馬從瑛
【摘 要】文章闡述了我國(guó)礦物加工工程技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)需求情況,分析了21世紀(jì)我國(guó)礦物加工工程技術(shù)研究新領(lǐng)域和未來(lái)發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】礦物加工工程;工程技術(shù);新領(lǐng)域發(fā)展
【中圖分類(lèi)號(hào)】TD98 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688(2019)05-0076-02
1 我國(guó)礦物加工工程技術(shù)的發(fā)展過(guò)程
自改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)各大行業(yè)都在各自發(fā)展的道路上不斷壯大。當(dāng)然,我國(guó)的礦物加工工程技術(shù)也在其發(fā)展的道路上持續(xù)成長(zhǎng)。早在1900年前后,人們開(kāi)采礦物質(zhì)的方法沒(méi)有目前這么先進(jìn),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是通過(guò)培訓(xùn)相關(guān)人員提高采礦技術(shù)水平來(lái)冶金,這種方法并沒(méi)有特別精良地開(kāi)采礦物,因此未實(shí)現(xiàn)高效利用。在科學(xué)技術(shù)持續(xù)高速發(fā)展的今天,礦物加工工程技術(shù)慢慢從冶金工程中獨(dú)立開(kāi)來(lái),并發(fā)展成一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。經(jīng)專家研究,1940年前后,人們把礦物加工工程技術(shù)劃分到選礦工程這一范圍。在1970年之前,其發(fā)展范圍比較狹窄,直到其獨(dú)立發(fā)展后,由于選礦工程這一行業(yè)的發(fā)展,這才帶動(dòng)了礦物加工工程技術(shù)的發(fā)展。
2 礦物加工工程技術(shù)與其發(fā)展的社會(huì)需求
近年來(lái),“資源、人口與環(huán)境”是全球的焦點(diǎn),人類(lèi)越來(lái)越重視環(huán)境問(wèn)題;然而由于人口數(shù)量的不斷增多和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng),同時(shí)又由于人們對(duì)各種物質(zhì)需求也在持續(xù)增加,因此自然資源一天比一天缺乏,礦物質(zhì)的開(kāi)采及利用造成的環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越明顯,這都要求我們創(chuàng)新相關(guān)技術(shù)來(lái)提高礦物加工工程技術(shù)的發(fā)展水平,拓寬礦物加工的研究范圍和研究領(lǐng)域,解決我國(guó)社會(huì)發(fā)展需要的資源問(wèn)題。也就是說(shuō),要探尋礦業(yè)技術(shù)與工程的高效可持續(xù)發(fā)展,妥善處理資源、人口與環(huán)境三者之間的關(guān)系。
2.1 礦物加工工程技術(shù)進(jìn)步是社會(huì)的需求
目前,我們?nèi)孕枰掷m(xù)提高礦物加工工程技術(shù)水平,同時(shí)也應(yīng)使原材料工業(yè)的產(chǎn)量和以礦物為原料的能源生產(chǎn)與我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展同步,以滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的社會(huì)需求;國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,也需要我國(guó)實(shí)現(xiàn)礦山資源高效開(kāi)采及利用作為保障,目前礦物加工工程技術(shù)的空前發(fā)展完全驗(yàn)證了這一說(shuō)辭。此外,與發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展水平相比,我國(guó)資源豐富,但由于我國(guó)人口眾多,資源的人均占有量較低,再加上礦物質(zhì)開(kāi)采利用難度大,因此我國(guó)需要利用創(chuàng)新技術(shù)來(lái)促進(jìn)礦業(yè)發(fā)展,才能與發(fā)達(dá)國(guó)家相匹敵。從礦業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展角度看,知識(shí)經(jīng)濟(jì)為礦物加工工程技術(shù)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇和新的挑戰(zhàn),這就為礦業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
2.2 礦物加工工程技術(shù)進(jìn)步是我國(guó)(尤其是欠發(fā)達(dá)地區(qū))發(fā)展的需要
雖然在一些資本主義發(fā)達(dá)國(guó)家礦業(yè)發(fā)展仍舊快速,但是這些資本主義發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)逐漸慢慢將礦業(yè)發(fā)展目標(biāo)投向一些發(fā)展中國(guó)家。礦業(yè)在這些發(fā)展中國(guó)家的發(fā)展對(duì)解決原始資本積累、區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展及就業(yè)等問(wèn)題都有較大的積極推動(dòng)作用。礦業(yè)在我國(guó)(尤其是西部區(qū)域)占領(lǐng)的主體地位仍未變化且會(huì)持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間,這就需要我國(guó)礦物加工工程技術(shù)快速發(fā)展來(lái)推動(dòng)礦業(yè)的進(jìn)步。
我國(guó)(尤其是西部區(qū)域)礦物資源富饒,但未做到高效開(kāi)采和利用。礦物資源產(chǎn)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根基這一地位將在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)保持不變。因此要想推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,就需要?jiǎng)?chuàng)新開(kāi)采和利用礦物資源的方法,這就需要礦物加工工程技術(shù)保持可持續(xù)發(fā)展。這不僅需要耗費(fèi)龐大的資本,更需要?jiǎng)?chuàng)新型科技、創(chuàng)新型管理人才和創(chuàng)新型技術(shù)。
2.3 礦物加工工程(選礦)及相關(guān)行業(yè)的存在要求礦物加工工程技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展
由于我國(guó)各區(qū)域(尤其是西北部區(qū)域和西部區(qū)域)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的極不平衡性,所以要求礦物加工工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效利用,利用創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)改良生產(chǎn)模式、傳統(tǒng)器械技術(shù)。此外,礦產(chǎn)加工工程技術(shù)的進(jìn)步也能解決好相關(guān)行業(yè)和本行業(yè)的專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐操作的相關(guān)疑問(wèn),這就要求相關(guān)人員改革創(chuàng)新礦業(yè)技術(shù)、礦業(yè)工程等。
3 礦物加工工程技術(shù)研究新領(lǐng)域
(1)高效開(kāi)采利用各類(lèi)金屬礦物的工程技術(shù)問(wèn)題。近年來(lái),我國(guó)大部分礦山開(kāi)采加工產(chǎn)品單一化,選礦成本較高且礦物資源利用率低,產(chǎn)品未達(dá)到精良提煉,礦山收益易受到市場(chǎng)波動(dòng)。這就要求我們研究出高效利用各種金屬礦物資源的工藝技術(shù),提高礦山利潤(rùn)和礦物資源利用率。
(2)清潔煤炭的工程技術(shù)問(wèn)題。我國(guó)煤炭產(chǎn)品的現(xiàn)狀是灰分及含硫成分高,尤其是在我國(guó)西南區(qū)域,許多煤炭產(chǎn)品中砷成分及含硫成分較多,煤炭燃燒造成了嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題。因此,我國(guó)礦物加工工程技術(shù)和環(huán)境保護(hù)需要處理的一個(gè)問(wèn)題是煤炭化學(xué)工業(yè)技術(shù)、煤炭的加工及再加工。
(3)低成本高效的創(chuàng)新型設(shè)備、創(chuàng)新型藥劑及創(chuàng)新型工藝問(wèn)題。持續(xù)妨礙礦業(yè)低耗高效生產(chǎn)發(fā)展的幾大原因有耗水高、耗藥高、耗原材料高及耗能高,這就要求我們研究利用創(chuàng)新型技術(shù)和礦物加工技術(shù)與工程的綜合進(jìn)步來(lái)處理這些難點(diǎn),如復(fù)合高效選礦藥劑、微細(xì)粒選礦創(chuàng)新型設(shè)備與技術(shù)、化學(xué)及生物選礦創(chuàng)新型設(shè)備與技術(shù)、復(fù)合力場(chǎng)選礦創(chuàng)新型設(shè)備與技術(shù)等。
(4)礦物精加工及深加工工程技術(shù)問(wèn)題。隨著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,為了增加礦山利潤(rùn)、礦山開(kāi)采壽命和礦產(chǎn)產(chǎn)品的附加值,并且為了實(shí)現(xiàn)礦物材料性能較好,這就要求我們開(kāi)發(fā)細(xì)度高、純度高和擁有特別功能的礦物材料和原料。
(5)利用及開(kāi)采各種非金屬礦物資源的技術(shù)問(wèn)題。自2000年開(kāi)始,現(xiàn)代社會(huì)已進(jìn)入非金屬材料的時(shí)代,人們對(duì)非金屬材料和礦產(chǎn)的利用越來(lái)越多。因此礦物加工工程技術(shù)面臨急需處理的難題是如何將非金屬礦產(chǎn)資源投入生產(chǎn)并加以利用,以及如何開(kāi)發(fā)利用非金屬礦物資源、怎樣利用金屬礦山的非金屬礦物資源。
(6)開(kāi)采、利用及加工海洋礦產(chǎn)資源的技術(shù)問(wèn)題。例如,利用與加工海產(chǎn)品廢物,利用與開(kāi)發(fā)海洋錳結(jié)核,海洋里微量元素和可溶性鹽類(lèi)的提取及海產(chǎn)品中化學(xué)品的提取等。
4 礦物加工工程技術(shù)的發(fā)展展望
(1)維持傳統(tǒng)礦產(chǎn)加工工程技術(shù)實(shí)踐與研發(fā)工作的進(jìn)步。國(guó)家對(duì)礦物綜合利用、富集及分離的目標(biāo)主要是精良提煉各種難處理、品種多、品質(zhì)低的礦產(chǎn)資源,非一次資源的再生利用,廢水、廢氣和廢渣的處理及保護(hù)礦山環(huán)境,提倡相關(guān)人員進(jìn)行創(chuàng)新工藝的研發(fā)與技術(shù)探索和新領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)研究,與技術(shù)實(shí)踐相融合,創(chuàng)新技術(shù)、改良器械和工藝,為礦山的良性持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)出一份力量。
(2)對(duì)工藝研究和技術(shù)實(shí)踐范圍進(jìn)行延展,積極尋找工程實(shí)踐發(fā)展和選礦工藝研究新領(lǐng)域。面對(duì)2000年以來(lái)一直未解決的資源相關(guān)工藝與變化等問(wèn)題,需要我們進(jìn)一步增強(qiáng)礦物加工工程與化工和化學(xué)、冶金、計(jì)算機(jī)與環(huán)保、生物、材料等相鄰科目的互相融合、交叉與滲透,衍生出創(chuàng)新型科學(xué)研究范圍,以達(dá)到工程實(shí)踐與創(chuàng)新型工藝的有效結(jié)合。近年來(lái),科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和礦物加工工程技術(shù)遵循綠色、高效用、低能耗的發(fā)展理念,除了尋求創(chuàng)新型工藝研究和工程實(shí)踐的發(fā)展機(jī)遇,也可在傳統(tǒng)的礦物綜合利用、富集和分離技術(shù)上追求創(chuàng)新型工藝,拓寬傳統(tǒng)礦產(chǎn)加工工程技術(shù)專業(yè)與水資源處理、礦產(chǎn)材料、資源高效利用、加工工藝和環(huán)境修復(fù)和恢復(fù)、無(wú)機(jī)非金屬材料、礦山環(huán)保、礦山經(jīng)濟(jì)、非一次資源再加工等專業(yè)的融合范圍。
(3)將礦物加工工程技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)與恢復(fù)、水資源利用與加工、環(huán)保、城市廢物回收及再利用、廢水、廢氣與廢渣回收再利用、湖泊與河流污泥的利用、水資源回收與加工等領(lǐng)域,拓展礦物加工工程技術(shù)的探索實(shí)踐范圍,這同樣是現(xiàn)在很多發(fā)達(dá)國(guó)家礦物加工工程技術(shù)探索的一個(gè)方向。近年來(lái),我國(guó)科學(xué)研究院所和一些高等院校已將礦物加工工程技術(shù)和環(huán)保、粉體工程、無(wú)機(jī)非金屬材料、礦物材料等領(lǐng)域進(jìn)行融合探索。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,礦物加工工程技術(shù)要解決和探索的主要對(duì)象將是非傳統(tǒng)礦物資源的開(kāi)采與利用及非一次能源的處理與利用。重視礦產(chǎn)資源的非傳統(tǒng)實(shí)踐方面的創(chuàng)新型工藝探索,重視其他一次能源、廢渣、非一次能源和城市廢物等非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采與利用,以及節(jié)能礦產(chǎn)資源、農(nóng)用礦產(chǎn)資源、綠色礦產(chǎn)資源和飼用礦產(chǎn)資源等的開(kāi)采與利用,建立礦物加工工程與非傳統(tǒng)礦山經(jīng)濟(jì)探索與工程實(shí)踐新領(lǐng)域。
在科學(xué)技術(shù)快速進(jìn)步的背景下,礦物加工工程技術(shù)能夠在環(huán)境、材料、采礦、冶金、粉體等領(lǐng)域中得到創(chuàng)新型進(jìn)步與實(shí)踐的同時(shí),礦物加工工程技術(shù)也能汲取和利用這些領(lǐng)域的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、探索成果和相關(guān)工藝來(lái)進(jìn)一步拓寬探索范圍。因此,研究礦物加工工程技術(shù)的相關(guān)技術(shù)人員在將來(lái)仍肩負(fù)著艱巨的重任。
參 考 文 獻(xiàn)
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[責(zé)任編輯:鐘聲賢]