在矿产资源日益紧张、环保要求日趋严格的今天,被视为“城市矿山”的有色金属尾矿库,正从环境负担转变为宝贵的二次资源宝藏。尾矿再选,这一融合资源回收与环境保护的关键技术,不仅大幅提升资源综合利用率,更成为矿业绿色转型的重要抓手。
一、尾矿再选:变废为宝的双赢之举
有色金属尾矿中,往往仍赋存着可观的金、银、铜、铅、锌等有价金属。实施尾矿再选,其核心价值在于:
资源高效重生:从废弃尾矿中二次提取金属资源,显著延长矿山服务年限,减少对原生矿的依赖,为国家资源安全提供新保障。
环境压力纾解:直接减少尾矿堆存量和库区占地面积,有效降低溃坝风险及土地占用压力;同时,通过移除或稳定化尾矿中的有害物质(如重金属),阻断其向土壤、水体、大气的迁移路径,从源头防控污染。长远来看,减少新矿山开采活动,也是对生态环境的间接保护。
二、技术赋能:光电分选闪耀再选舞台
尾矿再选的成功,高度依赖于对目标矿物性质精准把握下的技术组合。在众多方法中,光电分选技术凭借其独特优势,正成为前端预选的核心引擎,引领着效率与环保的变革。
精准识别的“火眼金睛”:光电分选基于矿物间显著的光学特性差异(颜色、纹理、光泽、透明度)或射线吸收特性差异(如X射线透射率),利用高速摄像头、传感器和先进算法进行毫秒级的识别与判断。
高效智能的“分拣大师”:搭载人工智能(AI)的光电分选机(如X射线透射/XRT分选机、激光分选机等),能在粗粒级(数毫米至数十毫米)对矿石进行高速扫描和分选,瞬间剔除大量无价值的脉石。这不仅实现了高效的预抛废或预富集,更大幅削减了后续处理环节(如磨矿、浮选)的物料量和能源消耗,降低成本。
绿色环保的“先锋典范”:其最大的亮点之一是全过程物理分选,无需添加化学药剂。这彻底避免了传统湿法选矿(尤其是浮选)可能带来的水资源消耗、废水处理难题以及化学药剂残留的环境风险,是真正意义上的清洁生产技术。
灵活应用的“多面能手”:特别适用于解离度较好、光学或射线特征明显的有色金属矿物(如块状硫化矿、氧化矿)的回收。对于低品位、成分复杂的“顽疾”尾矿,光电分选往往展现出独特优势,成为盘活存量资源的关键突破口。
三、多元协同:构建高效再选工艺流程
光电分选虽强,但尾矿再选通常需要多种技术的协同作战。典型的工艺流程如下:
1.预处理奠基:尾矿库原料需经过干燥、筛分、破碎和磨矿,核心目标是使有用矿物从脉石中充分“解放”出来(单体解离),再通过分级为不同粒级的物料找到最适合的分选路径。
2.光电分选先行:在粗粒级阶段(磨矿后或分级的粗粒产品),光电分选技术率先登场,发挥其高效预富集或预抛废的核心作用,为后续流程“减负提质”。
3.联合工艺增效:根据光电分选后精矿或中矿的具体性质,灵活组合后续工艺,形成“组合拳”:
光电分选-浮选:光电高效抛废后,利用浮选精准回收细粒嵌布的有价矿物,是处理复杂细粒尾矿的主流路线。
光电分选-重选:光电富集后,利用摇床、跳汰机等重选设备,基于密度差异对矿物进行深度提纯,适用于密度差异显著的矿物。
光电分选-磁选-浮选:处理含磁性矿物(如铁、锰矿物)的复杂尾矿时,磁选可作为光电与浮选之间的桥梁。
其他组合如重选-浮选、磁选-浮选等,也根据矿物特性各有应用。
四、未来方向:智能化、绿色化、资源化
尾矿再选技术正向着更高维度演进:
1.光电分选持续进化:更高精度、更强智能、更宽粒级适应范围、更低成本的光电/X射线分选设备是研发热点。未来的设备将能识别更细微的内部结构甚至元素组成信息,处理能力与性价比不断提升。
2.绿色药剂引领浮选革命:研发高选择性、低毒/无毒、可生物降解的新型浮选药剂(如生物药剂、纳米药剂),在提升浮选效率的同时,最大限度减少环境足迹。
3.智能化贯穿全流程:基于大数据分析和人工智能的智能控制系统将深度融入再选全过程,尤其在光电分选和浮选环节,实现精准实时控制、参数自优化、故障预测与维护,大幅提升生产效率和稳定性。
4.综合利用实现“零排放”:超越单纯的金属回收,尾矿整体资源化利用是终极目标。将再选后的尾渣转化为建筑材料(骨料、水泥、砖瓦)、矿山充填材料、土壤改良剂或生态修复基材等,真正实现尾矿的“吃干榨尽”和零排放,构建循环经济闭环。
有色金属尾矿再选,特别是以光电分选技术为代表的智能、高效、绿色分选手段的应用,正在深刻改变矿业的面貌。它不仅是对宝贵资源的“二次掘金”,更是矿业走向可持续发展的必经之路。随着技术的不断创新和政策的持续推动,沉睡在尾矿库中的“城市矿山”必将焕发新生,为资源保障和环境保护贡献更大价值。