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【摘 要】 随着我国经济的不断发展，人们对于节能降耗生产也越来越重视，而能源作为我国能源消耗的大户，矿山冶金行业的能源消耗一直名列前茅，而选矿作为矿山冶金行业的中间环节，势必要思考自身如何节能降耗。针对当前矿山冶金行业的生产状况，通过选矿工艺的创新改造、新材料新设备的应用、淘汰落后低效率设备、科学精细化管理等一系列措施，能有效降低选矿能耗，提高经济效益。
【关键词】 选矿；节能技术；研究
引言：
随着社会不断发展，我国经济建设水平不断提升，矿产对我国经济建设有重要影响，这就使得我国选矿技术也得到了不断的提高。本文就对我国选矿节能技术进行了分析。
一、矿山能耗概况
目前矿山企业能耗中电耗约占90%，其中选矿电耗约占总电耗的60%，电耗成本占了选矿成本50%，而磨矿工序占了选矿电耗的75%左右。以某年采选能力为1650万t有色金属的矿山企业为例。该企业主要能耗、电耗见表1、表2。
从表1、表2的数据中可以看出，电耗占了整个矿山能耗的73.46%左右。考虑其为北方矿山，冬季采暖占了总能耗23.55%，若不考虑这部分，则电耗实际达到了96%。而选矿工艺中，磨矿工序占了总选矿电耗的74%。选矿直接成本为38.04元/t，其中电耗成本约18.08元/t。因此降低选矿电耗是降低选矿成本，提高选矿经济效益的主要手段。
二、我国矿山选矿现状
应该选择使用大型的高效设备，改造一些老选厂。当前，我国有不少的矿厂都是在20世纪后期建立的，这些矿厂时间比较悠久，一些设备使用效能不高，在生产中出现能耗高问题。技术水平较低的设备在使用过程中，会使得效率降低，提升了生产成本。因此，进行设备选择时，应该选择高效能的设备，在使用过程中，见效快，保障了生产效益。例如：某矿的全厂的生产能力为3000t/d，这生产效率还比较低，对破碎系统改造之后，能够降低破碎产品粒度，在提升磨矿机运行效益基础上，使得生产效率提升。，将浮选槽容2.8m3的6A型浮选机改为sm3JF型浮选机，磨浮系统改造为2个主系列，选矿厂生产能力达到4500t/d。随着革新改造之后，更大限度的降低了能耗，在该过程中降低生产人员作业压力，提升经济效益。当前，该改造方式在有色金属厂也开始被大量使用，一些传统的真空过滤机、电耗高的设备被改造。这是一种节能型的过滤机，在使用过程中相对于盘式真空过滤设备，过滤效果非常好。根据研究发现，该过滤机是一种节能型的过滤机器，相对于，比盘式真空过滤机，它的过滤效果会更加明显，节能效果达到80%，使用的精矿水降低到10%，甚至降低更多。有些矿厂在进行研究发现，选择了用陶瓷过滤机取代现有的盘式过滤机，在使用过程中，节约了电能，仅仅投入一年使用时间，产生的经济效益很好。
三、选矿节能主要途径
1、采用现代化测试仪表，提高自动化水平
在进行选矿工艺过程中，为了更好提升自动化水平，在进行选矿工艺时，需要注意选矿工艺过程。其中，参数是个不断变化之过程，需要进行测控，做好整个选矿准备工作。例如：磨矿浓度、粒度以及分级滥流的浓度等。选矿过程中，这些都需要充分考虑到，各个作业元素之间的变化，矿浆ph值变动时，需要使用现代设备对仪器进行综合测定。如果ph测定仪、在线粒度分析仪以及、在线x萤光分析仪可以及时对参数变化进行测定。如果在使用过程中，将这些信号转化成仪器信号，这样就可以借助计算机进行控制。在经过后期处理中，就可以实现自动调控目的。不断的改善工艺参数，从而取得良好的经济效果。当前我国的矿厂正努力朝该方向迈进，在生产过程中，逐渐实现过程自动化，这个过程需要长时间的努力。
2、自磨机和半自磨技术的推广应用
自磨机和半自磨机技术不同于以往常规粗中细碎流程，该技术极大地简化了选矿厂工艺流程，改善生产环境，可减少基建投资，降低生产成本，且便于选矿自动化的实现。目前遵循的“多碎少磨”这一原则，得益于国内自主品牌的大型磨机的开发以及国外的伯利休斯、美卓等进口磨机的大幅降价，尤其在千万吨级以上大型矿山”SABC”磨矿工艺得到了很好的应用。在该矿山企业，对SABC碎磨工艺与HPGR碎磨工艺进行论证的过程中，除比较设备初期投资，电耗等指标外，还结合土建投资，采暖费用等进行了比较。比较结果折合5000大卡煤年消耗，SABC工艺为13337t/a，HPGR工艺为23199t/a，SABC工艺能耗约低42%。目前在太钢袁家村铁矿、中国黄金乌努格吐山铜矿、中国黄金西藏甲玛铜矿等矿山均采用了SABC碎磨工艺，并且取得了较好的效果。
3、浮选设备的发展
目前国内的矿山企业广泛应用充气搅拌式浮选机进行生产，因此，对浮选机的研究和发展主要集中在浮选机槽体、叶轮、转子的结构方面。随着矿山规模的不断扩大，大型浮选机已经已得到广泛的应用，除了进口的奥图泰、艾法史密斯等300m3的浮选机外，北京矿冶研究总院自主开发的320m3浮选机已经在中金乌努格吐山铜矿、鹿鸣钼矿等大型矿山中崭露头角。相对于小型浮选机而言，大型浮选机具有占地面积小、能耗低、自动化水平高等优点。而威姆科自吸式浮选机对传统充气式和充气搅拌式浮选机更是变革式的冲击。威姆科自吸式浮选机可自动吸入浮选所需要的气量，不需要充气风机，操作控制简单平稳。这不仅减少风机、建筑、管线、阀门仪表和隔音设备的投资，而且每年可节约大量的风机运行维护费用。由于这种浮选机转子的位置在罐体内较高，使得空气/颗粒混合点（浮选区）接近设备的表面，同时也有助于形成良好的流动，在表面由内向设备的外部流动可产生很高的回收率。在某大型有色矿山进行浮选机选型对比时，24台300m3自吸式浮选机装机功率为8952kW，而充气式浮选机装机功率为10320kW（含浮选鼓风机组），由此可见，采用自吸式浮选机也是浮选作业新的节能手段。
4、改善尾矿输送技术 选矿厂是用水大户，虽然选矿过程中大部分水可以循环利用，但水的循环过程本身也是能源消耗的过程，这一点尤其体现在尾矿的回水利用上。由于目前大规模矿山不断兴起，受选址、地质、水文等条件限制，尾矿库往往距离选矿厂几千米甚至十几千米的距离，这极大地增加了尾矿输送和回水过程能源的消耗。传统常规尾矿排放浓度为30%～40%，改善尾矿输送技术，使之达到高浓度或膏体，当尾矿浓度达到60%～70%后，在尾矿输送和回水过程中能耗将节省40%～60%。所以通过提高尾矿排放浓度，尽可能减少尾矿含水和回水，同样是降低选矿厂能耗的重要手段。
5、应用变频技术
选矿厂的破碎设备、大型矿浆输送泵、空压机、鼓风机等多种非满负荷的设备均可采用变频技术，尤其是在生产工况不正常，矿石性质不稳定的情况下能体现出变频技术节能降耗的优势。
6、选矿自动化系统
选矿厂靠人工操作很难达到稳定和最优的生产状态，未来矿业自动化的发展趋势是将“专家系统”与MES系统、ERP系统相结合达到矿石性质适时调整生产参数，使选矿生产始终保持在最优状态，可以降低选矿能耗。
四、选矿厂节能降耗的发展趋势
1、微生物选矿技术
微生物选矿是生物学、化学及其他工程学科在矿物加工领域中的综合应用。微生物选矿就是利用某些微生物或其代谢产物与矿物相互作用，产生氧化、还原、溶解、吸附等反应从而脱除矿石中不需要的组分或回收其中的有价金属的技术。微生物选矿技术具有简单易行、成本低、能耗少且污染少等特点。
2、 原地浸出工艺
通过从地表钻进至含矿层的钻孔，压入溶浸剂（化学试剂），使其沿矿体或准备被溶浸矿石受控制运动，使有用组分有选择性地转为液相，而后将饱含金属的溶液从抽液钻孔提升至地表，再经管道运输至精炼加工装置。与露采堆浸法相比，原地浸出法的基建投资降低约1/2，与传统的采选冶方法相比生产成本降低30%～50%。
3、 选冶联合工艺
选冶联合工艺对于降低矿山冶金总能耗和综合回收多金属矿具有实际意义。应加强高效节能焙烧还原技术和设备研究。
五、结束语
综上所述，随着社会不断发展，我国矿产资源量逐渐降低，人均占有量更低。矿产资源在我国经济发展中有着不可取代之作用。一些大型的铁、锰、铜等矿产资源种类缺乏，面对该问题，应该加大技术投入，更好的提升矿产使用效率。随着经济全球化进程不断加快，为了更好的提升我国选矿国际竞争力，应该不断创新技术，对我国现有的选矿厂进行改造，引进先进的生产技术，不断提升选矿厂技术水平。在进行生产过程中，可以取得良好经济效益。充分将我国的选矿潜力发挥出来，提升资源综合利用能力，综合资源使用率，将资源综合利用提升到一个新的水平。
参考文献：
[1]孟光栋，薛敏，李维兵.鞍钢矿山铁矿石高效节能减排选矿技术研究及应用[J].《金属矿山》，2010，（1）.
[2]于新刚，高源.选矿节能技术研究进展[J].《中国资源综合利用》，2014，（9）.
[3]李艳军，王亚琴，刘杰，刘雁翎.超细搅拌磨在选矿中的应用[J].《现代矿业》，2014，（7）.
【关键词】 选矿；节能技术；研究
引言：
随着社会不断发展，我国经济建设水平不断提升，矿产对我国经济建设有重要影响，这就使得我国选矿技术也得到了不断的提高。本文就对我国选矿节能技术进行了分析。
一、矿山能耗概况
目前矿山企业能耗中电耗约占90%，其中选矿电耗约占总电耗的60%，电耗成本占了选矿成本50%，而磨矿工序占了选矿电耗的75%左右。以某年采选能力为1650万t有色金属的矿山企业为例。该企业主要能耗、电耗见表1、表2。
从表1、表2的数据中可以看出，电耗占了整个矿山能耗的73.46%左右。考虑其为北方矿山，冬季采暖占了总能耗23.55%，若不考虑这部分，则电耗实际达到了96%。而选矿工艺中，磨矿工序占了总选矿电耗的74%。选矿直接成本为38.04元/t，其中电耗成本约18.08元/t。因此降低选矿电耗是降低选矿成本，提高选矿经济效益的主要手段。
二、我国矿山选矿现状
应该选择使用大型的高效设备，改造一些老选厂。当前，我国有不少的矿厂都是在20世纪后期建立的，这些矿厂时间比较悠久，一些设备使用效能不高，在生产中出现能耗高问题。技术水平较低的设备在使用过程中，会使得效率降低，提升了生产成本。因此，进行设备选择时，应该选择高效能的设备，在使用过程中，见效快，保障了生产效益。例如：某矿的全厂的生产能力为3000t/d，这生产效率还比较低，对破碎系统改造之后，能够降低破碎产品粒度，在提升磨矿机运行效益基础上，使得生产效率提升。，将浮选槽容2.8m3的6A型浮选机改为sm3JF型浮选机，磨浮系统改造为2个主系列，选矿厂生产能力达到4500t/d。随着革新改造之后，更大限度的降低了能耗，在该过程中降低生产人员作业压力，提升经济效益。当前，该改造方式在有色金属厂也开始被大量使用，一些传统的真空过滤机、电耗高的设备被改造。这是一种节能型的过滤机，在使用过程中相对于盘式真空过滤设备，过滤效果非常好。根据研究发现，该过滤机是一种节能型的过滤机器，相对于，比盘式真空过滤机，它的过滤效果会更加明显，节能效果达到80%，使用的精矿水降低到10%，甚至降低更多。有些矿厂在进行研究发现，选择了用陶瓷过滤机取代现有的盘式过滤机，在使用过程中，节约了电能，仅仅投入一年使用时间，产生的经济效益很好。
三、选矿节能主要途径
1、采用现代化测试仪表，提高自动化水平
在进行选矿工艺过程中，为了更好提升自动化水平，在进行选矿工艺时，需要注意选矿工艺过程。其中，参数是个不断变化之过程，需要进行测控，做好整个选矿准备工作。例如：磨矿浓度、粒度以及分级滥流的浓度等。选矿过程中，这些都需要充分考虑到，各个作业元素之间的变化，矿浆ph值变动时，需要使用现代设备对仪器进行综合测定。如果ph测定仪、在线粒度分析仪以及、在线x萤光分析仪可以及时对参数变化进行测定。如果在使用过程中，将这些信号转化成仪器信号，这样就可以借助计算机进行控制。在经过后期处理中，就可以实现自动调控目的。不断的改善工艺参数，从而取得良好的经济效果。当前我国的矿厂正努力朝该方向迈进，在生产过程中，逐渐实现过程自动化，这个过程需要长时间的努力。
2、自磨机和半自磨技术的推广应用
自磨机和半自磨机技术不同于以往常规粗中细碎流程，该技术极大地简化了选矿厂工艺流程，改善生产环境，可减少基建投资，降低生产成本，且便于选矿自动化的实现。目前遵循的“多碎少磨”这一原则，得益于国内自主品牌的大型磨机的开发以及国外的伯利休斯、美卓等进口磨机的大幅降价，尤其在千万吨级以上大型矿山”SABC”磨矿工艺得到了很好的应用。在该矿山企业，对SABC碎磨工艺与HPGR碎磨工艺进行论证的过程中，除比较设备初期投资，电耗等指标外，还结合土建投资，采暖费用等进行了比较。比较结果折合5000大卡煤年消耗，SABC工艺为13337t/a，HPGR工艺为23199t/a，SABC工艺能耗约低42%。目前在太钢袁家村铁矿、中国黄金乌努格吐山铜矿、中国黄金西藏甲玛铜矿等矿山均采用了SABC碎磨工艺，并且取得了较好的效果。
3、浮选设备的发展
目前国内的矿山企业广泛应用充气搅拌式浮选机进行生产，因此，对浮选机的研究和发展主要集中在浮选机槽体、叶轮、转子的结构方面。随着矿山规模的不断扩大，大型浮选机已经已得到广泛的应用，除了进口的奥图泰、艾法史密斯等300m3的浮选机外，北京矿冶研究总院自主开发的320m3浮选机已经在中金乌努格吐山铜矿、鹿鸣钼矿等大型矿山中崭露头角。相对于小型浮选机而言，大型浮选机具有占地面积小、能耗低、自动化水平高等优点。而威姆科自吸式浮选机对传统充气式和充气搅拌式浮选机更是变革式的冲击。威姆科自吸式浮选机可自动吸入浮选所需要的气量，不需要充气风机，操作控制简单平稳。这不仅减少风机、建筑、管线、阀门仪表和隔音设备的投资，而且每年可节约大量的风机运行维护费用。由于这种浮选机转子的位置在罐体内较高，使得空气/颗粒混合点（浮选区）接近设备的表面，同时也有助于形成良好的流动，在表面由内向设备的外部流动可产生很高的回收率。在某大型有色矿山进行浮选机选型对比时，24台300m3自吸式浮选机装机功率为8952kW，而充气式浮选机装机功率为10320kW（含浮选鼓风机组），由此可见，采用自吸式浮选机也是浮选作业新的节能手段。
4、改善尾矿输送技术 选矿厂是用水大户，虽然选矿过程中大部分水可以循环利用，但水的循环过程本身也是能源消耗的过程，这一点尤其体现在尾矿的回水利用上。由于目前大规模矿山不断兴起，受选址、地质、水文等条件限制，尾矿库往往距离选矿厂几千米甚至十几千米的距离，这极大地增加了尾矿输送和回水过程能源的消耗。传统常规尾矿排放浓度为30%～40%，改善尾矿输送技术，使之达到高浓度或膏体，当尾矿浓度达到60%～70%后，在尾矿输送和回水过程中能耗将节省40%～60%。所以通过提高尾矿排放浓度，尽可能减少尾矿含水和回水，同样是降低选矿厂能耗的重要手段。
5、应用变频技术
选矿厂的破碎设备、大型矿浆输送泵、空压机、鼓风机等多种非满负荷的设备均可采用变频技术，尤其是在生产工况不正常，矿石性质不稳定的情况下能体现出变频技术节能降耗的优势。
6、选矿自动化系统
选矿厂靠人工操作很难达到稳定和最优的生产状态，未来矿业自动化的发展趋势是将“专家系统”与MES系统、ERP系统相结合达到矿石性质适时调整生产参数，使选矿生产始终保持在最优状态，可以降低选矿能耗。
四、选矿厂节能降耗的发展趋势
1、微生物选矿技术
微生物选矿是生物学、化学及其他工程学科在矿物加工领域中的综合应用。微生物选矿就是利用某些微生物或其代谢产物与矿物相互作用，产生氧化、还原、溶解、吸附等反应从而脱除矿石中不需要的组分或回收其中的有价金属的技术。微生物选矿技术具有简单易行、成本低、能耗少且污染少等特点。
2、 原地浸出工艺
通过从地表钻进至含矿层的钻孔，压入溶浸剂（化学试剂），使其沿矿体或准备被溶浸矿石受控制运动，使有用组分有选择性地转为液相，而后将饱含金属的溶液从抽液钻孔提升至地表，再经管道运输至精炼加工装置。与露采堆浸法相比，原地浸出法的基建投资降低约1/2，与传统的采选冶方法相比生产成本降低30%～50%。
3、 选冶联合工艺
选冶联合工艺对于降低矿山冶金总能耗和综合回收多金属矿具有实际意义。应加强高效节能焙烧还原技术和设备研究。
五、结束语
综上所述，随着社会不断发展，我国矿产资源量逐渐降低，人均占有量更低。矿产资源在我国经济发展中有着不可取代之作用。一些大型的铁、锰、铜等矿产资源种类缺乏，面对该问题，应该加大技术投入，更好的提升矿产使用效率。随着经济全球化进程不断加快，为了更好的提升我国选矿国际竞争力，应该不断创新技术，对我国现有的选矿厂进行改造，引进先进的生产技术，不断提升选矿厂技术水平。在进行生产过程中，可以取得良好经济效益。充分将我国的选矿潜力发挥出来，提升资源综合利用能力，综合资源使用率，将资源综合利用提升到一个新的水平。
参考文献：
[1]孟光栋，薛敏，李维兵.鞍钢矿山铁矿石高效节能减排选矿技术研究及应用[J].《金属矿山》，2010，（1）.
[2]于新刚，高源.选矿节能技术研究进展[J].《中国资源综合利用》，2014，（9）.
[3]李艳军，王亚琴，刘杰，刘雁翎.超细搅拌磨在选矿中的应用[J].《现代矿业》，2014，（7）.