物和脉石矿物分离开来的工艺技术[1]。这项工艺技术包括矿物的预处理技术如手选、焙烧、破碎、筛分、磨矿，处理技术如重选、磁选、电选、浮选、化学选矿和后处理技术如沉淀、浓缩、过滤、干燥等，并广泛应用于黑色金属、有色金属、贵金属、非金属等矿物原料的加工中。矿物加工技术的历史十分悠久，可以追溯到远古时代人们用硬石块敲碎矿石，但其规模化发展则是在工业革命以后[2]。19世纪中期，浮选技术的发明为矿物加工技术的大力发展提供了前提，因为在此之前，选矿技术十分落后，需要耗费大量的手工劳动。

到了近代，随着研究手段的不断的进步，人们越来越深入地认识到了微生物在矿物的形成、矿物加工以及废矿的处理等方面所起到的重要作用[3]。我国是一个矿产资源储量大国，同时也是消费大国。经过半个多世纪的生产消耗，易采易选冶矿已为数不多。现有的常规物理、化学选冶方法由于回收率低、资源损耗大、生产成本高和对环境污染严重等问题已不适应社会经济可持续发展要求。在此情况下，微生物在矿物分离方面的作用逐渐引起人们的重视，它既可用于矿物的就地浸出，也可用于工厂矿物处理、废水废渣处理。并且微生物浸矿具有生产成本低、投资少、工艺流程短、设备简单、环境友好、能处理复杂多金属矿物等优点，因此细菌浸矿的广泛应用，将引起传统矿物加工产业的重大变革，为人类、资源与环境的可持续发展开辟广阔的前景。

1　微生物成矿

微生物是地球表层最活跃、最强大的地质营力之一，对大气圈、水圈和岩石圈有非常重要的影响，也对矿产资源的形成有显著的作用。微生物对生命元素如碳、氮、硫、氧和金属离子的代谢作用能显著的改变微生物周边的外部环境和其内部环境，对许多元素的分异、聚集和迁移有重要的影响，微生物可以从周围介质中吸收某些元素，通过其代谢活动，积蓄在体内，使得某些元素的分异或富集成矿。在一系列的生物地球化学过程中，微生物参与了矿产的沉积(生物成矿)或参与了矿石和岩石的溶解(生物风化)。

生物成矿作用有两个途径：一个叫生物诱导成矿，通过这个过程，微生物分泌出代谢产物导致了之后的矿物颗粒的沉积；另一个叫生物控制成矿，在这个过程中，微生物在控制矿物成核和生长上起到了显著作用[4]。微生物成因的矿物总体来说颗粒都很小和/或有着独特的同位素特征。最普遍的生物成因矿物有碳酸盐、硫化物和铁的氧化物。细胞表面和其分泌的胞外聚合物的结构可以为离子的浓缩、聚合和矿化提供模板，并起到重要作用。地球材料的仿生合成帮助我们了解了在人工条件下的生物成矿机制。此外，在地质环境中生物成因的矿物还可以作为一种生物信号，用来重建地球和其他行星的起源和演化。

在海洋环境和地下水的物质转移过程中，微生物的代谢作用是其地球化学作用的动力之一[5]。微生物可以直接参与元素的氧化还原过程，这些过程往往发生在水－岩－微生物的生态系统中，该系统受化学因素、物理因素及生物因素的变化所控制，其中微生物常常是最为没敏感的因素。其他有些微生物对一些物质氧化还原反应具有催化作用，可以加速某些元素的氧化沉淀或还原溶解。

微生物成岩成矿是生物成矿中的一个重要课题。研究表明：微生物可以在许多成矿阶段参与作用，但在不同的成矿阶段，微生物成矿作用的重要性和表现形式则完全不同。具体到某个特定的矿床的某个成矿阶段，可能是某种生物作用占主导。微生物参与成矿的方式主要有如下四种[4]：微生物直接聚集成矿元素，微生物改变环境物化条件，微生物通过产生有机质而参与成矿，微生物通过新陈代谢作用把元素从一种状态转变为另一种状态。目前，在微生物直接聚集成矿元素方面的研究比较充分，一方面发现了微生物富集金属的能力越来越大，另一方面初步解决了微生物富集某些金属的机制。研究得较多的金属有Fe、Mn、Au、Ag、Cu、Pb等。

2　微生物选矿

微生物选矿，亦称“细菌选矿”。主要利用铁氧化细菌、硫氧化细菌及硅酸盐细菌等微生物从矿物中脱除铁、硫及硅等的选矿方法。铁氧化细菌能氧化铁，硫氧化细菌能氧化硫，硅酸盐细菌利用分解作用能从铝土矿物中脱除硅。除用于脱硫、脱铁和脱硅外，还可用于回收铜、铀、钴、锰和金等。微生物选矿方面的研究主要集中在微生物选矿特性及微生物种类筛选、铁矿、铝土矿以及煤脱硫等方面。

研究表明，不同的微生物，其表面的电性和润湿性都是不同的，有的甚至相差很大[6]。如草分支杆菌和棒状杆菌特种菌株125 表面不但具有较高的负电性，也具有较高的疏水性；假单孢菌属特种菌株52、硫杆菌类Versutus及荧光假单孢菌则负电性较高，疏水性较差；而大肠杆菌NCTC9002 则是一种亲水性 较强，负电性较低的微生物。按照电性原则，如果无特性吸附存在，只要微生物表面的电性和矿物表面的电性有助于微生物在矿物表面吸附，微生物必定能吸附于矿物表面，并以它本身的性质调整和改变矿物表面的润湿性。如果微生物能在矿物表面吸附，不但可减少矿物表面净电荷，还可通过矿物表面净电荷的减少，调节矿物的抑制、活化、分散和絮凝等状态，这种微生物就可充当矿物调整剂使用[7]。如果吸附于矿物表面的微生物，本身具有疏水性，则在中和或改变矿物表面电性的同时，还可改变矿物表面疏水性，这种微生物就可作为矿物捕收剂使用。疏水微生物在微细粒矿物表面吸附还可导致微细粒矿物形成疏水聚团而浮选。因此可以推断，草分支杆菌和棒状杆菌特种菌株125 可作为捕收剂或微细粒矿物疏水絮凝剂使用；假单孢菌属特种菌株52、硫杆菌类Versutus 及荧光假单孢菌则可作为矿物调整剂或絮凝剂使用；大肠杆菌NCTC9002 则可作为分散剂使用。有人估计，目前人类所了解的微生物种类，至多不超过生活在自然界中微生物总数的10%，在已发现的微生物总数中，人类至多只开发利用了1% [8]，可见微生物资源是极其丰富的，可用作为选矿药剂使用的微生物也远不止上面提到的那些，自然界还有许许多多可作为选矿药剂使用的微生物等待着人类去发现和进行应用研究。

铝土矿的微生物选矿得到了大量的研究。世界上铝的生产是以著名的拜尔法为基础的。然而，只有高质量的铝土矿才能用这种方法处理。其它矿物含硅超过5%的铝土矿不适合用拜尔法直接生产，原因是为了防止硅对铝生产的污染，要用成本高的蒸煮法除硅[9]。所谓的“硅酸盐”菌能够从硅酸盐和铝硅酸盐矿物中浸出硅。这些细菌与环状芽胞杆菌和粘液芽胞杆菌有关，是典型的异养微生物，即需要有机物质作其碳和能量的来源。细菌对硅酸盐和铝硅酸盐的作用，与形成由外多糖类构成的粘英膜以及产生象有机酸这样的各种代谢物有关。矿石中硅是主要杂质，它与铝结合形成铝硅酸盐。在连续浸出条件下，五天内从不同矿石中浸出了到的硅。浸出后的固体浸渣，具有更高的铝含量和硅模数（即Al2O3/SiO2的比值）。

3　微生物矿物冶炼

3.1　微生物冶金技术的机理

利用微生物进行矿物冶炼，俗称“生物冶金”。生物冶金是指在相关微生物存在时，由于微生物的催化氧化作用，将矿物中有价金属以离子形式溶解到浸出液中加以回收，或将矿物中有害元素溶解并除去的方法。许多微生物可以通过多种途径对矿物作用，将矿物中的有价元素转化为溶液中的离子。利用微生物的这种性质，结合湿法冶金等相关工艺，形成了生物冶金技术。按微生物在矿物加工中的作用可将微生物冶金技术分为：生物浸出、生物氧化、生物分解[10-12]。

生物浸出：已报道用于浸矿的细菌有20 多种，但主要有：氧化铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、硫化芽苞杆菌属、氧化铁杆菌、高温嗜酸古细菌、微螺球菌属[13-15]。用于采矿的细菌大多为宽约0. 5μm、长约1～2μm 的杆菌，它们生长在普通微生物难以生存的强酸性坑内水中，摄取空气中的二氧化碳、氧和水中的其它微量元素合成细胞组织，对矿石中硫、铁等成分的氧化有促进，并能获得新陈代谢的能量，自养自生。在无细菌存在的情况下，绝大部分金属矿物的自然溶解速率很慢，必须采用化学溶剂浸出它们(例如酸浸、氨浸出铜、氰化物浸出金等) 。在微生物的作用下，矿物的溶解速率急增，可达到自然溶解的105~106 倍[16]。

生物氧化：难处理金矿中的金常以固-液体或次显微形态被包裹于砷黄铁矿(FeAsS)、黄铁矿(FeS2)等载体硫化矿物中，用传统的方法很难提取。应用微生物技术可预氧化载体矿物，使载金矿体发生某种变化，包裹在其中的金解离出来，创造下一步氰化浸出条件，使金的提取变得较容易。

生物分解：生物分解是利用微生物的分解作用提取矿物中的有用元素。铝土矿中的许多细菌能够分解碳酸盐和磷酸盐矿物[17]。对碳酸盐来说，其机理为：微生物代谢产生的酸使碳酸盐分解，呼吸产生的CO2溶解生成H2CO3也加速碳酸盐分解。

3.2　微生物浸矿工艺

浸矿微生物主要有氧化铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、硫化芽孢杆菌、氧化铁杆菌、高温嗜酸古细菌、微螺球菌属等。在有关生物冶金的报道氧化亚铁硫杆菌为浸矿菌种的论文占绝大多数，但从研究者对浸矿细菌的分离及培养方法来看，应该是多个菌种的富集混合菌。它们有些生长在常温环境，有些则能在50～70 ℃或更高温度下生长。硫化矿氧化过程中会产生亚铁离子和元素硫及其相关化合物，浸矿微生物一般为化能自养菌，它们以氧化亚铁或元素硫及其相关化合物获得能量，吸收空气中的氧及二氧化碳，并吸收溶液中的金属离子及其它所需物质，完成开尔文循环生长。

硫化矿生物浸出过程包括微生物的直接作用和间接作用，同时还具有原电池效应及其它化学作用。直接作用是指浸出过程中，微生物吸附于矿物表面通过蛋白分泌物或其他代谢产物直接将硫化矿氧化分解。间接作用则指微生物将硫化矿物氧化过程产生的及其它存在于浸出体系的亚铁离子，氧化成三价铁离子，产生的高铁离子具有强氧化作用，其对硫化矿进一步氧化，硫化矿物氧化析出有价金属及铁离子，铁离子被催化氧化，如此反复。根据矿石的配置状态，生物冶金工业化生产主要有3种[11]。

（1）堆浸法。这种方法常占用大面积地面，所需劳动力较多，但可处理较大数量的矿石，一次可处理几千至几十万吨。

（2）池浸法。在耐酸池中，堆集几十至几百吨矿石粉，池中充满含菌浸提液，再加以机械搅拌以加快冶炼速度。这种方法虽然只能处理少量的矿石，但却易于控制。

（3）地下浸提法。这是一种直接在矿床内浸提金属的方法。其方法是在开采完毕的场所和部分露出的矿体上浇淋细菌溶浸液，或者在矿区钻孔至矿层，将细菌溶浸液由钻孔注入，通气，待溶浸一段时间后，抽出溶浸液进行回收金属处理。这种方法的优点是，矿石不需要开采选矿，可节约大量人力和物力，减轻环境污染。

应用微生物浸矿，其优势在于：反应温和，环境友好，能耗低，流程短，特别适于贫矿、废矿、表外矿及难采、难选、难冶矿的堆浸和就地浸出，在矿石日益贫杂及环境问题日益突出的今天，微生物浸矿技术将是有效的金属元素提取、环境保护及废物利用的手段。近年来，国外该技术的研究已成为矿冶领域热点，细菌浸出已发展成了一种重要的矿物加工手段，利用此法可以来浸出铜、铅、锌、金、银、锰、镍、铬、钼、钴、铋、钒、硒、砷、镉、镓、铀等几十种贵重和稀有金属。

4　微生物矿山固废处理

矿山开采中产生的尾矿是矿物加工中的一大环境难题，同时，废矿中也含有大量的可利用的元素，若将他们分离出来可变废为宝，而任其排放到环境中则常常造成污染事故。

金属矿山产生的尾矿是工业废渣的最大来源。近年来，我国的金属矿山每年排出尾矿约1×108吨，加上历年堆存的尾矿有几十亿吨之巨。 但由于金属矿中伴生金属大多数在二种、三种或更多种，而选别时常常只回收某种目的金属，导致尾矿仍含大量伴生金属，加上当初选矿技术水平不够而滞留于尾矿中的目的金属，这些都将成为新的宝贵资源。 如贵州有一处铅锌矿其尾矿不少，其中锌的含量大于9%；云锡公司已积存的选锡老尾矿，含锡量平均达0.15 %；河南是全国产金大省，由于选金技术水平比较低，尾矿中含金达0.8～1.2 g/t ，这样的含金品位，在一些发达国家可以当成矿石使用。可以看出，金属矿山尾矿的潜在价值非常惊人，随着矿物加工技术的进步，亟待合理开发处理利用[18]。

煤矸石是煤矿开采过程中产生的废渣，是工业废渣的另一来源。一般每采1 吨原煤会产生0.2 吨煤矸石，它主要由高岭土、石英、蒙脱石、长石、石灰石、硫化铁、氧化铝和氧化物组成。若煤矸石中含碳量较高可作为燃料；含碳量低的可生产砖瓦、水泥和轻骨料，其典型的工艺流程为配料—粉碎—成型—干燥—焙烧。

以上矿山开采中产生的固体废弃物，特别是金属矿山的尾矿，由于其含有相当数量的有用元素，但其品位相当低，现有的矿物加工技术无法处理，往往当成废品而堆积成山，或是当作建筑材料。这不但存在大量的浪费，对环境来说也是一大威胁。我们可以利用微生物对有用元素的富集作用，提高矿物的品位，从而能够被现有的矿物加工技术处理，这样不但回收了尾矿中的有用元素，而且避免了其中的元素在雨水、日光等的浸蚀作用下浸出而发生环境污染事故，真正达到变废为宝。

5　结论与展望

微生物技术用于矿物加工是一门新兴科学，它是生物科学与传统的矿物加工技术的结合，虽然其大规模的应用的历史还很短，但它已经表现出了良好的经济、环境和社会效益。微生物技术在矿物加工中的应用还有很多需要解决的问题，如微生物的种类繁多，而已经被我们认识和加以利用的还仅仅是很少的一部分；能够利用微生物技术进行加工矿物种类还不是很多，有待于继续开发；另外，有些微生物富集某些元素的机理仍然不是很清楚，还需进一步研究。

参考文献

［1］吴彩斌.矿物加工技术在固废领域中的应用[J].华东交通大学学报，2003,20(4):20-23.

［2］F. 法巴什.矿物加工简史[J].国外金属矿选矿，2007(4):7-11.

［3］程义，李宗春，咸会杰，范兴建.浸矿微生物及其浸矿机理的研究进展[J].化学工程与装备，2011(3):148-150.

［4］殷鸿福,谢树成，周修高.微生物成矿作用研究的新进展和新动向[J].地学前缘，1994,1(3-4):148-157.

［5］罗兴,王蔚,文应财.微生物成矿原理及其在矿物加工过程中的利用[J].贵州化工，2007,32(3):28-34.

［6］万然.铁浓度对某铀矿浸铀菌群的影响[J].广东化工，2014(07):46-47.

［7］S. L. Daniels. Mechanisms Involved in Sorption of Solid Surfaces, Adsorption of Microorganisms to Surfaces, eds. Britton, G. and M arshall K C, John Wiley and Sons, 1980：7－58.

［8］周德庆，编.微生物学教程[M].北京:高等教育出版社,1996：4．

［9］张贤珍，林海，孙德四.直接/间接接触模式下一株硅酸盐细菌铝土矿脱硅研究[J].功能材料，2013(17):2460-2464.

［10］赵智平,方伟成,文小强.微生物技术在矿物加工和冶金中的应用[J].广州化工，2007,35(5):14-16.

［11］杨显万,沈庆峰,郭玉霞.微生物湿法冶金[M]．北京:冶金工业出版社,2003.

［12］裘荣庆.微生物冶金的研究和应用现状[J].微生物学通报,1995,22(3):180-183.

［13］孙德四，王化军，张强.胶质芽孢杆菌HJ07的UV与NTG诱变育种及其对铝土矿浸矿效果[J].北京科技大学学报，2013(10)：1268-1278.

［14］陆洪省，刘月月，赵晓舒，等.矿山酸性水中浸矿细菌的筛选及除铁效果[J]. 金属矿山，2014(2):69-72.

［15］王堂彪.浅谈细菌在溶浸采矿中的作用[J].科技创业家，2013(21)：212-212.

［16］梁方圆，吴冉冉，曹昌丽，等.氧化亚铁硫杆菌的胞外电子传递研究[J].高等学校化学学报，2014(2):372-376.

［17］H. L. Ehrlieh. Manganese oxide reduction as a form of anaerobic respiration [J]. Geomicrobiology Journal，1987,5(4):423-431.

矿物加工技术范文第2篇

矿物加工工程学科隶属于矿业工程一级学科，河南理工大学矿物加工工程专业的人才培养包括煤、金属矿和非金属矿的选矿及深加工等方向[1]。生物技术在矿物加工工程中应用是矿物加工工程专业的主要选修课程。该课程的开设可以拓宽矿物加工工程专业学生的知识面，提高学生的就业面和增加考研高校的选择，促使学生了解矿物加工工程的国际前沿现状，具有重要的意义。

1 生物技术在矿物加工工程中应用的课程意义

1.1 生物技术在矿物加工工程中应用的课程简介

煤炭是我国的主要能源，大规模开发利用和高硫含量也带来了严重的环境问题。金属、非金属等矿产资源的日益匮乏，低品位矿产资源的开采加工利用对环境造成了巨大的破坏。因此，生物技术作为一种环保型生产工艺得到了国内外企业、高校和学者们的广泛关注。对于特贫、特细、特杂的矿石或尾矿，向物理选矿提出严峻的挑战，化学浸出和生物技术显得越来越重要。

该课程主要讲述生物技术在矿物加工中的应用现状、原理、工艺及应用现状等内容，难点是微生物选矿工艺的选取、影响因素和作用原理的分析。通过本课程的教学，可以让学生掌握目前国内外先进的选矿技术、生物选矿原理及相应的选矿设备、典型的生物选矿工艺流程及应用实例，为拓宽学生专业知识、培养其国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力奠定基础。

1.2 开设生物技术在矿物加工工程中应用的课程意义

生物技术在矿物加工中的应用是化学选矿的拓展，与金属矿和煤的物理选矿紧密结合。学生通过学习选矿学后，对煤和金属矿的物理选矿有一定的基础。对于稀贵金属如金、铀、镧等，其经过常规选矿后，尾矿中依然含有部分贵金属；此外煤经过洗选以后，通常灰分得到了有效降低，但其中的硫较难脱除，这是大气污染的根源。生物技术主要是利用含有氧化铁硫杆菌浸出废石中金、铜、铀等有价元素；利用氧化铁硫杆菌有效脱除煤中的硫，降低环境污染。微生物药剂对人体无害，又可被生物降解，无二次污染，能耗少，因而具有广阔的发展前途[2]。矿物加工工程专业人才培养过程中，该课程是选矿学的延续，可以拓宽学生的专业知识面，开设生物技术在矿物加工中的应用课程具有重大意义。

2 生物技术在矿物加工工程中应用的课程教学方法

高等学校工科院系是培养工程师的摇篮，要求学生具有扎实的基础理论和解决实际工程问题的能力。经过几年的摸索，在教学过程中，作者主要采用以下三种教学方法相结合，取得了良好的教学效果。

2.1 理论教学

理论教学是本科生思维能力培养的重点，也是教师教学和学生学习的难点。该课程的基础理论涉及微生物学的部分，如果教师只是按照课本内容讲授，学生将不能完全理解和掌握此部分基础理论，因此，教师改变教学思路和教学方法是必需的。生物技术在矿物加工工程中应用的课程难点和重点包括微生物基础理论、生物浸出机理和各种矿石贵金属提取与煤炭微生物脱硫。在讲授这些机理过程中，加入相关视频和模型的讲解，使得学生更加充分的掌握该工艺过程和理解相关理论的精髓。

2.2 试验分析

学习该课程的细菌培养和驯化时，同步带领学生参观实验室和现场讲解。对氧化铁硫杆菌的采集、分离与培养进行了重要讲授和分析，有利于学生更好的掌握微生物的生长繁殖和驯化机理。带领学生取含有细菌的酸性坑水，将细口瓶、洗净并配好胶塞，用牛皮纸包扎好瓶口，置于烘箱灭菌，冷却后可作为细菌取样瓶。学生在实验室将配好的培养基用蒸汽灭菌，在无菌操作下分装于数个已洗净并灭菌的三角瓶中。将培养基和水样加到三角瓶中静置培养。细菌生长繁殖使三角瓶中培养基的颜色由浅绿变为红棕色，最后在瓶底出现高铁沉淀。选择变化最快，颜色最深的三角瓶，在瓶中取1 mL培养液，接种到装有新培养基的三角瓶中，同样培养。培养液将比头一次更快的变红棕色。按同样办法反复转移培养10次以上。学生在学习基础理论之后，再到实验室进行相关的操作，有利于学生加深对微生物的基础理论的理解和掌握

2.3 实践讲解

在讲授该课程时，笔者通过介绍湖南省常宁县柏坊铜铀矿和广西平南县六岭金矿等国内大型稀贵金属提取工艺的现状、特色以及存在的问题，使得学生更好的理解和掌握生物技术在矿物加工工程中的应用。比如：作者举例柏坊铜铀矿的微生物浸出工艺，经过视频和照片等渠道介绍了该工艺的处理原料特点，其为选别尾矿、冶炼炉渣和井下大量贫矿；菌种取自安徽省铜官山铜矿的醉性矿坑水中，为氧化亚铁硫杆菌；待浸出过程稳定以后，则用置换沉淀铜以后的母液经细菌氧化再生，然后送回渗滤浸出池；铜和铀采用离子交换法分离，回收铀以后的尾液再用废铁置换法回收铜。教学过程中，学生的学习兴趣浓厚，踊跃发言，甚至积极联系生产单位咨询生产现状，并考虑去该工作单位实习就业。

矿物加工技术范文第3篇

【关键词】遥感技术；地质找矿；应用；影响

在当前形势下，矿产资源已成为制约社会经济发展的重要因素，经济的飞速发展对矿产资源的需求也随之增大，但由于矿床深埋于地层之下很难通过普通的找矿手段发现，给找矿工作增加了巨大的难度。利用新的科学找矿技术是适应地质找矿工作的要求，也是满足社会经济发展的需要，遥感技术就是在这种情况下不断发展，并为找矿技术提供必要技术支持。通过遥感技术进行地质找矿工作，能够真实全面地反映地质结构的具体成分信息，在将信息加以分析，能够迅速准确地找到矿床的具置，极大地减少了人工工作量，提高了工作效率。

1 遥感技术概述

遥感技术是产生于上世纪六十年代的一种综合性的探测技术，当前信息技术等高新技术的快速发展，使遥感技术逐渐应用与各个领域中。具体来说，遥感技术即通过对远距离相关目标辐射和反射的可见光、红外线、卫星云图以及电磁波等数据信息加以收集和处理，然后感知成影像资料，是进行探测和识别相关目标事物的一种技术。遥感技术具有综合性强、宏观系统显现、层次丰富以及快速准确和具备动态性等特点，其能够有效提高地质找矿工作效率和经济效益，应用价值极为广泛，逐渐受到各领域的关注和应用。

遥感技术在地质找矿工作中一般以地质绘图为主，准确再现区域地质状况和信息。在地质找矿工作中纳入遥感技术是当前开展的促进地质找矿工作的重要途径和必然要求。遥感技术可以客观真实地反映地质内的分层信息和成分数据，还能够对这些地质信息加以全面的分析和处理，对勘探和发现地质矿床的具置有巨大的作用和意义，实现矿产资源的合理开发。遥感技术在地质找矿工作中的应用和影响主要包括以下几个方面：对地质矿体范围加以细致勘察、将勘察信息呈现出几何形态、矿床的地段分析以及成矿区域的相关地质条件等，通过对这些方面的勘察和分析，能够有效地促进地质找矿工作的进行，提升找矿工作的效率。

2 遥感技术在地质找矿工作中的应用和影响

2.1 利用遥感技术识别地质岩石矿物

岩石是成矿的主要物质基础和条件，成矿需要适当的不同类型岩石组合，利用遥感技术识别地质岩石矿物是勘测成矿区域的重要途径。识别和提取地质岩石矿物的具体信息数据需要利用遥感技术分析地质岩石矿物的光谱特征，采用图像变化、图像增强以及图像分析的方法，对地质岩石矿物加以分析处理，能够最大限度地将不同岩相、不同类型和不同岩性的地质岩石矿物加以区分，勘察最适合和需要的地质岩石矿物。利用遥感技术对地质岩石矿物加以识别对地质填图工作有重要的影响和作用，其识别很大程度上要依靠地质岩石矿物的光谱和空间特征差别，当前在岩石矿物识别工作中应用交为广泛的是高光谱遥感成像技术，具有分辨率高、波段多和数据信息量大的技术特点。通过利用高光谱的窄波段对地质岩石矿物加以识别，能够清晰识别岩石矿物的具体特征，地物光谱的重建和量化提取使区分矿物岩石工作更为容易。

2.2 利用遥感技术提取矿化蚀变数据信息

岩石蚀变信息的提取能够有效提升地质找矿工作的效率，在地质矿床内围岩和矿热液的相互作用会使产生围岩蚀变现象，围岩蚀变的类型取决于围岩自身的内部元素成分和所处矿床的类型，围岩蚀变类型的判定是找矿工作顺利进行的重要依据。围岩蚀变的常见类型有绢云母化、高岭土化、硅化、青磐岩化等，当前对矿化蚀变信息的提取主要采取铁染和羟基进行，矿化蚀变岩石与普通岩石的差异较大，其结构、类型和颜色等都有一定的特殊性，利用遥感技术可使蚀变岩石在特定的光谱波段下显现出异常的光谱，从而即可进行异常信息的提取，目前广泛应用的数据源主大多是数据源与ETM相结合的形式。

2.3 利用遥感技术提取地质构造信息

地质找矿工作中地质构造信息的提取是一项重要的环节，实践证明，矿化蚀变带的分布具有一定的规律可循，一般地质构造明显的位置存在矿化蚀变带的可能性较大，地质构造对成矿的影响较大，成矿的可能性和矿床范围的大小很大程度上取决于地质构造的实际情况，因此，利用遥感技术加强对地质构造信息的提取和勘测，是寻找矿床的重要因素和途径，需对其加以科学利用。在具体地质构造信息勘测和提取过程中，提取地质构造的信息主要可分为环形影像解译和线性影像解译。需要依据不同类型的成矿构造具体环境，对地质构造数据信息加以提取，比如，对矿化、接触带和蚀变相关的地质构造，常常提取其色带、色环和色块等异常数据信息；对一些区域性成矿构造往往提取其线性结构的数据信息；对于火山盆地、热液活动以及中酸入体相关的地质构造需要提取其环形构造数据信息。利用遥感技术提取地质构造信息在成像时可能会出现模糊作用的情况，致使矿区线性形迹各纹理信息变模糊，出现这种情况时，可使用遥感影像中的灰度拉伸、比值分析、边缘增强以及方向滤波等功能对其加以处理即可。通过对线性和环形影像进行全面、系统的整理和分析，有效结合该区域地质、化探和物探等数据资料，即可判断成矿区域的分布位置及具体特点，还可以采用数学地质的方法统计分析已经解译的线性结构，从而准确地判定找矿位置。

2.4 利用遥感技术分析植被波谱特点找矿

地表矿化蚀变岩石成分结构的改变是在微生物或地下水的作用下进行的，这种作用力还能够改变矿化蚀变岩石上的土壤成分，利用遥感技术分析植被波谱的变化特点来寻找矿床，是一种先进的找矿技术，其主要采用的方法和原理为遥感生物地球化学找矿原理。这种方法主要是在类似矿区的区域，长期观察植物的生长状况和变化特点，从而来判定该区域是否存在矿产资源，因为植物在其生长过程中会大量吸收地下土壤和岩石中的矿物元素，致使植物在不同时期的生长也有不同的外部变化，通过利用遥感技术对植物的波谱特征变化加以观察和分析，寻找矿区的具置。在植物吸收的某项矿物元素超标时，就会使植物产生一定程度的度化作用，就有了相应的生物地球化学效应，这种效应会使植物的生态和生理方面发生相应的变异。比如，植物吸收过多的重金属会使其产生褪绿或矮化等变化，能够通过遥感图像清晰观察出其植被红光光谱曲线逐渐向短波方向进行“蓝移”，从而迅速、准确地确定矿床或矿区的地理位置。

3 结束语

当前，遥感技术除了以上在找矿工作的应用和影响，也随着科技的发展不断更新，出现了多光谱遥感蚀变信息提取技术、高光谱遥感技术等新兴的先进技术，为地质找矿工作提供了巨大的技术支持，有效节省了找矿所需的人力、财力和物力需求，提高了地质找矿工作的整体效率。

参考文献：

[1]魏磊，赵鹏海，何晓宁.等.浅谈遥感技术在矿产开发中的应用[J].测绘与空间地理信息，2012（09）.

[2]刘德长，叶发旺，赵英俊.等.地质找矿中遥感信息的综合研究与深化应用―以铀矿为例[J].国土资源遥感，2011（03）.

矿物加工技术范文第4篇

关键词：固体废弃物；选矿技术；矿物加工；工艺流程

引言

选矿技术也就是矿物加工技术，是利用物理或化学性质将矿物原料中的有用与无用的矿物分开的一门技术。随着对这门技术研究的不断深入，以及科技的不断发展，这种技术正在迅速的向其它领域渗透拓展。目前世界上，选矿技术已经应用于环保、轻工业，化工材料、生物技术和冶金等多个领域。

固体废弃物指的是从工业企业和日常生活中排弃的以固体形式存在的物质。由于经济的发展造成了城市负荷增大，许多的一二线城市都已经处在垃圾的包围圈中，在城乡结合部区域，这些固体的废弃物已经把田地与江河湖泊等侵占了，造成了触目惊心的环境污染。

“废弃物”只是相对于某一个特定的系统而言，事实上，这些废弃物当中还是有很多可以有效利用的成分，只要采取了正确的分离方法就可以变废为宝，保护环境。固体废弃物是有多种成分组成的，性质也不一样，而选矿技术就可以巧妙的利用这些性质差异，把固体废弃物分离成各种有用组分，达到处理与再利用的目的。本文综合介绍了选矿技术在固体废弃物资源化中的运用，说明了选矿技术是一种简单而高效的固体废弃物处理技术。

1 我国固体废物的现状与选矿技术在固体废弃物中的运用

固体废弃物主要指的是生产建设，日常生活和其它活动中产生的固体垃圾。通常按照来源分为工业固体废弃物、矿业固体废弃物、农业固体废弃物、城市垃圾等。据统计我国的工业固体废弃物年产生量为10亿多吨，生活垃圾年产量2亿多吨。在产量如此之大的现状下，处理设备又不够完整，综合利用率十分低下。固体废弃物的处理是一个非常庞大的预处理系统，其主要目的是回收废弃物中的可再利用资源，经再次处理后成为可以使用的资源。

选矿技术可以对固体废弃物进行分类处理，是实现固体废弃物再利用的有效手段，其能将固体废弃物中有用与无用的组分分离开来。根据固体废弃物的物理与化学性质的差异，可采用重力分选、磁力分选、浮选和电力分选等选矿方法。重力分选是根据固体废弃物在介质中的比重差进行分选的一种方法，它包括重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等。磁力分选是指借助磁选设备产生的磁场来进行铁磁物质组分离的一种方法。浮选就是根据物料颗粒表面物理化学性质的不同，按物料可浮性的不同对物料进行分选的一种方法。电力分选是指利用固体废弃物的各种组分在高压电场中电性的差异而实现分离的一种方法。

2 选矿技术在冶金炉渣上的运用

2.1 钢渣的再次利用

钢渣是练钢过程中排出的固体废弃物，其主要是包括转炉渣、平炉渣、电炉渣等。一般正常的情况下，钢渣产量为粗钢产量的15%-20%。如果应用选矿技术对这些钢渣进行再处理就可以回收渣中的铁，流程中可采用自磨机，进入自磨机的钢渣破碎到60mm以下，而剩余的不能破碎的金属滞留在自磨机内，达到一定的数量后，自磨机里剩的金属就落入排料溜槽，进入金属料仓。经过这样分选出铁后的炉渣可根据性质的不同用于水泥的生产，也可以成为碎石和细骨料作为建筑材料使用，还可用于生产钢渣磷肥。

2.2 铜渣的再次利用

铜冶炼厂铜渣中的主要成分有cu、s、fe和sio2，采用多段磨矿与多次浮选的方法，可以对铜等金属再回收。经过处理后剩余的矿渣无需再磨，只要通过磁选选出铁后就可以直接成为水泥的添加原料。某冶炼厂炉渣经过处理后，1吨的炉渣获取了500元的利润。高炉瓦斯泥也是高炉排出的固体废弃物，对此采用浮选回收碳，重选摇床回收铁。

3 选矿技术对化工渣的处理

硫酸渣是化工厂用黄铁矿生产硫酸时排出的废渣，这类废渣中一般都含有40%左右的铁，采用物理选矿和化学选矿联合的方法去处理这些矿渣可以取得较理想效果，见表1。

表1 硫酸渣

别试验结果

4 选矿技术对工业垃圾的处理

现代信息技术的高速发展，电子产品的更新换代频率也在增快，废弃的电子产品，如家用电器、办公与通讯器材、手机和电脑等的数量也日益的增大。从环保的角度来看，这一类废弃物也是迫切的需要进行处理的。通过对废弃电子产品的处理来看，目前德国的机械分选法处理废弃电子产品是比较先进的。废弃电子产品经过人工简单拆卸后，其中部分废弃物料经过粉碎、磁选、涡电流分选一系列处理后可得出有价值的物质。

在这个要求快速、便捷的时代，一次性的使用物品日益增加，特别是一次性的塑料产品。工业塑料的消耗也很大，如何处理这些塑料垃圾是环境保护的重点。据研究，用浮选法来分选聚乙烯氯化物（pvc）、聚碳酸脂（pc）、聚乙缩醛（pom）和聚苯基醚（ppe）这四种塑料比较合适。

5 选矿技术对粉煤灰的处理

燃煤发电厂会排出一种叫粉煤灰的固体废弃物，而我国正是以燃煤为主要发电方式的国家，每年粉煤灰的排放量接近亿吨。在粉煤灰中有许多可以再利用的成分，用选矿方法处理后，可实现粉煤灰的再次使用。用浮选的方法从粉煤灰中回收出碳，电选法是利用炭粒与其他矿物比电阻差异进行分选。用重选法、磁选法或浮选法从粉煤灰中回收空心玻璃微珠。

6 选矿技术对城市生活垃圾的处理

现在世界各国都开始重视对城市生活垃圾的处理，随着我国城镇人口的增加，城市垃圾的排放量也日益增多。目前世界上对城市垃圾处理最有代表性的就是由德国亚琛（aachen）工业大学选矿系所推荐的处理工艺流程，这个工艺的目的就是取得高回收率的条件下，从城市的生活垃圾中回收有价值的物料。

7 结束语

本文所介绍的选矿技术是固体废弃物处理中的一部分，在现实的运用还有很多，人类社会的进步必是伴着一定的环境污染，我们能做的就是把污染降到最低，重视自然资源的再利用率，加大对废弃物的处理和再利用。选矿技术在这方面已经开了先河，加大对选矿技术的研究是促进社会经济发展的必要条件。

参考文献

[1]亓昭英，张红茹.选矿技术在污染治理中的应用[j].中国矿业，2000，9（1）：88-92.

[2]陈天柱.选矿技术在环境工程中的应用[j].冶金矿山设计与建设，2002（3）：30-32.

矿物加工技术范文第5篇

[关键词]矿产勘探 区域找矿 技术方法

[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-4-138-1

0概述

我国地质勘探发展的几十年历史，在长期的生产实践中已经积累了大量的找矿技术和方法， 并且形成了系统的经验。虽然和世界顶尖水平相比我们还存在一定的缺陷， 但是从整体上来看， 我国的大多数地区的找矿勘探技术已经达到了世界的前列水平。我国的找矿技术也具有一定的针对性和特殊性，经过长期的经验总结和发展，我国的固体找矿技术具有了我国基本的特点和特征，是从我国多样的地形地势特点以及各个地区不同的地址特征总结出来的固体矿产资源找矿技术和方法。

1矿产勘探区域找矿注意事项

我国的找矿技术也具有一定的针对性和特殊找矿技术方法是指寻找矿产资源的具体和基本的实施技术性，经过长期的经验总结和发展，我国的固体找矿技术具有了和手段的总成，通过找矿技术方法能够获取矿产信息，通过对我国基本的特点和特征，是从我国多样的地形地势特点以及各所得数据和信息的综合分析最终实现对矿产资源的预测。不同地区不同的地质特征总结出来的固体矿产资源找矿技术和方来说按照找矿技术的方法可以分为地质找矿、地球化学找矿法。

近几年来随着我国矿产资源的紧缺对矿产资源的开采深度遥感技术找矿等方法，这些方法随着实践经验的积累，已经逐渐加深，找矿工作也逐渐深入，钻探的进尺也逐渐加深。得了一定的成果，并且积累了丰富的经验。为要更好地找矿的思路和具体的技术方法以及测量都会直接影响最终开展找矿工作，需要从具体的找矿环境出发，从客观的具体的找矿成果，以及影响找矿的综合效率。因此从矿山地质的实际情况出发，综合矿山的具体情况，针对性的对重点和关键的技术分析是提高找矿水平和技术的关键，有利于找矿工作开展。尤其是针对我国复杂多变的地形结构而对固体矿产资源的整体情况做出分析并且根据实际情况制定， 固体矿产区域的找矿，更加需要从客观的自然环境以及当矿的基本思路，提升找矿技术和方法，提高找矿方法在采矿业地的工业结构组合情况和发展阶段，有针对性和有步骤地进行发展中的应用价值，区域矿产资源的找矿。除此之外，新技术和新的机器设备的引用。

2矿产勘探区域找矿关键技术

目前，我国大部分金属矿山均位于地形、地质条件相对较好的地区，探查和开采深度大多停留在500米以上区域范围内，而对于500米及以下深度的区域，不仅其地质构造环境条件较为复杂，加大了找矿的难度，同时原有的探测仪器分辨率不高等诸多技术难题，在很大程度上严重影响了对深部区域矿产资源的勘查开发。从最新的成矿理论研究和深部定位预测仿真验证结果表明，我国在地下500米～1 500米深度范围内见矿范例较多，表明我国大陆固体矿产区域深部蕴藏着非常丰富的矿产资源。如何准确、有效地开展固体矿产找矿工作，有效提高固体矿产资源的调查、评价、找矿效率，已成为我国找矿研究的重要内容。建立我国完整的矿产勘探找矿方法技术系列时，要重点发展航空物探、电勘查、地震勘查等关键技术。

（1）新一代航空物探找矿技术。新一代航空物探技术的主要目的是在各种地域（中高山区、沙漠、海洋）等区域，通过航空物探实现中大比例尺、高精度、多方法、多参数的测量找矿，也就是利用航空快速测量优势，为固体矿产找矿的地质调查开展提供先导的参考资料，从而有效提高找矿工作效率和准确性。

（2）新一代电勘查找矿技术。为适用于山区矿产资源普查找矿和进行区域性电性调查，利用完善被动源电磁法、轻便型主动源电磁法、以及激电法等先进的技术方法，可以实现对固体矿产区的电性进行多功能、多分量、多参数、同步频域、时间域的动态测量和信息收集，从而为固体矿产区域找矿提供详细的数据资料，有效提高找矿工作效率和准确性。

（3）复杂介质条件下的地震勘查技术。地震勘查方法对于矿产区深、浅目标均能详细探测，可用于复杂介质条件下的多种类型地震波分析工作。在地质结构条件较为复杂矿产区，尤其对于金属矿区而言，可以对不同地质一地球物理模型开展多类型地震波的数学和物理模拟分析研究，进而提出更加符合实际情况最佳地震勘查波类型的组合，进而形成完整的诠释系统，提高找矿效率。

（4）“直接”探测矿产的新方法、新技术。相当多的矿产具有该类物质专属的物理特性，研究和探索出能够“直接”探测矿产的新方法、新技术是地质勘查找矿非常重要的工作内容。利用改进谱激电法，从而研究开发出压电、压磁、震电磁辐射、核电磁辐射法及各类极化曲线法等技术方法，跟踪世界新原理物探方法的动态和吸收物理、化学等在矿产找矿中的新技术、新方法、新发现，从而有效提高固体矿产找矿工作效率和准确性。

（5）物探智能化多参数互约束解释系统为提高固体矿产找矿过程中解决地质问题的能力，往往需要采用将多种方法综合起来，结合计算机自动化、智能化等技术手段，形成地质与物探等多参数相互约束的二维及三维定量诠释模型系统，并结合工程实际情况，在工程中进行单参数实用技术三维反复演练，研究和开发出多参数解释、互约束反演及联合反演技术系统，实现对找矿信息资源的动态可视化管理。

3结束语

通过对矿产勘探区域找矿技术方法的研究，提高了我们在矿产勘探过程的准确性，提高勘查效率。因此，在矿产勘探区域找矿过程中要不断的对新技术进行应用。在实际的找矿过程中要不断的对新工艺、新技术进行总结，使其能更好的为矿产勘探的开采提供科学依据。

参考文献

[1]王殿华，从地质找矿的三大突破看深部找矿[J]，中国地质教育，2009（03）： 31-33.

[2]刘江天，刘荫椿，付乐，就矿找矿理论浅析[J]，黄金，2009，30（2）：10-13.