浅谈工艺矿物学在矿物加工中的应用 陈红宇

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:陈红宇 徐培顺 武军
[导读] 摘要:矿物加工中,工艺矿物学的应用能够为矿物筛选提供更加全面和准确的资料,从而改进矿物加工质量,提高筛选效率。
        新疆宝明矿业有限公司  新疆昌吉州  831700
        摘要:矿物加工中,工艺矿物学的应用能够为矿物筛选提供更加全面和准确的资料,从而改进矿物加工质量,提高筛选效率。且工艺矿物学能够有效检验矿物成分,进而增强矿物加工参数的准确性。
        关键词:工艺矿物学;矿物加工;应用
        引言
        矿物加工设备处于不断发展中,并不断向大型化、先进化方向发展,新型设备不断涌现。这些设备的开发设计中,广泛采用新结构、新材质和新加工工艺,改善了设备的技术水平,简化了矿物加工工艺,进而达到高效节能、增大企业经济效益的目的。
        1我国矿物加工工程技术发展概况
        矿物加工可分为以下几个阶段,一是,在19世纪前期,这一阶段中矿物加工被当做是一个辅助性的学科应用于采矿冶金行业中,为采矿冶金提供科学理论依据。二是,19世纪到20世纪60年代之间,这期间由于社会不断前行,科学技术日益完善,逐渐将矿物加工从采矿冶金中分离出来,并形成较为独立的体系学科。20世纪60年代以后,矿物加工应用领域逐渐扩展,已延伸到磁选、电选、重选等领域中来。尤其是在1920年以后,矿物加工快速发展,为增大矿产资源开发利用率,减少资源浪费及环境污染,相关体系及技术水平得到显著提升,人员工作能力也得到进一步增强,这为矿物加工行业的进步奠定了坚实基础。
        2工艺矿物学在矿物加工中的应用
        2.1金矿矿物成分分析
        金矿矿物中的可回收元素较多,其中伴生的有价金属有银、铅和锌等元素,可利用价值较低,因此无需回收,锑矿中的金矿矿物可利用价值较高,可回收价值较高。利用X射线辐射或偏反光显微镜和扫描电镜等都能够分析锑矿中的成分,检测出矿物中各元素的质量。锑矿中含有金元素,辉锑矿是其主要的物质形式,同时,锑矿中也有少量的毒砂、黄铁矿及闪锌矿等多种物质。因此在矿物加工的过程中,应用工艺矿物学可能会因其成分较多而增大加工的难度,无法实现理想的预期加工生产效果。且矿石中的矿物云母和白云石、伊利石等均含有大量的黏土矿物,其会直接影响磨矿后矿石矿浆泥化浮选。
        2.2工艺矿物学在图像处理中的应用
        当前,工艺矿物学自动检测已经成为现实,在检测的过程中能够利用自动化设备来分析原矿的组成,且矿物分析的准确性也得到了十分显著的提升。此外,科学技术也在不断进步,在技术的支持下,我国原矿利用率显著增大。再者,过度开采成为了一大社会问题,人们能够利用和加工的原矿数量锐减。我国矿产十分复杂,矿产数量十分有限,因此人们也将更多的精力放在了采取有效措施来提高原矿的利用率方面。例如,现阶段拥有的设备并不能使小型铁矿成像,且其工作效率和准确性的劣势也十分明显。为有效解决上述问题,在日常工作中,工作人员应当采取有效措施加大工艺矿物学研究的力度,转变以往老旧滞后的工作思路和工作模式,密切矿物加工技术与计算机技术的联系,以此提高选矿和加工效率。为了更好地解决光学显微镜成像上的不足,我们还需合理利用计算机技术,将显微镜中的图像转化为光学图片,之后将图像输入到电脑当中,工作人员在计算机技术的辅助下可处理图片,识别图片的色彩,进而实现矿物组成综合分析。该处理模式操作简单,而且检测效率优势十分明显,最终得出的结果准确可靠,这也为选矿工作提供了强大的技术支撑。


        2.3神经网络在矿物加工中的应用
        在选矿领域,BP神经网络是一种广泛使用并且性能较成熟的算法,例如精矿品位和回收率预测等,也是一种按误差反向传播训练的多层前馈网络,它采用的数学思想为梯度下降法,使用梯度搜索技术,最终使神经网络实际值和期望值的误差均方差达到设定的目标最小值。神经网络模型计算误差输出的过程,正向传播从输入到输出运算,而调整权值和阀值从反向输出到输入运算调整。在正向传播过程中,输入数据通过非线性函数变换在隐含层作用下输出节点并输出数据,当实际值与期望值出现误差时,则将误差反馈至输入层。通过调整反向传播权值和阀值使误差沿梯度方向下降,经过不断训练调整,最后确定最小误差的神经网络权值和阀值,训练停止。将同类型样本数据输入训练后的神经网络中,自行运算经过非线性函数转换的输出误差最小数据信息,最终预测输入数据对应的输出数据。
        3矿物加工技术未来发展方向
        矿物加工技术被人们应用于对自然界丰富矿藏的提取和利用,是重要手段,也是必不可缺的,当今社会人们不断追求环境效益和经济效益,且随着发展对其要求也不断提高,为此,矿物加工工程专业应该调整研究方向和人才培养模式,以满足社会的需求。选矿技术向着经济型、可持续型发展,并融入环保和高效的理念。矿物加工技术在实际矿产工业使用中会不可避免的出现下面这些污染情况,包括矿物的重介质洗选和浮选废水污染,风力选矿、干法选矿等矿物遴选过程中的大量粉尘污染、矿物遴选过程中机械振动等噪声对周边环境的污染和遴选作业后期的尾矿处理欠佳导致固体颗粒及废物对环境的污染。某些地区由于经济落后或者技术落后所使用的选矿方法和设备性能差及工程后期处理不当对环境造成例极大破坏。所以对于矿物加工工程的选矿技术的经济化、可持续化工作势在必行。选矿技术在未来的发展会本着环保和高效的基本原则进行发展,为此,对于矿物加工工程技术的研究应该放在如何将加工过程的每一个步骤都考虑在技术创新之内,避免出现生产链条的闭路,让每一步包括作业结束后的废弃物都能得到有效利用,最终不仅能提高矿物的生产效率和利用效率,还能达到废弃物的排放量为零。要做到这一点,就必须实现矿物加工工程的跨学科发展,将研究领域向着材料科学、环境与生命科学的范畴靠近,与其他学科的知识进行融合,完善对矿物加工过程的细化分工,让矿选技术达到节能环保和高效可持续的水平。矿选技术的可视化和自动化。同样的要想达到矿选技术的高效和节能环保,还需要对矿选技术进行自动化研究和可视化进程的推进。对选矿过程中各个步骤的详细参数进行精准预测,并运用程序加以自动化转换,最后通过控制终端输出形象直观的结果。将这两种技术进行有机结合,能提高对矿选过程的控制效率和生产效率。新的选矿方向的探索。在今天,矿场资源已经达到了很高的利用量,但是自然界的矿物储量有限,不能供人们无节制地开采,所以,人们需要将目光着眼于“二次矿产资源”,如城市生活垃圾、电子产物废品、矿山尾矿工程等。只要我们对垃圾进行合理的分类和矿选,就能将其变成“放错位置的矿源”。实现资源的可持续利用,这也是矿物加工工程在未来要重点探索的一个方向。
        结语
        总之,矿物加工工程技术作为提高国民经济水平的重要技术类型,在现代化社会前行道路上起着非常重要的作用。只有不断加强矿物加工工程技术的研究和实践应用,才能更好的满足社会发展需求。同时,矿物加工与多个领域均有关联,加大矿物加工工程技术的研究,可促使其向着更远的方向发展,进而为时代的可持续前行提供助力。
        参考文献:
        [1]雷亭,杜正飞,杨娇.我国矿物加工工程技术发展和研究新领域[J].化工管理,2018(2):70.
        [2]陈中航.新形势下对矿物加工专业教学的要求[J].教育教学论坛,2019(14):222-223.
        [3]张强,孙帅.矿物加工工程技术发展和研究新领域[J].城市建设理论研究(电子版),2017(25):99-100.
        [4]孙乾.我国矿物加工工程技术发展和研究新领域[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(5):76-77.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: