采矿工程中矿产资源合理开发利用策略

采矿工程中矿产资源合理开发利用策略

顾有凡

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摘要：在当今世界，矿产资源的开采与利用已经成为推动社会经济发展的重要动力。然而，随着矿产资源的日益枯竭和环境问题的日益突出，如何在采矿工程中实现矿产资源的节约与综合利用，已成为全球关注的焦点。本文将深入探讨在采矿工程中，如何通过技术创新和管理优化，实现矿产资源的高效利用，减少浪费，并兼顾环境保护，实现可持续发展的目标。

关键词 ：采矿工程；矿产资源；合理开发；利用策略

一、引言

矿产资源，被誉为国家发展的“血液”，在工业化、城市化进程以及各类基础设施建设中发挥着不可替代的作用。它们不仅是现代工业体系的基石，更是支撑科技进步、社会进步和经济发展的重要物质基础。然而，作为有限的自然资源，矿产资源的过度开采和低效利用不仅导致资源枯竭，加剧环境问题，而且制约着可持续发展。在当前全球关注环境保护和绿色经济的背景下，矿产资源的节约与综合利用成为了一项紧迫而重要的任务。

我国作为世界上最大的发展中国家，矿产资源丰富，种类繁多，但人均占有量相对较少，且分布不均。在过去的几十年里，随着经济的快速增长，我国矿产资源消费量急剧增加，对矿产资源的依赖度不断提高。虽然我国地质矿产调查评价工作取得了显著进步，基础地质调查和油气、固体矿产的勘查均有新发现，地下水资源的评价和管理信息系统也在逐步完善，但资源节约和综合利用的挑战依然严峻。

一方面，资源节约观念尚未深入人心，对“三率”（开采回采率、选矿回收率和综合利用率）的理解和实施存在分歧。另一方面，资源开发利用水平地区间、矿种间差异明显，西部地区和非金属矿产的开发利用率相对较低，科技含量和附加值不高，关键技术的自主研发和应用仍显不足。此外，资源的产出率、利用率、综合利用率和再生资源回收利用率低，远不及国际先进水平，反映出我国在矿产资源管理、开采技术、回收利用等方面的短板。

二、矿产资源节约技术

矿产资源节约技术是实现矿产资源可持续利用的关键手段，它涵盖了从矿产勘查、开采到选矿全链条的各个环节。这些技术的运用能够提高资源的开采效率，降低损耗，减少废弃物的产生，并促进资源的循环利用。本节将深入讨论几种主要的矿产资源节约技术，包括精确开采技术、矿石分选与预处理技术以及废物减量化和资源化技术。

1.精确开采技术

精确开采技术是基于先进的地质勘查和矿产资源评价技术，通过精确的空间定位和矿体描述，实现对矿产资源的精准开采。这包括地质遥感、地球物理勘探、地质建模等技术的运用，以获取矿体的精细结构和分布信息。例如，三维地质建模技术能够准确描绘矿体的三维形态，从而指导矿体的合理开采，减少不必要的剥离和破碎，降低废石量。使用精确开采技术，矿山企业可以实现对矿产资源的精细化管理，提高开采回采率，减少资源浪费。

以澳大利亚的必和必拓（BHP Billiton）公司为例，其在铁矿石开采中采用了先进的勘探和开采技术，包括地面高精度雷达扫描、无人机航测和动态矿体模型，使得开采回采率达到了90%以上，显著提高了资源利用率。

2.矿石分选与预处理技术

矿石分选与预处理技术旨在提高矿石中目标矿物的富集度，减少不必要的破碎和磨矿过程中的能耗和损耗。这包括浮选、磁选、重选、光电分选等物理选矿方法，以及化学预处理、微生物浸矿等化学选矿方法。这些技术的应用可以显著提高选矿回收率，减少尾矿的产生，同时降低对环境的影响。

以镍矿为例，采用先进的磁选和浮选技术可以将低品位的镍矿石转化为具有经济效益的精矿。中国的金川集团就通过优化矿石分选工艺，提高了镍矿的回收率，使镍精矿品位达到12%以上，远高于国内的平均值。

3.废物减量化和资源化技术

废物减量化和资源化技术是指在采矿和选矿过程中，通过废物的回收和再利用，实现资源的最大化利用。这包括尾矿的干式堆存技术、尾矿中有价元素的回收技术以及废物的热解和生物处理技术。通过这些技术，可以将尾矿转化为可再利用的资源，或者用于建筑材料的生产，从而实现资源的循环利用。

例如，南非的AngloGold Ashanti公司通过采用先进的浮选技术和化学处理方法，从金矿尾矿中成功回收了铜、锌等有价金属，不仅减少了废物的排放，还增加了企业的经济效益。同时，尾矿的干式堆存技术可以减少尾矿的水分含量，降低对环境的潜在风险。

三、矿产资源的综合利用

矿产资源的综合利用是矿产资源管理的核心内容，它强调在矿产资源开采和加工过程中，通过技术进步和管理创新，实现资源的多层次、多途径利用，最大程度地减少浪费，提高资源的经济价值和社会效益。矿产资源的综合利用包括副产品的回收、废弃物的资源化以及共生和伴生矿产的综合开发等多个方面。

副产品的回收是矿产资源综合利用的重要途径。在矿产开采和加工过程中，常常会产生一些有价值的副产品，如在铜矿开采中伴生的硫、镍、金等，或者在煤炭开采中产生的煤矸石和瓦斯。通过改进工艺流程和采用高效回收技术，这些副产品可以得到有效提取和利用，从而增加企业的经济效益，降低资源的总体消耗。例如，中国的铜陵有色集团在铜矿开采过程中，通过硫精矿浮选技术，不仅提高了铜的回收率，还回收了大量的硫精矿，这部分硫资源被转化为硫酸，成为重要的化工原料。

废弃物的资源化是矿产资源综合利用的另一个重要方面。尾矿、矿渣等传统意义上的废弃物，往往蕴含着大量的有价元素，若能有效利用，将是一笔巨大的财富。许多国家和地区正在积极探索尾矿的再利用途径，如用于生产建筑材料、土壤改良剂，甚至提取有价值的元素。例如，印度尼西亚的Freeport-McMoRan铜金矿公司通过尾矿堆浸技术，成功从尾矿中提取出了金和银，极大地降低了废物的环境影响，同时也增加了企业的额外收益。

再者，共生和伴生矿产的综合开发是实现矿产资源综合利用的关键。许多矿床中，主矿产往往与一些其他有价值的矿产共生，如金、银、铜、铅、锌等，如果能进行综合开发，不仅可以提高资源的综合回收率，还能降低开采成本。中国西藏的驱龙铜矿就是一个成功的案例，通过对铜、铅、锌共生矿的综合开发，不仅提高了资源的利用效率，还降低了对环境的压力。

通过制定合理的矿产资源综合利用政策，引导企业采用先进的科学技术，不仅可以提高矿产资源的综合利用率，降低环境污染，还能促进矿产资源产业的升级转型。此外，政府和科研机构应鼓励技术创新，推广先进的废弃物处理和资源化技术，如生物浸矿、湿法冶金等，这些技术对于提高矿产资源的附加值，减少资源浪费具有重要意义。

矿产资源的综合利用是一个系统工程，涉及到开采、选矿、废弃物处理等多环节的协同工作。只有通过科技进步、管理创新和政策引导，实现矿产资源从开采到利用的全过程优化，才能真正实现资源的高效利用，推动矿产资源节约与生态文明建设的进程。随着绿色发展理念的深入人心，矿产资源的综合利用将会得到更大范围的实践和推广，为我国的可持续发展注入新的活力。

结束语

矿产资源节约与综合利用在采矿工程中具有深远的意义。通过科技进步、政策引导和企业实践，我们不仅能够保障矿产资源的可持续供应，还能降低对环境的影响，实现经济、社会和环境的共赢。面对未来，我们必须持续探索更高效、更环保的采矿方式，推动采矿工程向绿色、智能的方向发展，为人类社会的长远繁荣作出贡献。

参考文献

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