地质冶金学建模在刚果(金)SICOMINES难处理铜钴矿中的应用

SICOMINES铜钴矿位于刚果(金)科卢韦齐南西侧,是中部非洲加丹加铜矿带的典型矿床.由于矿床成因复杂,矿石中形成了十多种铜、钴矿物,尤其各种钴矿物选冶性质差异大,一直存在选冶工艺复杂,生产不稳定,回收率低的问题.为此,本文首次采用Datamine和Leapfrog软件构建了钴的冶金地质学模型,首先,收集历史勘查资料,建立矿区地层和矿化域模型,初步获得钴在空间的品位变化规律;其次,进行采样设计,采集代表钴在地层和矿体中品位分布规律的工艺矿物学样品;再次,采用工艺矿物学综合手段,获得各样品中矿物含量和钴赋存状态的定量数据,并采用单一域赋值法和距离幂次反比法等插值手段写入模型;然后,根据钴矿物选冶类型的空间分布规律划分了5个空间选冶域,分别为适于浮选域(TYPE1)、适于磁选域(TYPE2)、适于浮选-磁选联合分选域(TYPE3)、适于浸出域(TYPE4)和难以分选域(TYPE5),构建初步地质冶金学模型;最后,通过对5个选冶域中综合样分别进行选矿实验来验证模型.实验结果显示,采用矿山现行的浮选–磁选联合工艺流程,5个选冶域中钴的回收率和精矿品位差距明显,现有工艺流程只适用于空间域TYPE1、TYPE2和TYPE3,模型中选冶域的划分合理.根据模型中钴的赋存状态和有效钴品位进行配矿,可以起到稳定现行生产工艺,提高钴回收率的作用,同时,构建的地质冶金学模型为今后实现SICOMINES矿区钴的分采分选提供指导.

某金矿地质冶金学模型中采矿参数赋值

地质冶金学模型包含众多参数,对矿山生产的全流程有着指导作用,而对于采矿生产的指导意义尤为直接。在吉家洼金矿地质冶金学模型中,结合工程地质数据,对采矿方法、采场结构参数、贫化率和采矿成本参数进行了准确赋值。首先基于工程地质块模型中综合稳定参数和矿体厚度,将矿体划分为三类区域,分别适用于空场嗣后充填采矿法、下向进路充填采矿法和留矿采矿法,并在相应区域内,获得采场结构参数,并据此建立线框模型。进一步采用单一域赋值法,在地质冶金学模型中增加采矿方法和采场结构参数字段。采矿贫化率赋值是通过将试验采场内的局部点贫化率和矿体厚度做散点图,然后在三类采矿方法对应的区域内,求得三类贫化率回归方程,并利用回归方程在模型中赋予贫化率字段。采矿成本的计算以矿房为单位,计算矿房中辅助材料、燃料、动力、生产职工薪酬和制造费用的总和,然后根据模型块尺寸占所在矿房的比例来分担整个矿房的成本费用。地质冶金学模型中采矿参数和工程地质块模型中综合稳定参数及矿体厚度动态关联,采矿参数的优化依赖于工程地质模型中综合稳定参数。

工艺矿物学在地质冶金学中的应用及问题

地质冶金学是基于矿山绿色高效生产实践发展起来的新兴学科,其核心内容是统筹地质、采矿、选矿、冶金及环境等多门学科为矿业开发服务。工艺矿物学由于其与各专业的相关性紧密,且研究方法直观简单,逐步成为地质冶金学建模中的优势学科。工艺矿物学研究样品采集数量少,但又能代表矿床的变化规律。将工艺矿物学参数作为划分矿化域,实现分采分选的依据,可实现矿产资源节能高效的综合利用。工艺矿物学参数中矿物含量和元素赋存状态可以直接参与模型估值,而嵌布粒度和共生关系表征的是一个统计的组合信息,组合信息需要拆分估值然后进行配比矫正,是参数模拟中的难点,亟待深入研究。样品的工艺矿物学参数是一个空间的点参数,点参数扩展为空间的体参数就是常说的参数模拟。参数模拟方法日新月异,常见的方法有最近距离法、距离幂指数反比法、普通克里金法和多元回归法等,选择适当的方法进行工艺矿物学参数模拟是地质冶金学建模的重要内容。

地质冶金学发展及对建设智慧矿山的意义

智慧矿山的本质在于能够从容应对各种变化和挑战以及各种不确定性风险,而这正是地质冶金学所善长的。现代地质冶金学,整合了地质学、采矿/岩土工程、冶金学、工艺矿物、技术经济学和地质环境参数多种因素,是一种跨学科合作,建立预测性的三维空间块段模型来提高矿山的经济和社会价值包括综合开发关键矿产,同时降低运营风险并促进矿山修复。从大量理论探讨和实践经验来看,地质冶金学最主要的特点是多参数、高分辨、多变性和不确定性。大量实际案例显示,地质冶金学的发展,不仅只利于提高矿山的经济价值,对于智慧矿山的弹性运营和智能化作业也具有现实的指导意义。地质冶金学视野下的智慧矿山规划有如下特征:(1)时间变量的引入,表现为长期和短期综合考量;(2)采用MVC价值链技术突出了价值导向;(3)综合考虑了社会责任,例如环境保护因素、社区福利保障、生态生命安全、尾矿处理与善后、矿区生态恢复与复垦等各种因素。由于数据技术的创新和建模方法的进步,地质冶金学最近又获得了新的应用和发展。而这种新发展以及广阔的前景对于新时期的智慧矿山建设具有更加重要的现实和指导意义。

地质冶金学与矿产资源开发及环境保护

地质冶金学是将地质学中的成矿机理应用于资源开发 ,研究利用自然的或人为制造的有用组分活化条件、迁移通道 ,将有用组分活化并直接转移到人为富集环境中产生冶金产品的有用组分开发利用方法的一门科学。根据活化条件、迁移通道的来源对地质冶金学方法可以分成四类。利用地质冶金学在锂、铜、金等资源开发中的 (有意或无意 )应用表明 :地质冶金学在降低矿产资源开发利用成本和环境保护中具有重要意义 。

地质冶金学及其在金和关键金属赋存状态研究中的新应用

地质冶金学(Geometallurgy)是一门交叉学科,将矿体的地质学、地球化学和矿物学特征与冶金性能联系起来,目标是描述和了解矿体的冶金性质的多样性,并建立三维地质冶金学模型,用于协助矿山开采计划和优化工艺设计流程等。金矿石依据选冶难度可以分为易选矿石和难选矿石,其中难选矿石的原因主要可以归结为金的包裹和脉石矿物影响两种因素。金的地质冶金学需要查清金的赋存状态,包括金矿物的种类与矿石难选冶的原因,从而为选矿提供指导。金的赋存形态包括显微金、亚显微金和表面金,研究金的赋存状态需要使用自动矿物分析系统等分析显微金矿物,并结合多种选矿试验来交叉验证,加上对载金矿物中亚显微金的分析,得到金的全部分布特征。不同成因类型的金矿床往往具有不同的地质冶金学特征,同时金的地质冶金学研究还可以对矿床的成因和演化过程提供依据。本文简要介绍了近年来典型的热液金矿床包括斑岩型、浅成低温热液型、铁氧化物-铜-金(IOCG)型、卡林型和矽卡岩型的地质冶金学的研究进展,以及应用于地质冶金学上的新方法如VNIR-SWIR高光谱技术、地球化学数据机器学习。关键金属具有含量低、矿物细小的研究难点,与金的地质冶金学研究具有诸多相似之处,因此本文提出将金的赋存状态研究的流程和新技术方法应用于关键金属矿床,并设计了关键金属赋存状态的研究流程和规范化表达,进一步延伸了地质冶金学的内涵和外延。

“新工科”建设背景下地质冶金学课程建设

随着资源开发数字化、智能化发展,传统地质、采矿、选矿和冶金工程等学科借助大数据进行交叉和融合是资源工程的发展方向之一,应关注现代资源开发技术教育和人才培养的内容和条件保障。在保证相关学科基本科学原理教学的基础上,增加各学科间相互依存和相互制约关系的具体内容。地质冶金学课程构建依托北京科技大学传统资源工程优势学科,通过“元素矿物流”模型平台了解矿业开发全流程,旨在培养现代资源开发专业创新型复合型人才。

金的地质冶金学及其应用

金矿石的加工和提取很大程度上受制于金矿石的品位、储量和赋存状态。由于金在地壳中的丰度极低又具有极大的分散性,导致其在许多矿床中的分布极不均匀。同时,金赋存状态的多样性也使得金矿石(特别是难处理金矿石)的加工处理更加充满了挑战和风险。地质冶金学的目的就是通过合理而有代表性的采样使选矿试验得到的数据能真实地代表或最大限度地逼近被研究的矿床(矿石),从而将矿床(矿石)可变性造成的技术风险降到最低。

地质冶金学在金矿开发中的应用探索

本文通过阐述地质冶金学的研究步骤和东梁金矿地质冶金学在生产实践中的应用探索,提出了一种地质冶金学在金矿开发利用过程中的研究方法,对地质冶金学的推广应用具有一定的指导意义。

第28届国际矿物加工大会回顾和论文题录

第28届国际矿物加工大会(IMPC2016)于2016年9月11日至15日在加拿大魁北克市会议中心举行。本次会议安排了3次大会报告,11场主题报告,4场座谈会。口头宣读论文633篇,其中全体大会论文5篇,分会论文398篇,座谈会论文230篇,工业墙报论文176篇,其中分会主旨论文18篇,共计论文809篇。本次大会的主题是能源、技术创新与突破以及历史遗产。在本次大会上,地质冶金学已经成为矿物加工学科的一个重要分支。农业采矿和植物采矿新概念也被提出。