金属矿产资源综合利用技术集
一、 项目背景
矿产资源是人类社会得以发展的重要物质基础，自世界各国先后进入工业化发展阶段以来，矿产资源的消耗快速增长。矿业全球化进一步发展，使矿产资源在全球范围内再分配，发达国家对世界矿业和矿产资源的控制程度占{jd1}优势。同时，随着我国经济的持续快速发展，矿产资源消费需求更是迅猛增张，我国已成为世界矿产品消费大国。
金属矿产资源综合利用是以金属矿产资源所在地为活动场所，以其“利用”为目标，以“综合”为灵魂的基本原则而进行的。坚持走综合利用的道路是由我国资源需求量大，储备少，消耗大的资源形势和我国大矿少、共生矿多，部分矿种严重不足，分布不均的矿产资源特点决定的。尤其是在许多资源型地区矿产资源开发利用中存在着许多深层次问题，长期形成的粗放型增长方式和结构性矛盾尚未根本改变，因资源粗放开发，低效利用，导致矿产资源供应的瓶颈约束和生态环境的严重破坏。如何适应建设资源节约型社会的要求，破解资源开发利用的“困局”，探索资源型地区矿产资源开发利用的内在规律性，保障矿产资源开发利用与生态环境相协调，是实现矿产资源可持续开发利用的迫切需要。
二、 “中北国技”项目优势
中北国技（北京）科技有限公司是中国科学院北京分院的下属企业，逐步形成了以节能环保、生物医药、新材料领域为核心，以各类资源的{gx}化、集约化、无害化利用为主线的技术转移和服务方向。该系列技术是节能环保领域的重点推广对象，项目均以科技攻关为主要动力对各种金属矿产资源进行综合利用，该系列技术是解决资源短缺问题的重要途径，是实现矿业经济可持续发展战略目标的现实选择。
公司通过整合科技资源，对项目技术进行集成优化，已成功帮助嵩县县委、县政府，中国黄金、山东黄金下属驻地企业开展有害资源无害化综合利用项目、促成招金集团开展氰化尾渣{gx}利用项目等，还大力促成绿陵集团携手中科院科研院所共同开展低值资源无害化综合利用项目，以及梅河口复杂难选铁矿石{gx}利用项目均达到国家环保要求，经济效益突出，环境效益良好。公司该系列项目科技资源丰富，院所技术团队实力强大，在项目的实施开展过程中“个性化”、“具体化”判断分析，技术自有化，生产工艺{lx1}突出。
三、 难选贫矿“资源化”
目前，我国金属矿产资源总回收率30%左右，共伴生资源利用率只有20%左右，占查明资源储量20％的难采、难选冶矿尚未有效利用。因此，低品位、极低品位资源利用已成为必然趋势，资源开发利用技术起点低、装备落后的现状亟待解奂。
在复杂难选铁矿石中，菱铁矿、褐铁矿、鲕状赤铁矿及复合铁矿石占据着重要地位，该选矿技术难题的解决显得尤为重要与迫切。“TRC焙烧-磁选-反浮选”工艺、低品位硫铁矿资源化{gx}利用等系列技术正是基于上述几类难选铁矿石矿物特征研究、相关科研及生产实践基础，根据其“贫、细、杂及铁含量不稳定”等具体特点，成功开发的复杂难选铁矿石选矿新工艺，从而达到资源利用率高（铁回收率75~90%）、产品品质优（含铁58~65%）、磁化速度快、能耗低、单位成本低等优势。其中梅河口复杂难选铁矿石{gx}利用项目正是通过本公司运作，整合技术方、投资方、管理团队共同组织经营的经典案例。
四、 伴生组分“有价化”
我国金属矿产资源开发利用的总体概况：（1）金属矿产储量的最终开采利用率低。根据统计，我国3498个金属矿山的金属矿产资源总回收率比发达国家要低15%~25%，仅有色金属矿山，每年因其开采利用率低就损失有色金属近21×104t；（2）金属矿产资源综合利用率低。我国金属矿产资源遗弃的伴生组分或金属矿物的价值高于金属主矿的几倍。
该系列选矿及处理技术具有广谱适应性，在实际生产过程中，可根据矿石具体性质及对技术经济指标的要求对工艺技术进行灵活选择。例如选铁尾矿有价组分梯级回收技术即将铁矿石中的伴生含硫矿物组分回收，硫回收率90%以上，铁回收率75~90%。氰化尾渣的处理技术可将无害化的渣中金经过两次富集，金品位提高到2g/t以上。而通过对低品位红土镍矿的综合利用工艺设计，提出伴生的有价金属镍、钴、铬、铝的综合回收率分别达到93%、90%、95%和70%以上，经济效益显著，资源利用充分化、有价化、高值化。
五、 尾渣分离“无害化”
矿产资源被高强度开采必然造成对周围环境的负面影响和破坏，选矿和冶炼等矿山开发活动引起的环境污染和生态破坏已成为一个全球性的环境问题，越来越受到人们的普遍重视。加之高额利润驱动下，矿业开采大多布局不合理，设备简陋陈旧，尾渣尾矿的肆意堆弃，不但使宝贵的资源遭到严重浪费，更是造成了当地的生态破坏和环境污染，严重制约我国经济社会可持续发展。
该系列的氰化尾渣活化脱氰和硫铁金梯级分离技术突破多项关键技术，针对含有大量硫铁金资源的氰化尾渣粒度细、高氰污染、氰根离子严重抑制硫铁可选性的问题，从减量化角度出发，建立氰化尾渣高值化和无害化处理的系统集成工艺。实现了氰化尾渣中硫铁金梯级分离提取，为氰化尾渣源头减排、高值化、无害化利用提供了解决方案，实现对氰化尾渣这一高污染废弃物的高值化和无害化利用，低硫尾渣中的CN-含量达标，md无害，可作为建材原料或者回填矿井；富集过程回水全部利用，属于无害化技术。解决困扰我国黄金行业多年的氰化尾渣利用难度大、产品附加值低的行业共性难题。
六、 全组分清洁“无尾化”
节能环保产业作为我国七大战略性新兴产业之首，作为可持续发展的保证，已成为我国基本国策。在矿产资源分级提取、综合利用的过程中，如何保证能耗低、无污染、高利用率成为各矿产企业的技术攻关难题。例如，红土镍矿传统冶炼技术资源利用率低，主有价金属（如铬、铁）未充分利用，成为主要污染排放物。现有生产技术存在不足之处：火法技术仅提取镍铁，能耗高，污染重，资源利用率不足50%；湿法技术仅提取镍钴，浸出率不足80%，资源利用率不到10%。
该系列的红土镍矿全组分综合利用清洁生产新技术，实现反应介质碱、酸再生循环利用率大于90%的结果，从而使得生产工艺过程清洁“无尾化”。该项目正是通过采用碱-酸双循环法集成新技术{gx}-清洁转化红土镍矿，实现了矿中铬/铝/镍/钴{gx}清洁分级提取、废渣提纯产品化、介质循环利用等。提出有价金属组分镍、钴、铬、铝的综合回收率分别达到93%、90%、95%和70%以上，铁在浸出渣中的固定率大于95%，铁精粉品位大于60%，实现反应介质再生循环利用、资源高值化。
七、 处理矿种“多样化”
据国家发改委对我国2l世纪初期45种重要金属和非金属矿产资源可供储量的保障程度测算，在现有已探明的45种主要矿产资源中，到2020年后，除稀土等有限资源保障程度为100％外，其余矿产资源均大幅度下降，有19种矿产资源将出现不同程度的短缺，其中11种为国民经济支柱性矿产资源，特别是石油、铁、铝、硫、磷等重要矿产资源缺口将持续扩大。在如此严峻的形势下，合理开发利用多种矿产资源将对我国的工业化建设起着关键性的作用。
该系列项目的专家技术团队具有多年科研积累及生产经验，针对不同种矿产资源可制定“个性化”处理方案，包括低品位多金属复杂矿生物浸取（如镍矿、铜矿、金矿和锌矿），硫化镍矿、红土镍矿、硫化锌矿或铁闪锌矿、氧化锌矿、铜矿、难浸金矿、铅银矿、铅锌矿、辉钼矿、锑矿、镁矿、锰矿甚至钒矿等等都能得到既环保又高值的综合回收利用。例如，粘土（石煤）型钒矿综合利用技术钒的回收率大于75%；矿渣可制成环保型建材，有机废水处理后达到国家一级排放标准，可循环利用；全流程无高温，无烟气排放，无污染型渣排放；钒矿中的铁、铝、硅、钒元素均得到综合利用。该项目已在陕西、河南等地建立示范工程。
八、 冶金技术“综合化”
各式选矿工艺的选用及其对应设备（包括药剂的选用， 以及配套的相关设施）的采用；冶金工艺的选择，是采用火法冶金、湿法冶金还是采用生物冶金，或是相互结合的复合法；冶金产品也往往以市场的供需状况而定，可以是单金属或相关合金（可以是金属锭，也可以是粉末等其他形态的产品），以上等等方面都需要对应的配套设施、工艺技术的综合化应用才能达到各自的目的。
例如，浮选工艺需要添加对应的选矿药剂及其设施的应用；生物冶金技术将传统高温冶炼工艺改进为无氧下生物催化的常温反应，需要异化金属还原菌在固体矿物表面的电子传递大幅度降低能耗，且无二氧化碳、二氧化硫排放；利用湿法冶金领域中独特的氧压浸出技术，浸出剂为氨，通过蒸馏回收，处理砷硫化物包裹造成的难处理金矿，在清洁环保的条件下大幅度提高金回收率，同时回收矿物中的砷。
九、 相关政策支持
随着我国工业化的快速推进，矿产品供需缺口逐渐加大，经济社会发展的资源成本大幅增加，因此需要适时进行矿产资源战略政策的调整：切实转变经济发展方式；加强技术创新，增加矿产品供给能力；重视矿产资源配置的国际化战略；加强矿业权管理与矿业组织管理；重视建立健全矿产资源节约和集约利用新机制。当代新技术矿产将给中国矿业带来新的发展机遇，我国适时进行矿产资源战略政策的调整，以保障国家的资源安全、工业化的顺利进行和现代化目标的实现。
国土资源部表示提高矿产资源综合利用水平，一方面要让一矿变多矿，小矿变大矿，贫矿变富矿，提高资源保障能力；另一方面，变废为宝，减少废渣排放，建设“绿色矿山”，保护自然环境。此外，在找矿突破战略行动中，还要探索建立数量、质量、生态三位一体的资源管理模式。
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