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（一）金属矿选矿的定义和作用
1. 选矿的定义
选矿最早英文解释为 Ore Dressing 或 concentration，意为矿砂富集。随后延伸为矿物处理，英文为 Mining process。选矿是利用矿物的物理或物理化学性质的差异，借助不同的方法，将有用矿物同无用的矿物分离，把彼此共生的有用矿物尽可能地分离并富集成单独的精矿，排除对冶炼和其他加工过程有害的杂质，提高选矿产品质量，以便充分、合理、经济地利用矿产资源。
矿物是在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用，所产生的自然元素和自然化合物，如金、银、铜自然元素和黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等自然化合物。这些元素和化合物都具有各自的物理性质，如粒度、形状、颜色、光泽、密度、摩擦系数、磁性、电性、放射性、表面润泽性等。这些不同的性质为不同的选矿方法提供了依据。
2. 选矿的作用和地位
自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源，但是，除少数富矿外，一般含量都较低，例如，很多铁矿石含铁只有 20% ～ 30%；铜矿石含铜小于 ；铅锌矿石中铅锌的含量不到 5%；铍矿石氧化铍含量 ～ ；这样的矿石直接冶炼，极不经济。一般冶金对矿石的含量有一定的要求。如铁矿石中铁的含量最低不得低于 45%；铜矿石中铜的含量最低不得低于 12%；铅矿石含铅不得小于 40%；锌矿石含锌不得小于 40%；氧化铍含量不小于 8%。对于采出的矿石在冶炼之前，必须经过选矿工艺，将主要金属矿物的含量富集几倍、几十倍乃至几百倍才能满足冶炼工艺的要求。
通过选矿手段为冶炼提供“精料”，减少冶炼的物料量，大大提高冶炼的技术经济指标。在选矿过程中大量的废石被排除，减少了炉渣量，一方面减低了能耗和运输成本，同时也相应地减少了炉渣中的金属损失，大大提高了冶炼的回收率。例如，某冶炼厂将铜精矿含量提高1%，每年可多生产粗铜 3135 吨。某钢铁公司将铁精矿含量提高 1%，高炉产量提高 3%，节约石灰石 4% ～ 5%，减少炉渣量 ～ 2%。目前，我国要求入炉炼铁磁铁矿含量在 65% 以上，如果铁精矿含量达到 68% 以上，可以采用直接炼钢工艺，大大简化冶炼流程。
通过选矿工艺可以减少冶炼原料中有害元素的危害，变害为利，综合回收金属资源。自然界中的矿石往往含有多种有用成分，例如，铜、铅、锌等有色金属往往共生或伴生于同一矿床中；铁既有单一的铁矿石，也有铁－铜、铁－硫、钒钛铁等共生矿石。冶炼过程中对原料中某些共生或伴生元素，常视为有害杂质。例如，炼铜的原料中含铅、锌都是有害杂质。炼铁原料中含硫、磷和其他有色金属都是有害杂质。但将这些杂质提前通过选矿工艺使之分离分别富集后，分别冶炼，变害为利。
选矿也作为冶炼工艺中的一个中间过程，用以提高选矿、冶炼两个过程的总的经济效益。例如，我国金川有色金属公司冶炼厂现有的生产流程是将铜－镍混合精矿用电炉熔炼、转炉吹炼，产出高冰镍，经过缓冷后，再破碎磨矿，用浮选法获得铜精矿和镍精矿，用磁选法得到合金。此后分别进入各自的冶炼系统提取金属铜、镍和贵金属。
选矿是冶金、化工、建材等工业部门必不可少的极其重要的一环。选矿技术的发展，大大地扩大了工业原料基地，从而使那些以前因为含量太低或成分复杂而不能在工业上应用的矿床变为有用矿床。
近 20 多年来，随着科学技术和经济建设的迅猛发展，对矿产资源的需求量与日俱增，矿产资源开采量翻番，周期愈来愈短，易采易选的单一富矿愈来愈少，嵌布粒度细、含量低的难选复合矿的开采量愈来愈大，对矿产品加工过程中的环保要求越来越高，这些都需要通过选矿方法来解决。
（二）选矿方法
目前常用的选矿方法主要是重选、浮选、磁选和化学选矿，除此而外还有电选、手选、摩擦选矿、光电选矿、放射性选矿等。
重力选矿法（简称重选法），是根据矿物密度的不同及其在介质（水、空气、重介质等）中具有不同的沉降速度进行分选的方法，它是最古老的选矿方法之一。这种方法广泛地用来选别煤炭和含有铂、金、钨、锡和其他重矿物的矿石。此外，铁矿石、锰矿石、稀有金属矿、非金属矿石和部分有色金属矿石也采用重选法进行选别。
磁选法，是根据矿物磁性的不同进行分选的方法。它主要用于选别铁、锰等黑色金属矿石和稀有金属矿石。
浮游选矿法（简称浮选法），是根据矿物表面的润泽性的不同选别矿物的方法。目前浮选法应用最广，特别是细粒浸染的矿石用浮选处理效果显著。对于复杂多金属矿石的选别，浮选是一种最有效的方法。目前绝大多数矿石可用以浮选处理。
化学选矿法，基于矿物和矿物组分的化学性质的差异，利用化学方法改变矿物组成，然后用相应方法使目的组分富集的矿物加工工艺。目前对氧化矿石的处理效果非常明显，也是处理和综合利用某些贫、细、杂等难选矿物原料的有效方法之一。
电选法是根据矿物电性的不同来进行选别的方法。
手选法是根据矿物颜色和光泽的不同来进行选别的方法。
摩擦选矿是利用矿物摩擦系数的不同对矿物进行分选的方法。
光电选矿是利用矿物反射光的强度不同对矿物进行选别的方法。
放射性选矿是利用矿物天然放射性和人工放射性对矿物进行选别的方法。
（三）选矿过程
选矿是一个连续的生产过程，由一系列连续的作业组成，表示矿石连续加工的工艺过程为选矿流程（图 6-7-1）。
矿石的选矿处理过程是在选矿厂里完成的。不论选矿厂的规模大小（小型选矿厂日处理矿石几十吨，大型选矿厂日处理矿石量高达数万吨以上），但无论工艺和设备如何复杂，一般都包括以下三个最基本的过程。
选别前的准备作业：一般矿石从采矿场采出的矿石粒度都较大，必须经过破碎和筛分、磨矿和分级，使有用矿物与脉石矿物、有用矿物和无用矿物相互分开，达到单体分离，为分选作业做准备。
选别作业：这是选矿过程的关键作业（或称主要作业）。它根据矿物的不同性质，采用不同的选矿方法，如浮选法、重选法、磁选法等。
产品处理作业：主要包括精矿脱水和尾矿处理。精矿脱水通常由浓缩、过滤、干燥三个阶段。尾矿处理通常包括尾矿的储存和尾水的处理。
有的选矿厂根据矿石性质和分选的需要，在选别作业前设有洗矿，预先抛废（即在较粗的粒度下预先排出部分废石）以及物理、化学与处理等作业，如赤铁矿的磁化焙烧等作业。
（四）选矿技术在新疆矿山的应用
新疆应用选矿技术可追溯到古代，新疆远在 300 年前，就在阿勒泰地区的各个沟内利用金的比重大的特点，从砂金矿中淘洗黄金，这就是重选的原始雏形。但在新中国成立之前，新疆没有一处正规的选矿厂，全部都是采用人工方式手选和手淘，生产效率极其低下，只能处理比重差异大的砂金矿和根据颜色手选出黑钨矿石。新中国成立后，新疆选矿技术有了长足的发展，磁选技术应用于铁矿山，建成年处理量 80 万吨的磁选矿厂，为钢铁企业源源不断地提供高品质的铁精粉。浮选应用于铅锌矿、铜矿、金矿山，先后建成康苏铅锌浮选厂、喀拉通克铜镍浮选厂、哈图金浮选厂，促进了新疆有色工业的发展。重选、浮选、磁选联合应用于新疆北部阿勒泰地区的稀有金属矿山，为我国的早期国防建设提供所需的锂、铍、钽、铌等稀有金属资源。以下是目前新疆有代表性的选矿厂。
1. 康苏铅锌矿浮选选矿
康苏选矿厂是新疆第一座机械化浮选厂，1952 年开始建设，设计生产规模为 250 吨 / 天，1954 年投产。该厂是由前苏联专家参与指导设计，前期主要处理喀什地区沙里塔什的方铅矿和闪锌矿，1961 年开始处理乌拉根氧化铅锌矿。康苏选厂最初投产时是采用苏联专家设计的流程和药剂制度进行浮选，流程采用氰化物与硫酸锌作闪锌矿的抑制剂，以苏打作 pH 值的调整剂，并添加了少量的硫化钠，先将铅矿优先选出后，再将锌矿物选出。该流程没有取得较好的经济指标，大部分锌矿被选入铅矿中。后经过我国工程技术人员和苏联专家的共同努力，通过几次技术改造，在流程结构、技术参数和生产管理方面进行了革新和改进。将部分德国式的浮选机改成苏式米哈诺贝尔 5A 型充气量大的浮选机，使用水力旋流器代替螺旋分级机，加强了中矿再磨循环，增加了锌浮选时间，降低了锌浮选矿浆碱度，合理控制破碎粒度和钢球装入量，严格贯彻技术操作规程和技术监督等。使各项指标得到稳步提升。铅回收率由 71% 提高到 90%，锌回收率由 13% 提高到 41%。其选矿过程见浮选工艺流程图（图 6-7-2）。
2. 新疆八一钢铁厂磁铁矿浮磁选选矿
新疆八一钢铁选矿厂与 1989 年建成投产，设计处理能力 80 万吨 / 年，主要处理高硫磁铁矿。矿石由矿山采出后，运输到选矿厂，经两段破碎一段磨矿后，矿浆进入浮－磁车间。选出的硫精矿销售给新疆境内的一些化工厂和化肥厂，铁精矿供球团和烧结使用。尾矿浓缩后，用水隔泵输送至尾矿库，晾干后，一部分尾矿成为八钢西域水泥厂铁质校正原料。新疆八一钢铁厂简易浮磁选流程图（图 6-7-3）。
3. 喀拉通克铜镍矿浮选选矿
喀拉通克铜镍矿是新疆目前最大的铜镍生产基地，矿山一期为采冶工程，采出的特富矿块直接进入鼓风炉熔炼成低冰镍，经过几年的生产特富矿逐渐减少。为充分利用矿产资源，在二期改造中增加了优先选铜－铜镍混合浮选流程，日处理原矿 900 吨。
原矿直接从采场经竖井提升到地面，通过窄轨输送到原矿仓，原矿仓的矿石经群式给矿机由带式输送机送至中间矿仓。经重型板式给矿机、带式输送机，送至自磨机进行一段磨矿，自磨机排矿给入与格子型球磨机闭路的高堰式双螺旋分级机，进行二段磨矿。分级机溢流经砂泵扬送至水力旋流器组，沉砂进入溢流型球磨机，进行三段磨矿。三段磨矿排矿与第一段分级机溢流合并，经砂泵扬送至水力旋流器组，旋流器溢流，自流至浮选厂房的搅拌槽内，加药后进入浮选作业。浮选采用一次铜粗选、一次铜精选、一次铜镍混合浮选、一次铜镍扫选、三次铜镍精选后，产出铜精矿、铜镍混合精矿及尾矿，分别送至脱水厂房。铜精矿、铜镍混合精矿经过脱水后分别送入铜精矿库和冶炼厂原料库。浮选尾矿经高效浓密机脱水后，用泵杨送至采矿场充填站，作为充填原料。喀拉通克铜镍矿简易选矿工艺流程图（图 6-7-4）。
4. 哈图金矿黄金混汞－浮选选矿
哈图矿区是新疆历史上有名的岩金产地，早在乾隆年间便开始开采，主要采用的是土法重选法，将采出的矿石用石碾盘碾碎，通过淘洗的方式回收比重大的金粒。大量的细粒金无法回收，致使许多淘金者亏损严重。
1983 年通过实验研究，采用“混汞—浮选—部分焙烧—氰化”原则流程，哈图金矿建成了新疆第一座现代化的黄金生产矿山，日处理原矿 100 吨。1986 年通过改进破碎工艺，新增 100吨 / 天的浮选系列，使产能达到 200 吨 / 天。哈图金矿混汞浮选工艺流程图（图 6-7-5）。
原矿由采厂通过汽车运到原矿仓，原矿经颚式破碎机进行一段破碎。然后经皮带运输机运到圆锥破碎机，进行二段破碎，破碎产物由圆振筛筛分后，筛下矿物由皮带运输机运送至粉矿仓，筛上矿物返回圆锥破碎机再破。粉矿仓经给矿机和皮带运输机送至格子型球磨机磨矿，磨矿排矿自流通过镀银铜板（俗称汞板）进行混汞作业，通过汞板表面粘附的汞吸附单体解理的金形成汞齐，通过冶炼回收部分黄金。矿浆经过汞板后，用高堰式螺旋分级机，溢流进入浮选工序，返砂进入球磨机再磨。浮选工序采用一次粗选、二次精选、一次扫选流程选的浮选精矿。浮选精矿脱水经过焙烧和进行冶炼后得到金锭。
5. 可可托海稀有金属矿重、磁、电、浮联合选矿
可可托海以稀有金属储量大，品种多而闻名中外，铍、锂、钽、铌、铷、铯、锆、铪等稀有元素在许多矿带中均有不同程度的分布，因而造成选矿上的复杂性和难度。经过众多科技人员 10 年的反复实验研究，从手工选矿到单一矿物选矿，发展到最后的重磁浮联合选矿流程，分选出锂精矿、铍精矿、钽铌精矿，突破了这一世界性的难题，促进了选矿技术的发展。
1953 年，为回收绿柱石和钽铌矿在 3 号矿脉小露天采场东北角兴建了一座简易的 30 多米长的手选室，改善了手选的工作环境，提高了手选效率。另外，在 3 号矿脉尾矿堆附近兴建了一座 20 吨 / 天的钽铌重选厂，采用对滚一段破碎、跳汰、摇床、溜槽进行重选，回收钽铌矿。1957 ～ 1958 年，将手选筛下的尾矿，用方螺旋溜槽进行富集，每年产出的氧化锂精矿接近万吨。
1963 年，经过科研院所近 8 年的选矿试验研究，国家计委批准兴建 750 吨 / 天的选矿厂（“87 － 66”机选厂），综合回收氧化锂精矿和钽铌精矿。选厂工艺流程简图（图 6-7-6）。根据可可托海矿伟晶岩体分带开采的特点，选厂采用三个系统分别对三种类型的矿石（铍矿石、锂矿石、钽铌矿石）进行选别。采用联合选矿工艺综合回收矿石中的锂铍钽铌矿物。先利用重力－磁法－电磁法选矿，从原矿含量只有 ～ （Ta、Nb）203 的原矿中选50% 以上的（Ta、Nb）203 钽铌精矿，然后再用碱法锂铍优先浮选，先优浮选锂再选铍。
可可托海选厂选矿工艺的不断改进，使我国花岗伟晶岩类型矿石钽铌、锂、铍选矿工艺水平进入世界先进行列。
6. 选矿技术的发展方向
在美国、日本、德国等国家对选矿技术的发展非常重视，选矿技术的不断进步和创新，促进了这些国家矿产资源的开发和综合利用沿着可持续发展前进。在矿物破碎方面，美国开发了超细破碎机和高压对滚机，降低球磨机入料粒度，节约了能耗。同时在不断研究外加电场、激光、微波、超声、高频振荡、等离子处理矿石对粉碎和分选的影响。在矿物分选方面，已经或正在研究“多种力场”联合作用的分选设备，并不断将高技术引入选矿工程领域，诸如将超导技术引入磁选，将电化学及控制技术引入浮选等。在选矿工艺管理方面，将工艺控制过程自动化，并将“专家控制系统”与“最优适时控制”相结合，以达到根据矿石性质调整控制参数，使选矿生产工艺流程全过程保持最优状态。
随着我国国民经济的快速发展，对矿产品的需求不断增长，选矿工程技术面临着资源、能源、环保的严峻挑战和发展机遇。以下领域的技术创新将是今后选矿的发展方向：
一是研究开发高效预选设备、高效节能新型破磨与分选设备，以及固液分离新技术与装备，大幅降低矿石粉碎固液分离过程的能耗。
二是研究各种能场的预处理对矿物粉碎和分选行为的影响，开发利用各种能场的预处理新技术，以提高粉碎效率和分选精度。
三是开发高效分选设备、高效无毒的新药剂，重点研究复合力场分选新设备、多种成分协同作用的新药剂以及处理贫、细、杂难选矿石的综合分选新技术。
四是在矿石综合利用研究中，开发无废清洁生产工艺，加强尾矿中矿物的分离、提纯、超细、改性的研究，使其成为市场需要的产品，为矿物物料工业向矿物材料工业转化提供新技术。
五是大力将高新技术引进矿物工程领域，重点开展矿物生物工程技术、电化学调控和电化学控制浮选技术、过程自动寻优技术，以及高技术改造传统产业的新技术研究。
六是加强基础理论与选矿技术相结合的新型边缘科学研究，促进新一代矿物分选理论体系的形成，并派生出新兴的矿物分选和提纯技术。
钽、铌同族，电子结构相似，物理化学性质接近，在自然界中总是共生。钽铌矿主要是钽铁矿和铌铁矿，还含有钽锡石、细晶石、钽铌锰矿等。性脆易碎，嵌布粒度比较细、导电导热性能好、化学性能稳定。目前常用的选矿工艺有重选、磁选、电选、浮选和化学处理。由于矿石中钽铌的含量极低，一般需要先进行粗选，再进行精选作业。 钽铌矿选矿方法确定的依据主要是原矿的性质，其中包括矿石中各种矿物的密度、硬度、有用矿物的嵌布粒度和赋存状态，各种矿物表面物理化学性质和电磁性，矿物组成的复杂程度等。 细粒的钽铌矿，常用浮选及联合流程处理。当原矿中有钽铌矿、烧绿石、方解石及磷灰石等时，可先浮出脉石矿物，然后再浮钽铌矿和烧绿石。钽铌矿浮选常用的捕收剂有脂肪酸类、胂酸类、阳离子型捕收剂等。 钽铌矿的重选是先丢弃大部分脉石矿物，获得低品位混合粗精矿，常用的重选设备有螺旋选矿机、溜槽等。该选矿方法具有富集比高、生产成本低、对环境污染少，产品易脱水等特点。 钽铌矿的磁选工艺是根据钽铌矿的磁性差异进行选别的方法，常用的选矿设备就是钽铌矿强磁机，结构简单、磁场强度高而稳定、使用方便，易于维护。 如果您想了解更多选矿工艺流程、咨询选矿信息服务，欢迎来山东七典科技服务有限公司，我公司可进行选矿试验、矿石鉴定、确定最佳的选矿工艺流程、推荐设备型号、进行选矿厂设计、选矿药剂的销售等。 竭诚欢迎您带矿样来公司参观、考察、做实验！ 赵经理：/
浮选，化选，重选。
朱松耆
（苏州中材非金属矿工业设计研究院，苏州 215004）
摘要 本文概述了中国几种重要的非金属矿的开采技术和实践经验，包括石膏、金刚石、石墨、膨润土、石棉、滑石、云母和高岭土。简要分析了这些矿物开采的特殊性，介绍了有关矿种开采技术的实例。
关键词 非金属矿；开采技术。
作者简介：朱松耆，教授级高级工程师，电话，E-mail：。
一、非金属矿开采概况
我国已探明资源储量的非金属矿产有91种，已规模化开采的有20余种，现仅就其中几种非金属矿的开采技术作一介绍。
中国金刚石、高岭土、云母、石棉、石膏、石墨、滑石、膨润土的开采情况如表1所示［1～6］。
表1 非金属矿开采概况
注：本表仅列“矿点”，非公司名。1 ct＝ g。
二、非金属矿开采的特殊性
（一）矿物品级及晶体保护
非金属矿各矿种的产品根据用途和工业要求都有不同的分级方法，这对开采也产生一些特殊要求。
如表2中所列，金刚石、石棉、云母、滑石、石膏、高岭土等矿物在工业上主要或部分是利用其物理力学性质的，成了直接利用的工程材料。金刚石颗粒细小，岩矿开采时无法考虑其保护；金刚石砂矿开采时，由于金刚石密度大，特别是颗粒大的，常富集于砂层底部和阶地下部，要求特别注意对这部分矿体的保护和开采。石棉、云母、滑石、石膏、高岭土等矿物开采时都要按工业要求考虑其保护措施。
表2 非金属矿产品工业要求与分级对开采的影响
一些非金属矿物即使品位相同，但所含矿物的品级不同，售价不同，会引起开采技术经济指标的很大变化，影响开采方法和采矿方法的选择。有的价值昂贵，如云母矿，面积较大的薄片云母价格达400元/kg，面积为4 cm2的薄片云母价格为80元/ kg。从经济效益出发，开采时必须考虑其晶体保护。
（二）赋存条件和产状上的特殊性
如金刚石矿床，矿体为直立管状。开采时从开拓系统的选择到采矿方法都要作适应性的考虑。
（三）矿石及围岩特性
一些非金属矿矿石及围岩松软，矿层厚度大，在开采中必须采取特殊措施，保证生产的安全和高效。如高岭土矿和滑石矿，它们的特殊性能要求在开采和巷道支护方面采取相应的特殊措施。露天开采中，由于滑石越纯润滑性越好，自然安息角小，常要求边帮放缓，这样会使基建投资和开采成本增加。
（四）矿石性质的特殊性对开采的特殊要求
如纤维石膏价格高，但其质软易磨损，开采时需特别防止其受磨损，膨润土遇水后会迅速膨胀和崩解，不能采用湿式凿岩。高岭土砂矿由于矿石中含石英砂和砂砾，结构松散，冲采淘洗后高岭土矿易富集，开采时有条件的应当用水力开采以取得好的技术经济效果。
三、各矿种的开采简况
（一）石膏开采
中国石膏矿床规模大、质量好的都是沉积型。地下开采矿山有：邵阳石膏矿、平邑石膏矿、太原石膏矿等，南京石膏矿年产量为40×104t。荆门石膏矿是目前开采纤维石膏最大的矿山。露天开采的矿山一般规模较小，主要分布在甘肃、四川、宁夏、青海等省。
1.地下矿开拓运输方法
其方法有竖井开拓，如平邑石膏矿等；斜井开拓，如已采完的应城石膏矿；竖井、斜井联合开拓，如南京石膏矿；平硐开拓，如太原石膏矿、灵石石膏矿。灵石石膏矿曾用平硐溜井开拓，但不成功，雪花石膏（质量好的二水石膏）和一般普通石膏在通过大溜井放矿时易粉尘化，且夹有泥质，因此在水的作用下常造成溜井出矿口的堵塞事故，生产不正常；无水时漏斗放矿又尘埃迷漫，岩尘细微，用一般通风措施也难以解决问题。太原石膏矿采用平硐无轨开拓，于20世纪70年代末80年代初改用全无轨化采矿，当时在中国矿业界是第二个实例，既典型又具有先进性。该矿采用平硐无轨开采的有利条件是：矿体埋藏高于地面，矿层缓倾斜，倾角为5°～10°，适合平硐开拓和分层开采时汽车的运输；采用房柱法开采，采准切割巷道基本上都建于矿体内，可回收矿石，使基建投资下降；矿体及围岩稳固性好，矿房高达10 m，跨度12～15m，经久不垮，允许采用大型无轨设备；巷道断面大，但实际支护率仅8%，基建费用省；可边基建边生产，可局部投产、简易投产，见效快；生产规模不大，坑内运输车辆不多，通风比较好解决。该矿投产后结算，每吨矿石的单位投资仅元，而那一时期同样规模的矿山都在100元以上。说明这种开拓方法是适于这一类型石膏矿体的。
2.石膏的开采工艺
分两类：一是纤维石膏矿的开采；二是雪花石膏、普通石膏和硬石膏矿的开采。纤维石膏硬度小，性脆，容易变成粉矿而损耗，开采装运时要避免捣运，避免用耙矿设备，避免用漏斗放矿，还由于矿石价值高（3倍于普通石膏），采用长壁选别充填采矿法，回采工作面崩落下的矿石用人工选别将矿石装入矿车，如荆门石膏矿。雪花石膏、普通石膏和硬石膏开采工艺相似，回采时用全面采矿法或房柱采矿法。
3.常用设备
地下开采时的技术装备主要是提升、运输、压气、通风、排水和采矿场的凿岩设备、装矿设备等。下面仅将提升设备举例说明如下（表3）。太原石膏矿无轨开采时多用轮胎式电动装载机，2 m3铲斗或较小铲斗的电动铲运机，汽车为10 t坑用自卸汽车，通风用二台4-72离心式通风机并联抽出式运行。
表3 石膏矿地下开采提升设备举例
（二）金刚石开采
金刚石矿床分原生和次生。原生矿的产状有岩管型和岩脉型，次生的是金刚石砂矿。在开采方法上，岩管型的一般是露天或露天和地下联合开采。岩管产状特殊，是直通地表的近直立的管状，截面面积呈圆形或似椭圆形。通常面积为500～600 m2，大的达2000～3000 m2，有的甚至更大，一般岩管向深部面积愈来愈小，品位愈来愈贫，金刚石质量也变差（碎粒级增多），为尽快发挥投资效果，上部皆露天开采；一定深度后转入地下开采。原生矿岩脉的开采为地下开采，例如蒙阴红旗1号岩脉的开采，现已采完。次生的金刚石砂矿均为露天开采，品位不高，但宝石级金刚石含量高，经济效益好，例如原湖南常德金刚石矿和原山东郯城金刚石矿。
1.开拓运输方法
岩管的露天开采用公路螺旋线开拓，逆时针方向展线，用10 t汽车运输。金刚石砂矿一般都用公路开拓，汽车运输。
2.开采工艺
露天开采时分台阶开采，钻孔用YQ-150A型潜孔钻机，采用松动爆破，1 m3挖掘机，10 t汽车将矿石由回采工作面一直运到选矿厂。金刚石密度大，达～，多富集于砂层底部和阶地的下部，开采时要注意清扫这些部位。也有用空气吸管清扫矿层底板的。
（三）石墨开采
中国晶质石墨矿都为露天开采，有：原南墅石墨矿、原北墅石墨矿、黑龙江萝北石墨矿、黑龙江鸡西石墨矿等。萝北石墨矿号称亚洲第一大矿。隐晶质石墨矿，都为地下开采，现开采的矿山有吉林磐石（烟筒山）石墨矿和湖南鲁塘石墨矿。
1.开拓运输方法
大型露天矿多用公路开拓，用载重量为15～20 t，个别也用8 t的自卸汽车运输。地下开采，用平硐或斜井开拓。
2.开采工艺
露天开采穿孔用KQ-150型潜孔钻机，采装工作用1～2 m3的电动挖掘机。地下开采的隐晶质石墨矿，由于矿石和围岩的稳固性差，均采用崩落采矿法，又由于石墨的滑腻性、摩擦角小等特点，将所有巷道都做成倾斜，创造性地使用了无底柱分段崩落法，矿石从工作面自溜至放矿溜井，除巷道倾角略小的设置些搪瓷溜槽，整个回采工艺不再设其他装运设备，具有设备简单、装运费省、容易掌握等优点。
（四）膨润土开采
膨润土是矿物成分以蒙脱石为主的粘土矿，又称蒙脱石粘土。其开采方法有露天开采和地下开采，矿石年产量大于20×104t属大型矿山，露天开采的有：辽宁黑山膨润土矿、河南信阳膨润土矿、甘肃金昌红泉膨润土矿、新疆托克逊县柯尔膨润土矿、新疆布克塞尔县夏子街矿等；地下开采的有浙江省临安膨润土矿、浙江仇山磁土矿、吉林九台膨润土矿等。按产量计露天开采占总产量的75%。包括中小型矿山全国有200余家。
露天开采普遍采用公路开拓，汽车运输。地下开采矿山都采用斜井开拓。
由于蒙脱石是不稳定矿物，吸水后要剧烈膨胀，此性能影响开采工艺选择，露天开采的黑山膨润土矿浅部为软质膨润土，深部为硬质膨润土。地下开采的膨润土矿常为硬质膨润土，临安膨润土矿和仇山磁土矿采用空场采矿法，九台膨润土矿用分层崩落采矿法。在回采工艺上不能用一般的湿式凿岩，不能用洒水除尘，而是要用电钻。
（五）石棉开采
石棉开采方法有露天开采和地下开采。目前中国规模较大的矿山皆为露天开采。有茫崖石棉矿、新疆巴州石棉矿、新疆若羌石棉矿、甘肃阿克赛石棉矿。其中茫崖石棉矿精矿产量达10×104t/a、阿克赛矿达20×104t/a、巴州矿达4×104t/a，是全国最大的三个矿区，差不多占全国总产量的85%。阿克赛矿的年产量差不多是全国总产量的50%。
1.开拓运输方法
露天矿山都采用公路开拓汽车运输，由于年采剥总量的增加，达（200～300）×104t甚至更大，运输汽车也向大载重量发展，现通常用15 t、20 t自卸式汽车。
2.开采工艺
一些大型石棉矿山设备比较现代化，开采台阶高度为12 m，穿孔设备采用KY-150型牙轮钻和YQ-150型潜孔钻；采装工作面已较普遍地采用2 m3、4 m3大型挖掘机，以取代小型挖掘机；辅助设备，如清理平整场地和收集矿岩用的推土机也已大型化。
（六）滑石开采
滑石大型矿山，有辽宁海城滑石矿，广西龙胜滑石矿，山东胶东地区的平度、海阳、栖霞等滑石矿。这三省的滑石生产量占全国总产量的85%，是中国滑石生产的三大基地。包括中小型矿山，全国有220多家滑石矿。
1.开采方法
有露天开采和地下开采。露天开采的有海城滑石矿，该矿开采矿点很多，有资料说该地区精矿总产量已达100×104t/a，海城东矿区范家堡子是中国最大的露天开采的滑石矿，广西龙胜滑石矿、山东平度滑石矿为凹陷露天开采。地下开采的有海城滑石矿西部矿区，山东胶东地区的海阳滑石矿和栖霞滑石矿等。
2.开拓方法
露天开采多用公路开拓汽车运输，海城矿东矿区露天开采用7 t、15 t自卸汽车运输，广西龙胜矿用12 t自卸汽车运输。地下开采，用竖井开拓的有胶东的栖霞滑石矿和海阳滑石矿；用平硐开拓的如海城矿西部矿区和海城的水泉滑石矿。
3.开采工艺
露天开采的海城东矿区露天矿，穿孔用YQ-150A潜孔钻机，挖掘用1 m3挖掘机，由于滑石质软，其莫氏硬度为1～，有滑感，而且滑石纯度越高其润滑性越好，极易裂开成薄片，自然安息角小，约为35°～40°，极不稳固。围岩一般也均不稳固，节理、裂隙发育，这对开采工艺的影响很大，如海城东露天矿底帮最终边坡角仅40°，顶帮为36°是很缓的。使剥采比增加，造成基建投资和开采成本的增加。地下开采由于矿石及围岩不稳固使巷道支护困难，海城西部矿区采矿曾采用下向分层的选别充填采矿法，随着选矿技术的改进，允许降低入选矿石品位，开采时用无底柱分段崩落采矿法。山东栖霞，辽宁本溪、营口等滑石矿采用分段自然崩落采矿法。
由于滑石在工业上主要作粉体填料，多利用其白度，开采时要求不被第四纪土层及污浊的矿坑水所染色。手选后在工业上直接利用的要保护其纯度。
（七）云母开采
中国白云母的主要产地，新疆阿尔泰、四川丹巴和内蒙古土贵乌拉三大基地，现都已闭矿。金云母一般开采规模不大，有河南镇平、吉林集安等。碎云母矿河北灵寿矿区最大，还有江西、湖南、湖北、山西等矿点。由于云母纸和云母粉的生产和应用，碎云母的生产已占云母工业的主导地位。
云母露天开采的有新疆阿尔泰云母矿。
开拓运输方法：露天开采常用公路开拓、斜坡道开拓，由于开采量小也用无沟开拓。公路开拓，一般用5t自卸汽车运输。无沟开拓是用简易索道横跨采场提升运输。
由于云母矿价值昂贵而开采规模又小，开采工艺简单，炮孔布置要避开富矿带，爆破后在工作面上人工拣选装运。
（八）高岭土开采
高岭土按自然产出的形态及工业要求分：软质高岭土、砂质高岭土和硬质高岭土。软质高岭土规模最大的是苏州中国高岭土公司，产量为25×104t/a，品位高，原矿可直接在工业上利用，低档的作耐火材料。其手选1号泥比手选4 号泥价格高10 多倍，因此开采时要求保护优质土，保护原矿的纯度，并使其不变成碎屑状，过去多在回采工作面进行人工选别回采，现在开采规模大了，但为与手选车间的衔接，仍要适当选别回采。砂质高岭土（又称砂性高岭土），我国资源丰富，近10多年来蓬勃发展，建成许多大型和超大型矿山。如广东茂名高岭科技有限公司（10×104t/a造纸涂料级高岭土、广东茂名石化高岭土有限公司（5～8）×104t/a造纸涂料级高岭土、广西兖矿集团北海高岭土有限公司（10×104t/a陶瓷用高岭土）、福建龙岩高岭土公司（5×104t/a陶瓷用高岭土）等。正在建设的广西合浦沪天高岭土有限公司规模更大。硬质高岭土也称煅烧高岭土，中国一般是煤系硬质高岭岩（土）经深加工处理而得，由于硬质高岭岩是和煤共生、伴生，其开采是按煤的开采情况及其本身的赋存情况来定的。
高岭土矿的开采方法有露天开采也有地下开采，热液蚀变型和沉积型的高岭土矿一般浅部用露天开采、深部用地下开采。如苏州中国高岭土公司所属阳西矿区和阳东矿区都曾浅部用过露天开采。砂性高岭土皆为露天开采。由于矿石中含石英砂或砂砾，结构松散，冲采淘洗后高岭土易富集，且白度、细度好，有条件的应采用水采水运。如上述广东茂名的两个矿山及正在建设中的广西合浦沪天高岭土公司的矿山。福建龙岩高岭土公司也是砂性高岭土，规模也大，由于该处缺水，只能用一般的露天开采法，旱采旱运；广西兖矿集团的北海矿高岭土矿也是旱采旱运。
1.开拓运输方法
露天开采用过窄轨开拓，电机车牵引矿车运输，如苏州中国高岭土公司所属阳东、阳西矿区。砂性高岭土水采时，用水枪冲采和渣浆泵配合作业，矿浆从设于矿块中的集浆池用渣浆泵输送至选厂，一般采用200/150R-AH型渣浆泵通过直径为250mm塑料管输送。福建龙岩高岭土矿和广西兖矿集团的北海高岭土矿都采用公路开拓，汽车运输。地下开采有竖井开拓、斜井开拓等，如苏州中国高岭土公司所属的矿山。
2.开采工艺
水力开采采用SQ-80型、平桂-150型、平桂-200型水枪，冲下的渣浆用渣浆泵输送至粗选厂。这种开采方法的优点是工艺简单，设备简单，劳动生产率高，选矿厂的制浆工艺提前，采选一体化，这种方法在英国用得较多。龙岩高岭土矿和一般露天矿一样，采用挖掘机加汽车。该矿用WK-2型挖掘机，17 t自卸汽车。软质高岭土的地下开采，如中国高岭土公司阳西竖井、观山竖井等，由于矿体松软易碎，具有可塑性，遇水后有吸水性和膨胀性，同时还具有隔水性，是典型的塑性介质。脉内巷道采取封闭式支护，采矿方法结合松软厚矿体的特点采用分层崩落法。回采时用风镐及手镐落矿，据有关文献报道，国外有用沿进路自动推进的刮刀采装联合机进行回采的。底板大理岩中有纯净氮气，在该岩层中进行反井掘进时，采取预防氮气外漏的措施。
参考文献
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A Brief Introduction to Mining Technology of Some Kinds of Non-metallic Minerals in China
Zhu Songqi
（Suzhou Zhongcai Design and Research Institute for Non-metallic Mineral Industry，Suzhou Jiangsu 215004，China）
Abstract：The paper summarizes mining technology and practical experiences for several kinds of non-metallic minerals in China，such as gypsum，diamond，graphite，bentonite，asbestos，talc，mica and specific characteristics of mining technology for these minerals are briefly illustrative cases of mining practices are introduced.
Key words：non-metallic minerals，mining technology.
矿山固体废弃物的处理与利用论文本文主要从我国矿山固体废弃物的现状进行探讨，分析目前对矿山固体废弃物的处理方法，提高矿山固体废弃物的回收利用率，以期对当前的矿山开采提供借鉴价值。
矿山固体废弃物的处理与利用论文【1】
摘要：随着我国冶金业的快速发展，矿山开采的力度也逐渐加大。在矿山开采过程中，矿山固体废弃物的数量也越来越多。
关键词：矿山固体废弃物 处理 利用
1 我国矿山固体废弃物的现状分析
我国的矿产资源非常丰富，矿产资源总量大、采矿企业较多，在矿山开采过程中，由于不合理的开采利用，在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有四种：废石、尾矿、粉煤灰和煤矸石，其中以废石居多。
由于我国矿山开采的规模较大，且中小采矿企业居多，矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势，以山西等采煤大省为例，一个省份的矿山固体废弃物可达到几亿甚至几十亿吨。
矿产资源的不合理开发，产生了大量的矿山固体废弃物，不仅造成了矿产资源的浪费，对生态环境也造成了很大的影响。矿山固体废弃物堆砌在土地表面，破坏地表的土地、自然景观和植被，水土流失加剧，对生态环境造成严重破坏。
再者，由于尾矿和废石的随意堆砌，可能引起河道淤塞，造成水体污染。矿山固体废弃物中的重金属含量和化学药剂较多，对地表水和地下水造成严重污染。同时，在干旱天气下，固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。
2 矿山固体废弃物的处理
堆置处理
该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。该指定的地方要符合以下几个条件：一是要注意不能造成地下水的污染，防止矿山固体废弃物的堆放而造成的地下水水质下降。
二是注意不能造成地表水的污染，防止因矿山固体废弃物的风化淋蚀而造成的地表水的污染或者泥沙加重。三是要注意减少矿山固体废弃物的大气污染，减少风蚀程度。四是要注意矿山固体废弃物的堆放安全，防止因矿山固体废弃物大量堆放而引起的地震或洪水等灾害。
在堆放场地的选择时，应对场地的水文情况、地形、风向等综合考虑。同时，在尾矿堆放的选择时，由于尾矿的特殊性，其堆放要求更高，尾矿坝的基础材料的强度要求非常高，且不能透水。可以采取两种方式，一是粗细尾矿残渣的共处理，二是尾矿的半干堆垛。
在矿山固体废弃物堆放好之后，要在堆放表面盖上泥土或者石块，或者种植植物，或者对覆盖便面进行化学方法的处理，保持堆放物的稳定，减少二次污染源，防止对水资源和大气环境造成更严重的
污染。
复垦处理
目前，复垦处理是矿山固体废弃物处理的重要方法，将矿山开采与土地复垦结合起来，在矿山开采的过程中，在表土采掘之后，可将矿产资源表面的土壤进行存储，在开采施工完结之后，将矿山固体废弃物填至开采区，然后铺垫表土，种植植物，复垦种植的过程才算完成，复垦后的土地能够用以修建公共基础设施和农林牧渔等的生产。
填埋处理
该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后，形成大量的采空区的情况。一般是将水泥与尾矿砂混合起来，以胶结填充法填充采空区，防止采矿过程中的矿山坍塌造成的人员伤亡。在填埋有毒有害的矿山固体废物时，应充分考虑地下水和地表水的保护，防止水资源的污染和破坏，对场地环境进行综合考虑，保证填埋的安全。
3 矿山固体废弃物的利用
矿山固体废弃物的处理，是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏。随着循环经济和可持续发展理念的提出，矿山固体废弃物的处理应充分利用现代先进的科学技术，对废弃物进行回收利用，实现资源的循环发展和可持续发展。
在矿山开采过程中，不仅要充分利用现代的采矿技术和先进的采矿设备，提高采矿作业的效率，减少矿产资源的浪费。加强采矿管理，特别是对中小型的采矿企业的采矿环节进行严格管理，防止因人为因素造成的矿山固体废弃物的增多。
同时，在采矿过程中，要加强对矿产资源的勘探和开发设计，以矿山固体废弃物作为采空区的充填物，实现资源的回收利用，也减少了矿山固体废弃物对生态环境的破坏。
从废弃物中回收有用元素
如前所述，矿山固体废弃物中含有大量的重金属元素，如在铅锌尾矿中含有大量的铅、锌、银等元素，在锡尾矿中含有大量的铜和锌及伴生元素，在矿山固体废弃物的处理中，如果能将这些有用元素进行回收利用，不仅能减少对环境造成的破坏，还能将其用于生产实践中，促进社会生产的进步。
在回收过程中，可以采取电解气浮法、溶剂萃取法、重磁浮法和电极回收法等方法，近年来，微生物浸出技术不断发展，在实际的生产实践中应用范围越来越广。
制作建材
矿山固体废弃物可以用以制作建材，主要有三种：一是用以制作水泥和硅酸盐建材，由于矿山固体废弃物中含有大量的铝、硅等元素，可以经提取之后制作硅酸盐建材。二是玻璃。
如在石英脉型的金矿和钨矿中含有大量的石英，碳酸盐矿含有大量的萤石、方解石、白云石，花岗岩型的尾矿都可以作为生产玻璃的原料和配料。三是微晶玻璃的制造。微晶玻璃又可称之为玻璃陶瓷，是在基础玻璃的基础上进行控制晶化而形成的特殊种类的玻璃。
它可以通过对金属尾矿的回收利用而制作，微晶玻璃能够用以建筑房屋的隔墙，其耐热性和节能型都比较好。
四是铸石。矿山固体废弃物中含有大量的煤矸石和废石，如果在矿山固体废弃物中，含有花岗岩、白云岩、萤石、玄武岩、石灰岩等，都可以将其作为铸石的理想铸石原料。在现代的工业生产中，铸石是一种非常重要的生产原料，在一定条件下可以代替合金材料、钢铁等原料，具有很强的生产适用性。
4 结语
矿产资源的开采，是一项关系国计民生的大事，在矿产资源的开采过程中，应以先进的开采技术和开采设备，提高采矿的效率，控制矿山固体废弃物的产生，减少生态环境的破坏。
目前，矿山固体废弃物的处理方法主要有以下三种：堆置处理、复垦处理、填埋处理。随着循环经济的发展和可持续发展理念的提出，矿山固体废弃物的回收利用成为经济可持续发展的必由之路，将矿山固体废弃物进行有效回收，不仅能为社会生产提供所需的原料，还能减少对生态环境的破坏，促进经济的可持续发展。
参考文献
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[4] 郑建军，刘占全.利用矿山固体废物料固结矿区路面的试验研究[J].金属矿山，2012(6).
矿山固体废弃物的处理与利用【2】
[摘 要]我国冶金工业快速发展，促使矿山的开发力度加大，随之产生大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物污染包括露天矿剥离和坑内采矿产生的大量废石、选矿产生的尾矿和冶炼产生的矿渣等。
[关键词]矿山 矿渣 固体废弃物 处理 利用
1.引言
我国的矿产资源非常丰富，矿产资源总量大、在矿山开采过程中，由于不合理的开采利用，在日积月累中产生了大量矿山固体废弃物。矿山固体废弃物的来源主要有废石、尾矿、粉煤灰等。
某集团公司下属几个矿区，主要生产非金属矿产，属于中小采矿企业，由于近几年开发量大，矿山固体废弃物的总量呈不断上升的趋势，产生了大量的矿山固体废弃物，不仅造成了矿产资源的浪费，对生态环境也造成了很大的影响。
矿山固体废物概括起来主要分为两类：一类是尾矿，即在选矿加工过程中排放的固体废物，其储存场地称之为尾矿库;另一类是剥离废石，即在开采矿石过程中剥离出的岩土物料，堆放废石地称之为排土场。
矿山固体废弃物堆砌在土地表面，破坏地表的土地、自然景观和植被，水土流失加剧，对生态环境造成严重破坏。再者，由于尾矿和废石的`随意堆砌，在干旱天气下，固体废弃物可能会产生大量扬尘。对大气造成污染。
2. 固体废弃物的危害
固体废弃物直接造成环境污染，破坏生态环境
该公司的下属矿山是将从地下开采的矿石运输到露天，经过初选，直接或二次加工成小颗粒运输到加工厂。由于该生产方式属于粗放式加工生产，在加工生产过程中会产生堆积在露天厂区外固体废弃物。固体废弃物没有进行有效的遮挡，会对厂区环境造成直接污染。特别是尾矿堆存需要占用大量土地。
据不完全统计，我国尾矿堆放占用土地达1300多万亩，随着老的尾矿库闭库，新的尾矿库不断增加，必将占用更多的土地。
固废堆场如此大面积占地，尽管多为山坡地，但对植被的破坏仍然是十分严重的。不仅如此，堆场压占土地，还会破坏地貌，造成水土流失和土壤涵养功能的衰减与退化。这些都可能使生态环境失衡。
固体废弃物堆存造成严重的矿产资源浪费
特别是矿石品位低，大多呈多组分共生，矿物堪布粒度细，再加上选矿技术设备落后，管理水平低，因此，浪费与固体废弃物中的有用资源是相当可观的。
固体废弃物堆存存在安全隐患
固体废物易产生流动、塌陷和滑坡，一旦发生事故，其造成的破坏是相当巨大的。
3.矿山固体废弃物的处理
固体废弃物处理的目标
固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。根据该公司特点，该公司生产加工的非金属矿不含有害杂质，所以，该公司处理的目标是减量化和资源化。
处理方法
堆置处理
该种处理方法即将矿山固体废弃物直接堆放到指定的地方。可以采取尾矿的半干堆垛。在矿山固体废弃物堆放好之后，保持堆放物的稳定，减少二次污染源，防止对水资源和大气环境造成污染。
填埋处理
该种方法主要是为了防止在矿产资源开采之后，形成大量的采空区的情况。
以上两种方法是对固体废弃物的处理，更为优化的作法是矿山固体废弃物的利用。增加效益，实现可持续发展。
4.矿山固体废弃物的利用
矿山固体废物处理是为了减少矿山开采过程中所造成的环境污染和生态破坏，但依据可持续发展理念，我们应该采用合理、有效的工艺对矿山固体废物进行加工利用或直接利用。
针对该企业的特别，我们主要采取以下几个方面对其进行利用。
制作建筑材料。根据矿山特点，可以用尾矿经提取之后制作硅酸盐建材。
土壤改良剂。由于不合理的施肥和灌溉，为提高产量造成的土壤板结，地力下降，重金属含量严重超出其背景值等也造成了优质土壤的严重退化。由于该矿山的尾渣含有改善土壤的元素，可以做为土壤改良剂的原料之一。
微量元素肥料。
建立生态区。可以在尾矿排放区域建造一些陆地和人工湿地，种植植物，优化周围环境，恢复生态系统。
5.存在问题
总体上，矿山固体废物资源化综合利用与无害化处理起步较晚，虽然不少矿山企业和科研院校做了大量工作，同时也也取得一定的成效，但总体发展不缓慢，仍存在一些问题。主要有：
企业积极性不高
政府虽然制定了资源综合利用减免税的优惠政策，但没有具体制定针对尾矿和废石利用的鼓励性政策，导致不能充分调动企业开展固体废物综合回收利用的积极性。
固体废弃物应用领域较窄
目前我国矿山固体废物的综合利用大多局限于回收有用成分及用作生产建筑材料，高附加值产品少，没有市场竞争力。这也是导致企业积极性不高的另一个因素。
6.建议
倡导矿山企业清洁生产
该项主要是靠政府支持，通过各种政策及技术帮助来引导企业进行。努力实现固体废物的减量化、资源化、无害化，推行清洁生产，把固体废物尽可能消灭在生产过程中
鼓励发展固体废物处理产业
鼓励企业建立循环经济生产系统，建立与市场经济接轨的固体废物管理与运行机制，走向开放与合作，实现企业化经营，走产业化道路，发展中国的矿山经济，改善我们的矿山环境。
7.结语
想要解决矿山固体废弃物的这个问题，是需要国家和地方政府、矿山企业、科研部门共同的攻关和开发。矿山的固体废弃物的产生既是我国矿产资源特点决定的，也是我国千百年矿业开发的历史积累，更是矿产资源利用不合理的结果，矿山废弃物中含有大量未利用的宝贵矿产资源，但其开发难度较高、技术含量较高、需求资金较大，所以更需要各个方面的共同努力，这样才可以走可持续发展的道路。
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矿产是人类生存的重要生产资料之一 ,目前我国已发现矿种171个。可分为能源矿产(如煤、石油、地热)、金属矿产(如铁、锰、铜)、非金属矿产(如金刚石、石灰岩、粘土)和水气矿产(如地下水、矿泉水、二氧化碳气)四大类，开发建立了8000多座矿山,累计尾矿量达5917亿吨,大量尾矿不仅占用了土地和造成了资源的浪费,而且也给人类生活环境带来了严重污染和危害,恶化了环境。如何把这些沉睡多年、数量惊人的尾矿进行开发利用，真正实现“无尾、无废、无污染”的现代化生产，达到推进矿山环境的综合治理是落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的客观要求，也是我国及世界各国共同关心的重要课题。一、矿山尾矿造成的负面影响及其可利用的价值（一）、矿山尾矿造成的负面影响1、矿山尾矿直接造成环境污染。尾矿对地面环境的污染表现是多方面的：其一，原矿直接携带超标污染物质，如放射性元素及其他有害组分；其二，选矿过程中使用的化学药剂残存于尾矿并与其中某些组分反应，产生新的污染源；其三，在地表堆放条件下，尾矿发生氧化、水解和风化等表生变化，使原本无污染的组分转变为污染组分，如有色金属矿山普遍存在的某些重硫化物；其四，流经尾矿堆放场所的地表水，通过与尾矿相互作用，溶解某些有害组分并携带转移，造成大范围污染；其五，由于金属矿山尾矿颗粒极细，排出的尾矿干涸后经风力携带极易扬尘造成污染；其六，某些矿山尾矿直接排泄于湖泊、河流，污染水体，堵塞河道，引发大灾害。2、矿山尾矿破坏生态环境。据笔者了解，这些尾矿包括废石废渣占用大量土地，由于大规模开采锰矿、金矿、钛砂矿、花岗岩、石灰岩、大理石，加快了水土流失，植物破坏，造成大量山塘、水库泥砂淤积，河床抬高，“青山头”变成“白山头”。3、矿尾易安全隐患。尾矿堆放易产生流动、塌陷和滑坡，尤其是坝高超过l00米的大型尾矿库．一日发生事故，其造成的破坏是相当巨大的。4尾矿推存造成严重的矿产资源浪费。特别是贫穷的一些地区大多数矿山的矿石品位低，大多呈多组分共生，矿物嵌布粒度细，再加上选矿技术设备落后，管理水平低，选矿回收率低，其结果必然将大量的可选有用组分长期丢弃在尾矿里，因此，浪费于尾矿中的有用资源是相当可观的，特别是一些老尾矿，由于受到当时条件的限制，更是变成“老尾富矿”。5、尾矿堆存使国家个企业造成经济重负。由于尾矿堆存，需要维护尾矿库，进行日常管理，加上突发性原因造成毁坏农田或造成环境破坏需要赔偿等，给国家和企业造成沉重的经济负担，有关专家估算，若按每1吨尾矿堆放费用和治理费用各3元以上计算，每年为此要支付一笔巨大的费用。（二）、矿山尾矿可利用的价值1、主体矿物在尾矿中尚有可观的存储。比如某家金矿选厂每年排出的尾矿，含金品位达0．8～1．2克／吨，如此算来，每年损失黄金达2．3吨以上。2、伴生矿物存量大，价值高。我国金属矿产一个重大特点就是“单一矿少，综合矿多”。天然矿石基本上都是多种矿物共生、伴生在一起的。过去，由于“单一开发，丢弃其他”的开采利用方式，大量共、伴生矿物资源未能回收，囤居在尾矿之中，所需矿种选出后，其余排出地表形成砂状堆积体，而剩下的金属矿物组合相对富集，含矿品位有所提高，故称为“人工矿床”，是一笔宝贵的财富。如果借助选矿技术的新发展，将这些金属回收，不亚于建立一个新矿山。3、尾矿中脉石矿物的价值不可低估。金属矿尾矿中的大量岩屑及非金属矿物，是不是废物呢？可以肯定地说：不是。非金属矿和煤的尾矿、煤矸石及其他围岩等也都是有用物质，而且是已经采掘到地面、堆积到一起的财富。如，北京科技大学用一家铁矿细粒尾矿制作免烧砖、建筑装饰材料，已制成机压及浇注表面金属化及涂化饰面砖、墙体砌块及铺路砖，并用于有关工程。二、尾矿利用和矿山环境治理中存在的问题1、综合利用率低。目前我国大部分矿产资源的综合回收率一般都在30％～50％左右，一些个体采矿回采率不到10％，资源浪费极大。许多矿山企业未能回收利用共生或伴生的有用元素。 2、高附加值产品少，缺乏市场竞争力。目前，我国尾矿在工业上的应用，大多数停留在对尾矿中有价元素的回收上，高档次高附加值的尾矿产品极少。如广西在尾矿应用是有价元素的回收上和直接作为砂石代替品、水泥原料销售。3、废矿较多，矿区生态恢复重建工作处于分散状态。我国现有国有矿山企业8000多个，个体矿山企业达到23万多个，随着工业化高速发展，矿产资源开发也处于急剧上升期，据不完全统计，矿区直接占用和破坏的土地面积已达300多万公顷，其中，直接占用和破坏林地面积已达50多万公顷，导致森林和林地退化。根据预测，我国矿业生产将继续呈现扩大的趋势，矿产开采造成的生态破坏也在不断增长。4、投入不足，国家扶持力度不够。长期以来，尾矿利用项目、矿山环境治理项目，在资金上得不到保证，投入严重不足、欠账多。不少地区目前尚没有专项资金支持资源综合利用，融资渠道没有解决，而且矿山行业效益差，尾矿利用资金、矿山环境治理资金筹措困难。5、资源意识、环境意识不强，粗放式增长方式是产生环境问题、尾矿资源利用率低的根本原因。人口多、资源少，环境容量小，生态脆弱是我国的基本国情，建立在粗放型经济增长方式基础上的快速增长，使资源难以为继，环境不堪重负。我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显高于国际先进水平，工业万元产值用水量是国外先进水平的10倍，国内单位生产总值排放的二氧化硫和氧化物是发达国家的8～9倍。同时，也存在一些制约尾矿利用和环境综合治理的主观因素：一是一些地方未能真正树立科学发展观，将发展等同于单纯的经济增长，有的则以资源高消耗、牺牲环境和群众健康为代价来追求不可持续的发展；二是环境法制、矿业法制不到位，处罚资源违法、环境违法行为的手段不得力，存在违法成本低、守法成本高的现象；三是环境保护、资源保护机制不健全，管理体制不顺，执法不力，环境科学、选冶科技滞后；四是资源利用的法律法规建设落后，尾矿利用基础管理薄弱，缺乏尾矿利用的基础资料等。三、加强尾矿整体利用和环境综合治理的对策与建议尾矿是污染破坏矿山环境的罪魁祸首，是众所周知的难题。只有整体利用尾矿，才不致于浪费尾矿中的有用资源，而且恢复尾矿库原地的生态面貌，使矿区的环境治理能持之以恒，进入良性循环，实现尾矿利用资源化、产业化与环境和谐双赢。必须要将尾矿整体利用与环境综合治理有机结合，精心组织，以最小的环境代价获得最大的资源经济效益和环保社会效益。结合我国尾矿利用与环境保护的实际，要实现双赢，把尾矿从危害环境的废物变成为利国利民的财富。笔者认为应做好以下几方面工作。（一）、要纠正“用过即弃”的资源消费观，真正树立科学的资源观，把“放错地方的资源——尾矿”的开发利用建立在自觉的基础上。过去人们在矿产资源利用方面经过一次消费之后，将许多有用的物质都当作“废物”丢弃了，形成了大量的尾矿。其实用科学发展观和循环经济思想看尾矿，尾矿既是以往开发水平低的表现和后果，是破坏、污染环境的祸源，也是尚待利用的宝贵资源，是下一运行环节的原材料库。尾矿资源的回收利用、库区治理和矿区自然环境的恢复，更是为所在地区劳动力的就业、城镇化建设、社会发展创造条件。因此，加大宣传，纠正“用过即弃”的消费观念，树立科学的资源观，正确看待尾矿，使尾矿的开发利用建立在自觉的基础之上。（二）、加强尾矿综合利用的科技攻关，使尾矿开发利用建立在扎实的科学基础之上。1、尾矿各类物质的分选技术。这是矿产资源综合利用的关键，包括提高目标矿物和伴生金属、非金属矿物的分选提取技术，脉石和围岩中非金属矿粉的分类、分级、分选技术，分装、包装技术，以及相关的经济分析。2、尾矿各类物质的应用技术。一般讲，各种金属矿物及其他原定目标矿物的利用途径没有问题，最大的难点是脉石和围岩中数量巨大的非金属矿粉的应用定位。要在总结吸收已有经验的基础上，运用现代科学技术，分别探求各类矿粉的应用技术及市场前景，力求附加值高、无污染的最佳效果。3、尾矿区的环境恢复和治理技术。治理和恢复尾矿区的自然环境，是实施循环经济的基本目的之一。尾矿库多年占据大片土地山川，尾矿中大量固、液、气态物质对库底、土壤及周边造成极大的侵蚀和破坏。为使尾矽物质移走之后的库区能恢复原貌，需要探索和试验消除污染遗患，净化地下水系，改良土壤，复垦造田，种。草植树，或建设可供人畜饮用、饲养鱼鸭的山塘水库等。等恢复青山绿水生态环境技术和工程实践问题。（三）、认真做好尾矿资源和环境的勘察、评价。摸清尾矿“家底”，这是任何尾矿开发利用非做不可的前提和基础性工作。根据循环经济和资源全利用的要求，尾矿作为特种勘察对象，第一要对所有尾矿物质做物理、化学定性、定量分析，包括赋存状态、分布、可选及经济评价等；第二，要对尾矿中的同、液、气态物质对环境的影响做全面的分析评价，为后续的环境治理提供依据。（四）、建立尾矿综合利用的示范工程。综合回收利用尾矿资源量大面广，难题多，情况复杂，并非轻而易举，应利用综合手段开展实验攻关，从技术可行、市场需求、劳动组织、经济成本等多方面进行工程化实验，建立多个示范工程，不断总结，探索前进，中央和各地方政府有关方面应予关注和支持，促其成功。（五）、完善法律制度，提高资源意识、环保意识近年来，国家出台了一些矿产资源保护和环境保护的法律、法规，各地应当制定和完善与之配套的地方性法规、规章和政策，使之形成一套完整的体系。与此同时，应通过强有力的宣传教育，提高全社会的资源保护意识和环境保护意识。当前，尤其要加强对县、乡两级党政领导干部和矿山负责人的宣传教育，使他们认识到矿产资源不可再生，必须合理开发利用和有效保护，没有环保措施或不符合环保要求的资源开发项目决不能再上，已有的项目不符合环保要求的也必须整改或关停并转。提高全民资源环境保护与可持续发展意识，把合理利用资源和环境保护作为干部考核的重要内容。（六）、建立尾矿整体利用和矿山环境综合治理的激励和制约机制，充分调动地区、部门和企业的积极性。对尾矿利用的科学技术攻关和生产试验实践，政府在政策上要予以鼓励和支持，视为环保工程给予减、免税费待遇及其他政策优惠；而对不实行尾矿整体利用，由于利益驱动，巧立名目变相分割尾矿资源，重复走低水平、高污染和浪费资源老路的企业或阻碍实行综合利用的部门和单位，应予以制止和处罚。要研究探索运用有效的经济手段加强矿山环境治理和尾矿开发利用。一是研究探索有利于环境保护和尾矿利用的税收、价格、信贷政策，鼓励循环经济、清洁生产、尾矿综合利用，推动实行可持续生产和消费方式。二是研究建立生态补偿机制，解决上游对下游、开发地区对保护区域，受益地区对受损区域、受益人群对受损人群以及自然保护区内外的利益补偿问题。矿产资源开发、尾矿利用要坚持“谁开发、谁保护、谁利用、谁补偿”的原则，有效防止生态破坏。建议借鉴国外和国内先进矿山环保经验，建立矿山环境保证金制度，由矿山企业预交土地复垦、植被恢复、污染治理或其它生态保护费用。只要矿山企业开展这方面工作，就可根据环保工作进度分期分批将保证金返还矿山企业。若矿山企业未按环保要求履行义务，则可由政府指派其他单位组织用保证金代矿山企业完成环保任务。（七）、强化矿山资源和环境管理1、实施污染排放总量控制制度，对排污单位实行排污许可制度，引进技术加强对“三废”治理和综合利用，变废为宝，充分利用资源，尽可能减少废物废渣对环境的污染和破坏。2、强化环境准入制度，从源头和过程减少新上项目带来的环境问题。严格新建矿山的条件，坚持矿山建设与环境保护与恢复治理工程“三同时”制度，加强对矿山生态环境的监督管理，实现“三废”达标排放。3、建立严格的产业淘汰制度，对规模不经济，污染严重的企业、生产线实行强行淘汰。4、加强矿产资源开发管理，严禁乱采滥挖，乱选乱炼，做到科学开采。5、对于由历史原因造成污染的矿山，由政府出面协调，各方力量有计划分步进行治理，尽快还清环境保护欠账。（八）、加强领导和宏观调控在尾矿开发和环境保护中，往往涉及到中央、地方、集体、个体之间的利益分配问题，各利益以矿产、山地、山林、水源、环境、用工、辅助材料、交通运输等方面的权力差异操纵着各方利益，难免出现市场经济控制失灵、恶性竞争等现象。因此，政府要加强宏观调控，及时引导，化解内部各方面的矛盾，处理好效益与公平的关系，兼顾各方面利益，维护正常的尾矿开发秩序和环境保护，防止和及时制止乱采滥挖、破坏环境现象，防止和纠正简单地回收不搞综合回收现象，促进尾矿资源整体开发利用、矿山环境治理保护、生态的协调，实现经济社会的科学发展和可持续发展。
安徽工业大学在职研修矿物加工工程专业简介。安徽工业大学在职研究生班主动适应大众化教育的特点和规律,建立了以学生为本,因材施教的教育教学管理体系,在创新教育和全面素质教育上取得了新的突破,学生的创新能力和实践能力不断增强.安徽工大在职研究生教育拥有4个一级学科硕士点,31个二级学科硕士点,5个专业学位硕士授予领域。一、安徽工业大学在职研修矿物加工工程专业报考条件：考生的学历必须符合下列条件之一：(1)国家承认学历的应届本科毕业生;(2)具有国家承认的大学本科毕业学历的人员;(3)获得国家承认的大专毕业学历后经两年或两年以上(从大专毕业到录取为硕士生当年9月1日)，达到与大学本科毕业生同等学力者;国家承认学历的本科结业生和成人高校应届本科毕业生，按本科毕业同等学力身份报考;二、安徽工业大学在职研修矿物加工工程专业考试科目教材矿物加工工程选矿学《浮选》胡为柏 冶金工业出版社《重力选矿》孙玉波 冶金工业出版社《磁电选矿》 王常任 冶金工业出版社工艺矿物学碎矿与磨矿《工艺矿物学》 周乐光 冶金工业出版社《碎矿与磨矿》 李启珩 冶金工业出版社三、安徽工业大学在职研修矿物加工工程专业考试注意事项1、同等学力考生同等条件下发表过学术论文或取得过科研成果者优先录取;2、同等学力考生只能报考国家计划外委托培养或国家计划外自筹经费研究生;3、同等学力考生复试时须加试(笔试)两门所报专业本科主干课程;考研政策不清晰？同等学力在职申硕有困惑？院校专业不好选？点击底部官网，有专业老师为你答疑解惑，211/985名校研究生硕士/博士开放网申报名中：
自然界中具有重要经济价值的单矿物岩石和矿石极少，即使是单矿物岩，也含有各式各样的杂质。矿物本身的性质并非均可利用，矿物加工实际上是一个“抑制缺点、发挥优势”的过程。
矿物加工工艺流程有四个阶段:①破碎－磨矿;②选矿－提纯;③超细粉碎;④表面改性。对特定矿物而言，上述流程并非需要完全完成，也并非需要遵照严格的先后顺序，可根据要加工的矿物和最终产品、经济和环境效益而定。
1.破碎－磨矿
破碎与磨矿是将矿物原料的粒度减小的作业，其中减小至5mm称为破碎，再细的粉碎作业称为磨矿。磨矿的细度要根据矿石的工艺矿物学研究结果和试验确定，其目的是使矿石中的有用矿物和脉石矿物达到单体解离，为后继的选矿作业供给合适粒度和形态的物料，或者为后续的超细粉碎提供合适粒度的物料，也可以直接提供一般的粉末产品。破碎与磨矿可能在空气介质(干法)和水介质(湿法)下作业，通常由破碎－筛分作业和磨矿－分级作业两个阶段进行。破碎机和筛分机多为联合作业，磨矿机与分级机常组成闭路循环。它们分别是组成破碎车间和磨选车间的主要机械设备。破碎设备有颚式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机、冲击破碎机、锤式破碎机等，筛分设备有振动筛、隔条筛等。磨矿设备有球磨机、棒磨机、雷蒙机、柱磨机、高压辊磨机等。分级设备有机械分级机、水力分级机、分离分级机等。
2.选矿－提纯
选矿－提纯作业的目的是:①将矿石中有用矿物和脉石矿物相分离，富集有用矿物;②除去有用矿物中的有害杂质，使有用矿物得以纯化;③回收伴生的有用矿物，综合利用矿产资源。矿石经过选矿后，可得到精矿、中矿和尾矿三种产品。分选所得的有用矿物含量较高、适合于冶炼加工的最终产品，叫做精矿。选别过程中得到的中间的、尚需进一步处理的产品，叫做中矿。选别后，其中有用矿物含量很低、不需进一步处理(或技术经济上不适于进一步处理)的产品，叫做尾矿。
最常用的选矿－提纯方法有:
(1)重力选矿法(简称重选法)重选是根据相对密度(或密度)不同的矿物在介质(水、空气或重介质)中运动速度和运动轨迹的不同，而达到分选的方法。重力选矿法处理量大，简单可靠、成本低廉，它广泛用来选别稀有金属(钨、锡、钛、锆、铌、钽等)、贵金属(金、铂族)、黑色金属(铁、锰等)相对密度较大的金属矿物。也用于有色金属(铜、铅、锌等)的预选作业，非金属矿物也常用重选法(如石英与云母)。事实上水力分级、风力分级、洗矿作业也是重力选矿的特例。重选作业是在各种类型的重选设备中进行的，主要设备有跳汰机、摇床、离心选矿机、溜槽、重介质选矿机等。
(2)浮游选矿法(简称浮选法)浮选亦称泡沫浮选，是根据矿物表面润湿性的不同，在矿浆中添加适当浮选药剂，在浮选机内搅拌与充气产生大量的弥散气泡附着在所选择的矿物上，借助泡沫的浮力上浮矿浆表面，使之与其他矿物分离。浮选法应用广泛，虽然磨矿细度要求高，选矿成本偏高，但选矿效率高，可用来处理绝大多数矿石。自然界仅少数矿物具有较好的天然可浮性(如石墨、自然硫、辉钼矿、滑石等)，大部分矿物的天然可浮性是比较差的。为了实现矿物的浮选分离，必须人为地控制矿物表面的润湿性质，扩大矿物间可浮性的差别。在浮选过程中，使用浮选药剂来改变矿物的表面性质，是控制矿物浮选行为的必要手段。通过采用浮选药剂可以使浮选工艺适用范围扩大，使之适用于大多数矿物。浮选药剂一般分为三类:捕收剂、起泡剂、调整剂。浮选设备有机械搅拌式浮选机、充气机械搅拌式浮选机、充(压)气式浮选机、气体析出式浮选机。
(3)磁选法矿物分为强磁性矿物、弱磁性矿物和非磁性矿物。磁选是根据矿石中矿物磁性差异，在不均匀磁场中实现矿物分离的选矿方法。磁选多用于有磁性的黑色金属氧化物矿物，如磁铁矿、钒钛磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿，也用于磁黄铁矿选矿。对于非金属矿物的磁选，主要是用于对杂质的去除，使所要的矿物得到纯化，如高岭石、霞石、长石通常要求氧化铁杂质含量低于某个数值(当然是越低越好)，磁选除铁成为一个经济高效地提纯方法。磁选设备分类方式多样，按磁源分永磁和电磁，按作业方式分干式和湿式，按选机形态有带式、筒式、辊式等，按磁强度和梯度可分为弱磁场磁选机、强磁场磁选机、高梯度磁选机。
(4)化学选矿与化学提纯化学选矿是利用化学作用将矿石中的有用成分提取出来，或者将矿石或矿物中的有害杂质除去的方法，这种方法可以起到机械选矿方法难以达到的效果，但成本相对较高。化学选矿提纯法包括以下方法:焙烧、酸碱处理、浸出、溶剂萃取、离子交换、化学漂白等，且多种方法可以配合使用，或者与机械选矿法配合使用。例如:利用金、银能在水银和氰化物溶液中溶解的方法来提取矿石中的金、银;用硫酸浸取酸性氧化铜和自然铜，形成硫酸铜溶液用铁置换后生成海绵铜;将赤铁矿和褐铁矿与适量的碳混合后焙烧至570℃左右生成磁铁矿，再用磁选机选出精矿。对于非金属矿物，白度是一个重要指标，其致色原因是含有Fe2O3微粒且不能机械选出，可用连二亚硫酸钠将Fe3+还原成可溶性的硫酸亚铁而被除去，从而对矿物进行漂白。
另外，还有根据矿物的导电性、摩擦系数、颜色和光泽等不同而进行选矿的方法，如电选法、摩擦选矿法、光电选矿法和手选法等。
3.超细粉碎
在非金属矿加工业中，一般将d97≥10μm(也有人定义为d90≥10μm)的粉体物料称为“超细粉体”。现在最新的磨机可生产μm的超细粉末。超细粉体由于粒度细、纯度高、粒度分布窄、质量均匀、比表面积急剧增大、晶体内部缺陷减少，矿物表面甚至能生成一层非晶质层，因而具有一系列特殊的应用性能，如表面活性高、化学反应速度快、溶解度大、烧结温度低且烧结体强度高、作为复合材料补强性能好以及独特的电性、磁性、光学性能和流变性等等。
超细粉体的应用始于第二次世界大战之后，尤其是近20年来，随着以信息技术、微电子、新材料、新能源、航空航天、生物、环保技术等为特征的现代高新技术产业的崛起，对超细粉体特殊性质的认识和超细粉体加工制备技术的长足发展，矿物超细粉体在现代工业和高技术新材料的相关领域得到了越来越广泛的应用。主要应用领域为高技术陶瓷、陶瓷釉料、微电子及信息材料、塑料、橡胶及复合材料填料、润滑剂及高温润滑材料、精细磨料及摩擦材料、造纸涂料及填料、油漆颜料及特种涂料、生物化学及药品材料、航空航天密封材料、化妆品等。
迄今为止的超细粉碎方法主要是机械力方法，包括利用高速气流冲击的气流磨;利用高速机械回转冲击及剪切作用的冲击式超细粉碎机;利用摩擦研磨作用的搅拌球磨机、振动球磨机、旋转球磨机、行星磨;利用剪切力的胶体磨;利用压应力的高压辊磨机;以及利用高压射流冲击的射流粉碎机等。与超细粉碎紧密相伴的是超细粉体分级设备，该分级设备的作用一是提高粉碎效率、防止过磨，二是减少超细颗粒在粉碎过程中再次团聚，保证粉体的细度和粒度分布。超细粉体分级机分两类，一是干式的空气旋流分级机和涡轮式气流分级机，二是湿式的水力旋流器、卧式螺旋离心机和沉降式离心机等。
4.表面改性
矿物表面改性是指用物理、化学、机械等方法对矿物粉体表面进行处理，根据应用的需要有目的地改变粉体表面的物理化学性质，如表面晶体结构和官能团、表面能、表面润湿性、电性、表面吸附和反应特性等，以满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要。表面改性为开发矿物产品的性能、提高其使用价值和开拓应用领域提供了新的技术手段，对相关应用领域的发展具有重要的实际意义。因此，表面改性是当今非金属矿物最重要的深加工技术之一。在塑料、橡胶、胶粘剂等高分子材料工业及复合材料领域中，无机矿物填料占有很重要的地位。这些矿物填料，不仅可以降低材料的生产成本，还能提高材料的刚性、硬度、尺寸稳定性以及赋予材料某些特殊的物理化学性能，如耐腐蚀性、阻燃性和绝缘性等。但由于这些无机矿物填料与基质相容性差，因而难以在基质中均匀分散，直接或过多地填充往往容易导致材料的某些力学性能下降以及易脆化等缺点。因此，还必须对无机矿物表面改性，增强矿物与有机物基质的相容性，提高复合材料的综合性能。
在大多数情况下，矿物表面性质的改变是依靠各种有机或无机化学物质(即表面改性剂)在粉体粒子表面的包覆或包膜来实现的。因此，在某种意义上来说，表面改性剂是矿物表面改性技术的关键。简单的酸碱处理可以改变某些矿物的表面性能，用无机酸(主要是硫酸或盐酸)处理蒙脱石(将钙基蒙脱石改变为钠基蒙脱石)、凹凸棒石、沸石等粘土矿物，可增强表面活性，提高吸附性能。
矿物粉体表面改性剂有:钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、锆铝酸盐偶联剂、有机锆偶联剂、有机硅、高级脂肪酸、高级胺盐、氯化石蜡、非离子表面活性剂;为了改善矿物粉体的光学性质，提高白度和遮盖力，有时需要在低折射率的矿物基底上镀上高折射率的化合物或人工矿物，如在白云母薄片上镀上二氧化钛镀层。
学习指导
本章是为矿物各论部分矿物“用途”部分的理解打下理论基础，对所要求学习掌握的矿物用途有较为明确的概念，增加对矿物观察、描述和鉴定的兴趣。本章要求对矿物加工的各个阶段有较为系统的理解，了解矿物破碎、磨矿、选矿、提纯、超细粉碎、表面改性的原理和方法。
复习思考题
1.举出三种同时具有金属矿物和非金属矿物属性的矿物，分别提出从中提取金属元素和制备矿物材料的方法。
2.提出从煤系地层中的硬质高岭石制备一种或两种矿物材料的方法。
3.矿物原料粉碎的施力方式有几种?
4.矿物加工的实际意义是什么?其工艺流程主要分哪几个阶段?
5.何谓冷加工?何谓热加工?两者加工性能和应用范围有何差别?
1 矿物加工技术是矿山开采中的关键环节，它是指从采矿中得到的矿石经过一系列物理、化学变化及机械加工、分离、提纯等过程，最终转化为有用的矿产品的技术。2 矿物加工技术的重要性不言而喻，正是通过这个环节的优化和改进，才能够提高矿产资源的开采效率和经济效益，减少浪费和污染。3 在回答单招中关于矿物加工技术的问题时，可以从其定义、重要性和实际应用等方面进行延伸说明，特别是要关注当前矿业领域的发展趋势，结合实际案例进行分析和讨论。
煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。下面我给大家分享煤矿开采技术论文，大家快来跟我一起欣赏吧。
浅议煤矿开采技术
[摘 要]我国煤炭资源储量丰富，据不完全统计，我国煤炭总储量在9000亿吨以上，含煤面积55万多平方千米，而且煤种齐全，我国一次性能量消费结构中，煤炭占75%以上。从煤中可以提取二百多种产品，因此煤炭工业发展的快慢，将直接关系到我国社会主义经济建设。煤矿开采技术的进步和完善是采矿学发展的主题。发展多层次、多样化的采煤工艺，具有重要的意义。
[关键词]煤矿 采煤工艺 控制技术 开采
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)30-0130-01
1 简述矿井开采
矿井开拓通常以井筒的形式分为竖井开拓，斜井开拓，平硐开拓和综合开拓。采用合理的采矿方法是搞好矿井生产的关键。
竖井是一种从地面开掘以提供到达某一煤层或某几个煤层通道的垂直井。从一个煤层下掘到另一个煤层的竖井称盲井。在井下，开采出的煤倒入竖井旁侧位于煤层水平以下的煤仓中，再装入竖井箕斗从井下提升上来;斜井是用来开采非水平煤层或是从地面到达某一煤层或多煤层之间的一种倾斜巷道。斜井中装有用来运煤的带式输送机，人员和材料用轨道车辆运输;平硐是一种水平或接近水平的隧道，开掘于水平或倾斜煤层在地表露出处，常随着煤层开掘，它允许采用任何常规方法将煤从工作面连续运输到地面。
煤层在形成时，一般都是水平或者近水平的，在一定范围内是连续完整的。但是，伴随着地壳的运动，煤层的空间形态发生了变化，形成了单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造。采煤需要注意煤层的走向、倾向和倾角。
矿井开拓的主井和运输巷道等都需要长期支护，可以采用砌碹支护，架拱支护，架蓬支护，锚杆支护，锚喷支护，锚网喷支护，锚索支护，金属拱形支架支护，料石支护，钢筋混凝土支护或者几种支护形式并存形成联合支护。采掘工作面需要临时支护，通常采用的方式有打点柱、液压支柱支护、木支柱支护等。采煤一般都采用后退式采煤，边采边加强支护。
2 采煤方法
开发煤矿高效集约化生产技术手段，建设高产高效矿井。研究开发各种环境条件下的高效、可靠的采煤装备和工艺;简单、高效、可靠的生产系统和开采布局;生产过程监控与有效管理等相互适应的成套开采技术，以提高开采技术水平和机械化程度。
开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层现代开采技术”
硬顶板控制技术。研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板处理技术，直接顶能随采随冒，提高顶煤回收利用率，基本顶能按照合理�距垮落，有利于顶煤破碎，保障工作面推进安全、顺利地进行。
硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支撑压力小的硬厚顶煤的迅速处理技术，包含高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，以提高顶煤回收利用率。顶煤冒放性差、块度大的综合开采成套设备技术，有利于顶煤破碎和顶板控制，同时有利于液压支架的放置，为布置输送机提供便利。
两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，采用合理的综放开采回采工艺、优化工序、缩减放煤时间，提高工作面的推进度，实现高效高产。
宽煤巷锚杆支护技术，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机的使用，从而有效提高工作面产能。
缓倾斜薄煤层的长壁开采
主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采术。
缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁采
应进一步加强完善支架结构及强度，加强防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变、防止严重损坏千斤顶措施等的研究，提高可靠性，缩小其与中厚煤层(采高3m左右)产高效指标的差距。
各种综采高产高效综采设备保障体系
要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架―围岩”系统、采掘运设备进行监控。进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的 “油-磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。
3 深矿井开采技术
深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;主要任务：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。
4 “三下”采煤技术
提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理开采系统和优化参数，发展沉降控制理论和关键技术;研究与应用各种充填技术和组合充填技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备等关键技术。
5 优化巷道布置，降低矸石排放
改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系，从而实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最佳匹配。
6 采场围岩控制技术
进一步完善采场围岩控制理论
用科学合理、优化高效的岩层控制技术来确保开采的安全、高效、低成本为目标，要通过总结经验，深入研究各种煤层地质及开采条件来实现。
研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术
目前，主要应用的是高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术， 由于这些技术工艺复杂、成本高，所以需要进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这一问题。
放顶煤开采岩层和支架――围岩相互作用机理
研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架――顶煤――直接顶――基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律，提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的路径。
支护质量与顶板动态监测技术
在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面，需要进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜的放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测，同时应不断完善现有的监测技术，发展智能化监测系统，改进监测仪表，使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。
冲击地压的预测和防治
通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理，进一步完善冲击性矿压显现监测系统，发展遥控测量和预报技术。
研究开发新型的支护设备
研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架，完善液压支架性能和快速移架系统。
7 小煤矿技术改造和机械化开采技术
对小煤矿进行合并重组，淘汰落后生产技术和生产设备，提高平均单井规模和技术水平，开发小型煤矿机械化、半机械化开采技术和装备，改进小煤矿的采煤方法和开采工艺，提高采煤工作面的单产和工效。
总结，提高煤矿资源开采水平，充分利用资源，选择合理的采煤开拓方法，保障安全生产，提高企业效益。
参考文献
[1] 郭靖.煤矿开采技术[M].山西人民出版社.2010
[2] 戴绍诚.高产高效综合机械化采煤技术与装备[M].煤炭工业出版社 1998.
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采矿工程毕业设计论文
采矿工程是一个国家的重要产业,采矿工程直接关系到国家资源、能源的正常供应和使用安全。以下是专门为你收集整理的采矿工程毕业设计论文，供参考阅读！
采矿工程方法优化研究
【摘要】采矿工程中的许多方法都是可以优化的，比如采矿工程中的开拓系统和采矿方法。这些方法优化问题，由于决策变量众多，并且不同情况的所起的作用不同，导致多数问题都是复杂的非线性化问题，不仅如此变量之间的联系有时很难用确切的数学模型或者数学表达式表达出来。因此我们考虑到可以利用计算机技术和人工智能的技术来实现采矿工程中方法的优化问题，比如遗传算法，神经网络等，本文从上述几种技术角度，结合实际例子探讨了采矿工程方法的优化问题。
【关键词】采矿工程;优化;采矿方法
采矿工程中的许多问题的决策和方法的优化，都是多决策变量问题。以往对这种问题的处理方式都是采用单一变量法，即采用固定其他变量使其值保持不变，通过变化某一变量来探索这一变量对目标函数或目标问题结果的影响，从而找出最优解。虽然这种方式大大简化了这种多变量问题的求解方式，但是它忽略了各个变量之间的相互关系，以及他们之间的相互作用对最终结果的影响，因此所得的结果并不是真正的最优值。为了求得真正的最优解，需要同时改变各决策变量，探索他们在这种情况下和目标的关系以及的对目标结果的影响，从而找出综合最优值。
1、优化方法
遗传算法的定义
遗传算法是一种自适应优化的方法。这种方法基于生物进化的原理，它模拟了生物进化的步骤，将繁殖、杂交、变异、竞争和选择等概念引入到算法中。[1]通过对一组可行解的维持和重新组合，在多决策变量共同作用的条件下，改进可行解的移动轨迹曲线，最终使它趋向最优解。这种方式是模拟生物适应外界环境的遗传变异机理，克服了传统的单决策变量法容易导致的局部极值的缺点，是一种全局优化算法。
神经网络的定义
人脑思维方式的一大特点就是：通过多个神经元之间的同时的相互作用来动态完成信息的处理。人工神经网络就是模拟人脑思维的这种方式，通过计算机来完成一个非线性的动力学系统，可以实现信息的分布式存储和并行协同处理。
遗传算法与神经网络协同优化
由于采矿工程的问题很难用一个显式来表示，所以我们可以利用人工神经网络强大的非线性映射能力建立决策变量和目标函数的关系，实现对问题的显式化，然后用遗传算法对这个目标函数的决策变量进行搜索和寻优，搜索到后就输入之前已经建模好的神经网络，网络将自动进行学习和匹配，从而我们可以计算出目标函数对该组决策变量的适应性，然后根据适应性进行遗传变异操作，反复多次后即可寻得最优解。
2、优化实例
遗传算法在矿石品位优化中的应用
遗传算法是由原始数据，模拟优胜劣汰的方式通过反复迭代获得最优解，在这里实质上是随机生成一组矿石品位，利用自适应的技术调整品位，经过反复迭代计算，逐步逼近最优解。
(1)编码：用定长字符代表遗传中的基因，在这里表示某种特定品位，编码顺序依次为边界品位、最小工业品位、原矿品位和精矿品位。[2]
(2)初始群体：每次迭代的初始群体由上一次迭代生成，第一次的初始群体随机生成，每个群体包含的个体数确定。
(3)适应度：自然界中的适应度是生物个体对自然界的适应程度，适应度大，那么它存活下来的可能性就大。类似的这里的适应度是衡量个体优劣的指标，可以驱动遗传算法的优化，本例中的适应度取不同品位的矿石所能取得的净现值。
(4)复制和交换：根据达尔文进化论，适应性强的个体容易生存下来，那么他们的有利性征就被保留了，同样的不利性征就被淘汰了，适应性强的个体他们的后代跟他们的相似度会比较高，在遗传算法中可以用复制来代表这一部分;交换就是指上一代多个个体的部分基因相互置换产生新个体。
(5)突变：遗传算法中产生新个体的又一手段，通过求补运算完成。
(6)终止条件：遗传算法是迭代运算，在迭代到符合某一要求时停止，一般都是当群体的平均适应度或最大适应度变化平稳时，迭代终止。
采矿工程优化实例
本处选择山东莱芜铁矿施工时的填充材料刚度与采场结构参数的优化问题来说明一下神经网络和遗传算法的具体应用。
山东莱芜铁矿谷家台矿区矿体赋存于大理岩与闪长岩的.接触带中，上部为第四系和第三系所覆盖，全部为隐伏矿体，矿脉地理结构十分复杂。[3]上部有河流流过，虽然河流和矿带之间有第三系的红板岩，但是由于局部天窗的分布，导致水层和第四系砂砾石层和灰岩层接触，隔水效果不好。由于灰岩层的含水性，导致这部分成为承压含水层。复杂的地质背景给开矿带来了巨大的难度，为了实现不改河、不疏干、不搬迁、不塌陷、不还水的“五不”方针，最终决定的开矿方案是采用矿体近顶板大理岩注浆补漏堵水措施与阶段空场嗣后胶结充填采矿方法相结合的综合治水方案。制约这一方案顺利实施的两个重要因素就是充填材料刚度与采场结构参数的优选问题。
设矿房宽度为Bf，填充体刚度为EC，бt为上盘出现的最大拉应力。推测得出：从安全性角度考虑，矿房宽度Bf越小，填充体刚度EC越大，则上盘出现的拉应力越小，施工越可靠;从经济型角度考虑，矿房宽度越大，填充刚度越小越经济，可以看出两者是相对的，我们要在这之间找一个最佳匹配值。使得上盘出现的拉应力小于但又接近于大理岩的抗拉强度。
先通过神经网络建立决策量Bf、EC和目标бt的映射关系，然后用遗传算法搜索最佳匹配，得到结果Bf=，EC=，бt=，最后进行的结果的合理性验证，表明这个结果是令人满意的。
3、结论
作为现阶段比较先进的计算智能和人工智能技术，遗传算法和神经网络着重于通过迭代算法和非线性映射来求得问题的最优解。由于绝大多数矿场的复杂条件导致采矿工程中的许多问题和方法的决策存在众多的决策变量，并且多数变量和目标量的关系都是非线性的，这些特点使得遗传算法和神经网络等现代先进智能技术能很好的运用到采矿工程的优化中去，通过文章研究和实例证明，对于采矿工程的方法优化，遗传算法和神经网络能起到很好的效果，随着这些技术的进步，他们将会为采矿工程的优化方面提供更有力的帮助。
参考文献
[1]李云，刘霁.神经网络与主元分析在采矿工程中的应用[J].中南林业科技大学学报，2010，30(6)：140-146.
[2]张磊，柴海福.浅谈人工神经网络在采矿工程中的应用[J].学术探讨，2008，(6)：172.
[3]刘加东，陆文，路洪斌.浅谈采矿方法的优化选择[J].IM&P化工矿物与加工，2009，(1)：25：27.
1.矿产资源的社会经济价值
河南省载入矿产储量表的各种矿产保有资源储量的潜在价值为17033亿元（截止1999年底，不含石油、天然气），累计查明资源储量的潜在价值为18815亿元，若加上石油、天然气等矿产，则潜在价值总值达到2万亿元以上。保有资源储量和累计查明资源储量的潜在价值分别占全国矿产资源总值的和。矿产资源储量的潜在价值在全国居第12位，平均每平方千米保有矿产资源储量的潜在价值在全国居第1 1位，但按人均拥有矿产资源储量（潜在价值）计，则河南省在全国居第22位，河南省人均拥有矿产资源储量的潜在价值仅为全国平均值的1/4。
2.矿产资源现状
截至“九五”末，河南省共发现126种矿产（含亚种为154种，下同），占全国已发现矿种（171种）的75%，其中有71种（79种）矿产已探明有资源储量。发现各种矿产地3000余处。全省上储量表的矿产地939处，其中主要矿产地718处，伴、共生矿产地221处，其余为矿点、矿化点，工作程度较低，有待进一步勘查评价。探明资源储量的矿产地中大型矿床155处，中型矿床257处，小型矿床527处。已发现矿床中进行过勘探的有639处，详查203处，普查97处，可见河南省矿产勘查程度总体较高，但普查、详查、勘探比例严重失调，而且反映出开发利用强度过高。不同规模矿产地所占的比例为大型17%、中型27%、小型56%。
矿产保有资源储量居全国首位的有钼、蓝晶石、天然碱、珍珠岩等8种，居第二位的有镓、耐火粘土等5种，居第三位的有铝土矿、水泥用大理岩等6种，居四至十位的有晶质石墨、水泥用灰岩、金、石油、锑、煤、银、铁等28种（表）。
3.主要矿产资源可供性及潜力分析
截至1999年底，河南省已探明资源储量的矿产地892处，其中能源矿产298处，金属矿产293处，非金属矿产301处。已经开采利用的533处（含闭坑矿山33处），基建矿山158处，还有54处在目前的技术经济条件下不宜开发利用；可以进行进一步工作的矿产地只有147处，占发现矿产地总数的。考虑到民采小矿的分割开采等因素，剩下的矿产地可以投入开采或通过进一步工作提供开采的比例还要更低，探明矿产资源对国民经济发展所需矿产资源的可供性进一步降低，中长期后备资源难以保障，有些矿种和矿山企业在近期就将面临严峻的资源形势。形成这一局面的原因有河南省强力开采、使矿产资源的耗竭性因素，另一个原因是在由计划经济向市场经济的转换过程中出现的地质矿产勘查投入断档造成的。
表河南省矿产保有资源储量在全国的位次
通过近年来的矿产资源调查评价与勘查，以及在河南省的主要成矿区带内发现，重要支柱性矿产资源还有较大的找矿潜力。
（1）煤炭
截至2000年底，河南省已累计探明煤炭资源储量亿t，历年开采损耗亿t，保有资源储量亿t，其中储量亿t、基础储量亿t、资源量亿t，已开采利用矿区资源储量占河南省总资源储量的。
河南省具有较好的成煤地质条件，据第三次全国煤田预测，河南省2000m以浅煤炭资源量920亿t，其中可靠级561亿t，占61%；可能级221亿t，占24%；推断级138亿t，占15%。河南省地质科研所1989年的预测结果显示，1000m以浅亿t,1500m以浅亿t。
由于煤炭还有较大的资源潜力，通过外围找矿和深部探矿，可充分满足我省“十五”至2010年对煤炭的需求。
（2）黑色金属矿产
河南省黑色金属矿产中铁矿产地最多，占金属矿产总数。20世纪50～70年代，先后对1 6个矿产地进行过详细勘探，28个矿产地进行过初步勘探，33个矿产地进行过详细普查，63个矿产地（或区域）进行了初步普查，铁矿的工作程度是各矿种中最高的，找矿潜力较小。探明资源储量90%属于贫矿，资源利用较为困难，不能满足河南省钢铁企业对铁矿的需求。
（3）有色金属矿产
河南省有色金属矿产以钼、铝为主，为省优势矿产。钼探明资源储量居全国首位，与钼共生的（白）钨矿也是河南省优势矿种之一，其储量居全国第三位。钼矿共有27处产地，全省经过详细勘探的矿区为栾川南泥湖钼矿田。河南省的钼资源储量接近全国资源总量的三分之一，虽探明储量较大，还有极大的找矿潜力，保有资源储量能满足省内矿山生产需求。
铝土矿主要分布于新安、渑池、陕县、巩义、宝丰、登封、新密、禹州一带，详查以上的矿产地共39处，其中达大中型矿床规模的25个。累计探明资源储量亿t，保有资源储量为亿t，但很大一部分已被民采所破坏，实际保有资源储量可能较低。对采用拜耳法生产氧化铝的选厂的富矿供应能力较低。
20世纪80年代末，河南省地质专家所作的资源总量预测认为，全省尚有铝土矿远景资源量为亿t，加现保有资源储量38 万t，河南省铝土矿预测资源量为亿t，可见找矿前景较好。河南省是我国重要的铝有色金属工业原料及加工基地，在河南省国民经济中占有重要的地位。通过加大找矿力度、增加总量和采用新的选矿方法，降低入选铝土矿的品位，解放大量中低品位铝土矿两种途径，可以保证在较长时期内的铝土矿供应。
铅锌矿产地较多，主要分布在豫西、豫西南等地，但是较为分散，没有形成资源优势。近年在豫西南地区铅锌银的找矿方面取得了突破性进展，有望形成两个规模巨大的铅锌银矿资源基地。
（4）贵金属矿产
金矿是河南省的支柱性优势矿产之一，河南是我国四大黄金产地之一。由于强力开采，大批黄金矿山已出现不同程度的资源危机。有关专家预测小秦岭金矿田金资源量为～1 156 t，熊耳山－崤山地区金资源量为 t。上述数字表明，河南省黄金资源尚有较大找矿潜力。由于勘查投入不足，后备资源缺乏保证的现象将逐步突显。
（5）非金属矿产
河南省非金属矿产资源十分丰富，高铝三石（蓝晶石、红柱石、矽线石）、天然碱、珍珠岩、各类粘土（伊利石粘土、耐火粘土、铁矾土、膨润土等）、冶金辅助用矿产、玻璃用矿产、水泥用矿产、石墨、玉石、含钾岩石、岩盐以及煤系高岭土、沸石、硅灰石、饰面用花岗石等在全国有重要地位，有7种非金属矿产资源储量居全国第一，22种矿产居全国前六位。除石墨、玉石、萤石、硫铁矿外，绝大多数非金属矿都能保证充分供应，非金属矿的主要问题是开发利用水平很低，非金属矿产资源优势未能充分变为经济优势。
截至2000年底。亿元
推动了我国社会体系的建设与发展。铅锌矿的选矿技术研究及工业应用的相关探讨在经济体系的高速发展中，铅锌矿的选矿技术也在不断的改革与创新，在无形中推动了我国社会体系的建设与发展。铅锌矿的选矿技术涉及流体力学，胶体化学，有机化学等，其分选技术应用具备一定的科学依据。