摘要 ：金属矿山选矿技术是保障国家矿产资源安全、推动矿业高质量发展的关键。本文梳理了选矿技术的发展历程，分析了当前主流选矿技术与新兴技术研究进展，面对资源枯竭、环保压力、智能化需求等挑战与机遇， 亟须加强关键核心技术攻关，优化工艺流程，推进智能选矿，强化产学研用协同创新。唯有立足国情，放眼世界，加快关键核心技术突破，提升原始创新能力，加强新技术产业化应用，才能实现金属矿山选矿技术的创新发展，为保障国家矿产资源安全、推动矿业绿色智能发展提供有力支撑。

       关键词 ：金属矿山 ；选矿技术 ；发展 ；挑战 ；创新

       选矿是指从矿石中分选出有用矿物的过程，是金属矿山开发利用的关键环节，高效的选矿技术是提高矿产资源利用效率、保障国家资源安全的重要基础。新中国成立以来，我国金属矿山选矿技术取得了长足进步，促进了矿业的快速发展，当前，面对国内外复杂形势和日益枯竭的矿产资源，实现选矿技术变革创新，推动矿业绿色智能发展，已成为时代所需、发展所向。本文在梳理我国金属矿山选矿技术发展历程的基础上，分析面临的机遇与挑战，并就推动选矿技术创新发展提出思考，以期为保障国家矿产资源安全、推动矿业高质量发展提供参考。

       1  金属矿山选矿技术的发展历程与现状

       1.1  选矿技术发展的历史回顾

       新中国刚诞生的初期，我国整体选矿技术的水平相对落后，工艺所涉装备陈旧，20世纪 50 年代，因苏联的援助契机，一批有色金属矿山及冶炼厂先后建成投产，如白银厂、铜官山厂等标志性存在为我国引进了相对先进的选矿工艺及装备，为现代选矿工业的初步建设打下基础。20世纪 60~70 年代，跟随主席“以自力更生为主”思想的指引，众多科技工作者依靠自身力量、积极进取，一大批国产化选矿新装备如浮选柱、磁选机等相继涌现，在生产中推广应用了优化创新后的浮选、磁选工艺，代表着我国选矿技术迈入创新发展的全新阶段。自 20 世纪 80 年代起，蓬勃发展的改革开放与市场经济，为选矿技术进步赋予新的强大动力，依靠引进国外先进技术手段，消化借鉴后创新，大型自动化选矿装备（如浮选柱、浓缩机） 实现国产化突破，选矿自动化控制领域里，计算机技术开始崭露头角，我国选矿技术发展的步伐进一步提速，步入创新推动的高速发展阶段，新型高效选矿设备相继涌现，智能化水平得到大幅跃升。广泛采用绿色高效的新型选矿药剂和生物制剂，大幅扩展了矿物可选的范畴，发展主流渐变为以短流程、低品位综合利用为代表的清洁高效选矿新工艺，经过 70 余年坚韧不拔地拼搏，我国已形成门类齐全、拥有自主知识产权的选矿技术体系，关键技术、核心装备的性能指标已逼近国际先进水平甚至达到。

       1.2  当前主流选矿技术及其应用

       浮选是目前应用最为广泛的选矿方法，近年来，国产大型自动化、智能化浮选装备得到推广应用，如大型机械搅拌式浮选机、超大型浮选柱等，在降低能耗、提高分选效率等方面发挥了重要作用。多种高效环保的新型浮选药剂研发成功并在生产中发挥价值，如黄药、磷化物药剂等，通过矿物表面化学调控，在改善矿物可浮性、降低药耗等方面效果显著。以多电源电解浮选、矿化学浮选等为代表的非常规浮选新技术不断涌现，为复杂难选矿石的高效利用提供了新思路新方法，重选工艺作为另一种重要选矿方法。在铁、锰、铬、金等金属矿产的选矿中得到广泛应用，当前，以斜流沉降重选、立环脉动高梯度磁选等为代表的新一代重选技术装备发展迅速，分选效率和精度不断提高，大型自动化程度高的重介质旋流器、大型智能化磁选机等先进装备实现规模化应用，极大提升了重选作业的技术经济性与清洁化水平，为铁、锰等矿产资源的高效利用作出了重要贡献。预选是近年来国内外矿山企业广泛采用的一种新型选矿工艺路线，通过在破碎筛分之前，利用矿石的物理性质差异进行预先分选，剔除无用脉石，可节能降耗，显著提高选矿效率。光电分选、磁力分选等预选技术已成功应用于铜、金、铅锌等多种有色金属矿山，取得了良好的技术经济效益，成为行业内的一大亮点，随着人工智能、物联网等新技术与预选装备的加速融合，智能化、高效化将成为预选技术发展的重要方向。

       1.3  新兴选矿技术的研究进展

       伴随着矿物加工科技逐步进步，新一代信息技术大规模应用，一批呈现颠覆性的新兴选矿技术蓬勃上扬，给攻克选矿“卡脖子”难关、提升资源利用水平带来新机会，电化学选矿技术采用在矿浆中加入电解质后通电操作，依靠矿物表面属性的差别，在矿物表面开展氧化还原反应，引起矿物表面化学性质的改变，做到矿物的有效分离与富集，该技术具备工艺简易、对环境友好等长处，在低品位难选矿的分选过程里彰显出独特优势。生物选矿技术借助微生物新陈代谢所产生的物质，以与矿物表面的相互作用为途径，选择性地把矿石里的某些组分进行溶解或捕集，实现矿石的分离与富集，该技术的长处是成本低廉、污染程度小、能高效利用难选的矿石，在低品位矿、复杂矿等资源高效开发蕴含巨大潜力，诸如微波热解选矿、电动分离选矿、超声分选等代表的新兴选矿技术，同样展现出良好应用前景，有机会成为未来选矿范畴新的增长着力点，新一代信息技术里的大数据、人工智能等，正迅速向选矿领域渗透，数字化、智能化选矿厂建设正热热闹闹地进行，为传统选矿模式的变革增添新的发展机遇。

       2  金属矿山选矿技术发展面临的机遇与挑战

       2.1  资源枯竭与矿石品位下降的挑战

       经过长期大规模开发利用，我国优质易选矿产资源日趋枯竭，多数矿山面临资源品位下降、选矿难度加大的严峻挑战。原生易选矿体多已进入采空区，剩余可采矿石嵌布越发细小、分散，给高效回收带来极大难度，共伴生矿、多金属矿、低品位复杂矿石比重不断上升，矿物组成复杂、结构细小、嵌布关系密切，给分选工艺优化带来诸多新的难题。针对日益复杂的矿石结构与矿质特点，传统选矿工艺技术在分选效率、成本效益等方面已难以完全满足需求，亟须加大创新力度，发展更加高效环保、经济合理的新工艺、新技术、新装备。如何在低品位复杂难处理矿石条件下，最大限度地实现资源综合利用，提高选矿技术经济性与清洁化水平，是摆在选矿工作者面前，也是金属矿山选矿技术创新发展必须直面的重大课题。

       2.2  环保与可持续发展要求带来的机遇

       随着生态文明建设的不断推进，绿色发展、可持续发展理念日益深入人心，矿业绿色转型面临新的机遇与挑战。日益严格的环保与可持续发展要求，倒逼选矿技术加快革新，也为行业绿色发展注入新的动力。要求选矿过程最大限度减少固体废弃物排放、节约化学药剂与水资源消耗，淘汰高耗能、高污染工艺，由此倒逼一批节能环保新技术的研发应用，推动选矿工艺流程优化，设备系统节能降耗，尾矿高效综合利用等关键技术取得突破性进展。矿山企业纷纷加大投入，开发应用新型高效捕收剂、低毒低残留浮选药剂，推广干排尾、充填采矿等绿色开采技术，选矿全流程的清洁化、绿色化水平不断提升。随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，节能减排、降碳增效已成为行业共识，低碳、节能选矿技术研发步伐进一步加快，高耗能破碎、磨矿等环节的绿色节能改造稳步推进，短流程、低药耗、低排放等更加清洁、高效的新型选矿工艺受到推崇。行业内掀起一股绿色选矿热潮，纷纷探索开发智能制粒粗选、高压辊磨等新技术，优选节能高效装备，从源头减少污染物排放，降低单位产品能耗。矿山企业积极践行绿色矿山发展理念，大力开展选矿废水循环利用、废石利用、尾矿库生态修复等工程， 实现废弃物减量化、资源化、无害化，有效提升了行业资源利用效率与环境绩效。可以预见，在可持续发展目标引领下，绿色、环保、节能、高效将成为新时期选矿技术发展的主旋律，绿色选矿也将从理念层面走向更加广泛、深入的工程实践。

       2.3  智能化与信息化技术赋能选矿领域

       当今，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构，数字化、网络化、智能化日益成为技术创新的主要驱动力，也为传统选矿生产方式变革带来新的发展机遇。以大数据、物联网、人工智能为代表的新兴技术与选矿工业的深度融合，使得选矿全流程海量生产数据的实时采集、高速传输、智能分析、深度应用成为可能。由此催生出智慧矿山、智能选矿厂等新业态新模式，为矿业转型升级按下“快进键”，以选矿过程智能优化为例，通过对选矿过程海量数据进行分析挖掘、算法建模，借助机器学习等人工智能技术，可实现选矿药剂自动加量、工艺参数实时动态优化、设备故障智能诊断等，选矿过程自感知、自决策、自执行、自寻优正加速成为现实。基于工业互联网、大数据分析的选矿设备运维管理，通过设备状态的实时感知与海量运行数据分析，可实现设备健康状态评估、故障预警、维修决策的智能化，大幅提升设备管理水平与运行效率。未来，数字化、智能化技术与选矿工艺、装备的不断融合渗透。将推动形成感知精准、连接顺畅、管控一体、决策智能的新型选矿技术体系，为行业高质量发展注入持久动力。

      3  推动金属矿山选矿技术创新发展的思考

      3.1  加强基础研究，突破关键共性技术瓶颈            
      面对日益复杂的矿产资源禀赋，传统选矿技术在工艺、装备、过程控制等方面遇到不少新技术瓶颈，需加强基础性、战略性技术攻关。进一步加强对复杂难处理矿石矿物学、矿物加工学等理论基础研究，深入探究矿物组成、结构、性质与选矿过程内在联系，为新工艺、新方法探索提供理论指导。要针对共性关键技术问题，如低品位资源高效利用、有毒有害元素污染控制等，组织跨领域联合攻关，集中力量突破长期制约行业发展技术瓶颈，加快形成一批原创性、引领性重大科技成果。鼓励原始技术创新，加大对颠覆性技术研发力度，如电化学选矿、生物选矿等。从机理层面优化创新工艺路线，力争在某些关键领域实现弯道超车，要充分发挥政产学研协同创新优势，加强科研院所、高校、企业间资源共享与优势互补，建立健全联合攻关、成果共享机制，扎实推进产学研用一体化进程，切实提高基础研究针对性和实效性。

      3.2  优化工艺流程，提高资源综合利用效率

      选矿工艺流程是影响资源利用效率的关键因素，要立足于提高资源利用效率，优化完善现有选矿工艺流程，重点在“减量化、短流程、资源化”上求突破。进一步优化完善选矿工艺参数，强化过程机理研究与模型构建，借助工业大数据分析与仿真技术，实现工艺参数动态优化，在保证产品质量的前提下，最大限度地减少选别过程的矿物损失，提高选矿回收率。大力发展短流程工艺技术，减少中间流程，优化流程配置，实现资源从采出到产品的最短路径，如原矿预先分级、预选等，从源头提高入选品位，降低选矿过程能耗。加大尾矿综合利用力度，积极应用先进选矿技术，提高尾矿中共伴生有价元素的回收率，最大限度实现选矿全过程“吃干榨尽”，将尾矿资源优势转化为经济优势，实现废弃物最小化、资源利用最大化。加强工艺技术集成创新，系统开展实验研究、中试放大、工程示范，强化新技术产业化应用，加快先进适用技术的推广普及，推动传统选矿工艺技术的革新升级，持续提升选矿技术的整体水平。

      3.3  推进智能选矿，实现过程优化与决策支持

      智能选矿是以大数据、人工智能等新技术为支撑，实现选矿过程智能感知、智能决策、智能执行的新模式，是提高选矿自动化、智能化水平的重要方向，要顺应智能制造发展大势，抢抓新一代信息技术发展机遇，统筹规划、分步实施，加快构建智能选矿新生态。大力推进选矿过程数字化，完善过程数据采集体系，利用物联网、智能传感等技术，实现矿石品位、药剂加量、设备工况等选矿全过程数据的实时采集与集成，为智能分析优化奠定坚实的数据基础。运用大数据分析、机器学习等技术，建立选矿过程智能分析与优化模型，挖掘数据价值，形成新的生产组织管控模式，实现药剂自动加量控制、工艺参数动态优化、设备预测性维护等，推动选矿过程少人化、无人化。加快发展智能化工艺控制、调度决策支持系统，建立覆盖采选矿全流程的智能管控平台，实现生产组织、过程控制、能耗管理的实时协同优化，为矿企安全、高效、节能运营提供科学决策依据。加快智能选矿标准规范建设，健全智能选矿产业服务体系，完善智能选矿技术创新体系，为行业数字化、智能化转型升级提供有力支撑。

      3.4  强化产学研用协同，构建技术创新生态系统

      选矿技术创新发展，离不开政府、企业、高校、科研院所等创新主体通力合作，要进一步强化产学研用协同，促进创新链、产业链、人才链、资金链深度融合，加快构建开放、协同、高效选矿技术创新生态系统。充分发挥企业技术创新主体作用，引导、鼓励骨干矿业企业加大技术研发投入，设立技术创新专项基金，积极开展关键技术、前沿技术攻关，加快科研成果工程化、产业化进程，增强产业核心竞争力。充分发挥高校、科研院所基础研究、人才培养优势，鼓励开展选矿领域基础理论、前沿技术、共性关键技术研究，加强学科交叉融合，大力培养选矿领域高层次创新型技术人才，为行业发展提供智力支持。创新协同创新机制，搭建多方参与校企协同创新平台，促进技术、人才、信息等创新资源双向流动，提高创新供给针对性、有效性。要进一步完善相关政策法规，加大科技投入，强化知识产权保护，优化科研管理、评价机制，营造有利于协同创新的良好制度、政策环境，产学研用协同持续深化，必将进一步凝聚各方创新合力，为加快选矿技术创新发展提供强大助力。

      4  结语

      新时代赋予金属矿山选矿技术创新发展新的历史使命，站在新的历史起点。我们要以主席新时代中国特色社会主义思想为指导，立足国情、放眼世界，加快关键核心技术攻关，加强协同创新，强化科技成果转化，加快构建具有自主知识产权的现代选矿技术体系，要积极应对资源环境约束，顺应智能制造发展大势，以推进绿色化、智能化为主攻方向，加快传统选矿工艺技术变革。不断开创选矿技术发展新局面，为保障国家矿产资源安全、推动矿业高质量发展提供坚实的科技支撑。