我國(guó)云貴川地區(qū)是全球重要的磷礦石資源富集區(qū),磷礦儲(chǔ)量約占全國(guó)總量的70%以上。然而,隨著高品位磷礦的持續(xù)開(kāi)發(fā),礦區(qū)普遍面臨礦石貧化加劇、伴生礦復(fù)雜化等問(wèn)題。特別是在礦石預(yù)選環(huán)節(jié),傳統(tǒng)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)低品位礦石的高效分選,且伴生白云巖礦因密度與磷礦接近,導(dǎo)致分選精度低、資源浪費(fèi)嚴(yán)重。在此背景下,光電預(yù)選礦技術(shù)及人工智能分選設(shè)備的應(yīng)用,正成為破解行業(yè)痛點(diǎn)的關(guān)鍵突破。
一、資源稟賦與選礦挑戰(zhàn):從礦石特性到技術(shù)瓶頸
礦石品位下降與伴生礦干擾
云貴川磷礦平均品位已從30%以上降至20%-25%,部分礦區(qū)甚至低于18%。礦石中普遍伴生白云巖、硅質(zhì)巖等雜質(zhì),其中白云巖(密度2.8-2.9 g/cm³)與磷灰石(密度3.1-3.2 g/cm³)密度接近,傳統(tǒng)重介質(zhì)分選法難以精準(zhǔn)分離,導(dǎo)致尾礦品位偏高、精礦回收率不足60%。
傳統(tǒng)光電分選技術(shù)的局限性
傳統(tǒng)X射線透射(XRT)和可見(jiàn)光色選技術(shù)依賴單一物理特性(如顏色、密度)識(shí)別礦石,但白云巖與磷礦在可見(jiàn)光波段反射率差異小,X射線吸收系數(shù)重疊度高,分選精度僅能達(dá)到70%-75%,難以滿足復(fù)雜伴生礦的高效分選需求。
二、人工智能分選技術(shù)的革新:多維度感知與動(dòng)態(tài)決策
針對(duì)密度相近礦物的分選難題,名德智能分選機(jī)通過(guò)多模態(tài)感知與深度學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破:
高光譜成像與AI智能識(shí)別技術(shù)融合
設(shè)備集成高光譜分析模塊,同步獲取礦石表面紋理、顏色、質(zhì)感、形狀、光澤等特征,構(gòu)建物體的三維礦物識(shí)別模型,將白云巖與磷礦的識(shí)別準(zhǔn)確率提升至95%以上。
動(dòng)態(tài)自優(yōu)化分選策略
基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)的實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng),可自主學(xué)習(xí)礦石形態(tài)特征,結(jié)合礦石下落軌跡動(dòng)態(tài)調(diào)整氣流分選參數(shù)。在貴州某磷礦的實(shí)際分選過(guò)程中,設(shè)備對(duì)P2O5品位18%的原礦實(shí)現(xiàn)一次性拋廢率45%,精礦品位提升至28%,回收率超90%。
三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性與環(huán)境效益的雙重突破
降低選礦成本與能耗
名德分選機(jī)單臺(tái)處理量可達(dá)50噸/小時(shí),噸礦電耗較浮選法降低80%,藥劑使用量減少100%。以云南某年產(chǎn)100萬(wàn)噸磷礦為例,采用智能分選后,選礦成本從120元/噸降至35元/噸,年節(jié)約成本超8500萬(wàn)元。
綠色礦山建設(shè)支撐
預(yù)選環(huán)節(jié)提前拋廢50%以上低品位礦石,減少后續(xù)磨浮工段廢水排放量60%,尾礦庫(kù)庫(kù)容需求降低40%,契合"雙碳"目標(biāo)下礦業(yè)低碳化轉(zhuǎn)型要求。
四、行業(yè)啟示與未來(lái)展望
名德智能分選機(jī)的成功應(yīng)用,標(biāo)志著中國(guó)礦業(yè)裝備從"跟跑"向"領(lǐng)跑"轉(zhuǎn)變。其技術(shù)邏輯可復(fù)制至鋁土、鉬、螢石等伴生礦復(fù)雜領(lǐng)域。隨著技術(shù)的融合發(fā)展,未來(lái)分選設(shè)備將實(shí)現(xiàn)云端數(shù)據(jù)共享,推動(dòng)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)進(jìn)入"智能感知-精準(zhǔn)決策-循環(huán)利用"的全新時(shí)代。
云貴川磷礦資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā),既是技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn),更是產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必然選擇。人工智能分選技術(shù)的成熟,不僅破解了密度相近礦物的分選困局,更開(kāi)辟了"貧礦變富礦、廢石變資源"的綠色發(fā)展路徑,為復(fù)雜伴生礦處理提供了名德方案。