矿物加工技术应用和未来发展趋势

矿物加工技术应用和未来发展趋势

靳俊超

沈阳有色冶金设计研究院有限公司 辽宁省沈阳市 110000

摘要：矿物加工可以通过物理和化学两种手段进行加工处理，它主要是从矿产中经过系列的分离、提纯，从而达到矿物加工的目的，本文通过矿物加工技术的应用来讨论其未来发展的趋势，为经济发展提供动力。

关键词：矿物加工；技术应用；发展趋势

引言：

我国地广辽阔，同时也拥有丰富的矿产资源。在进行扩大矿产量时，也要有一个合理的采矿和加工计划。在选矿时，对于矿物的探测技术的应用是非常重要的，以及对矿物的加工也要跟上科技的步伐。对于未来的发展，就应该在相关科技领域的不断研究与开发，使更多的学科融合一起，使得新兴的矿物加工为社会经济作出贡献。目前我国在矿物加工技术上还有待改进，如分析仪器不能够充分利用，矿物加工应用涉及的学科较多，所以在矿物加工中要综合考虑。

一、矿物加工技术的应用

（一）扫描电镜在矿物加工技术当中的应用

扫描电镜的原理是以入射电子为激发源，然后在材料的表面进行扫描，在入射电子与研究对象发生作用后产生出电子和光子，最终得到相应的表面形貌和成分。扫描电镜的应用大至有五个方面，第一个煤气化方面，通过这项技术的应用，可以对制焦温度得出煤焦的情况，并能够加以观察，在煤气化方面的研究结论是，高温下的灰份熔融会对矿物质催化作用有影响，它与矿物质的催化作用是相关联的，当灰份熔解现象产生时，矿物的气化就会有所下降。第二点煤的燃烧方面，至少有三种功能，一是在对煤的燃烧进行扫描时，可以得出煤的燃烧过程和燃烧程度，二是能够对煤粉的形态以及孔隙的结构进行相关的分析，三是能够得出催化剂对煤粉燃烧的作用以及影响。第三点对型煤研究方面，这项应用可以对工业型煤微观的结构进行检查，通过对工业型煤微观结构扫描发现，在这些型煤的结构当中有许多孔隙，而孔隙内会有大量的结晶体，通过对结晶体的分析，这些结晶体是由粘结剂水化而成的，它们的状态是凝胶体状态。第四点灰渣的物相变化和硫的方向变化，在对灰渣的物相进行扫描时，要借助能谱分析、X射线来进行联合分析，才能得出灰渣物相变化及硫的走向。第五选矿的应用，扫描电镜技术在物矿中应用就很多，它可以通过扫描得出黄铁矿表面氧化物的分析结果，还可以对纳米碳素管进行分析。

（二）电子探针测试的技术应用

它的原理就是用电子枪发射电子，然后通过电子透镜形成电子束，将电子束作为X射线的激发源，来实现区域的选定，再通过元素分析，得出区域内的化学成份。在电子探针的技术应用方面，它主要的功能就是能够定性以及定量的分析研究，它有两个特点，一是可以对样品中的元素进行测定，二是可以对在某一直线上的元素进行浓度测定以及分布测定。^[1]电子探针与扫描电镜也存在一些相同的特性，如实现通过光束的聚焦对电子的轰击，最终获得不同能量的电子信号。但是，电子探针技术的应用于扫描电镜也有不同的地方，电子探针的特点就是对成像电子信号有其特殊的作用，对分析点的成分信息进行分析，而扫描镜主要是成像的电子信号进行分析，重点是对二次电子信号，对试样得出更为具体的数据。

（三）扫描电镜与电子探针的合作利用

在矿物加工技术应用中，一开始的应用都是独立使用以上两种技术的，电子探针技术应用相对于扫描电镜的技术应用会比较更多一些，电子探针的优势对于煤中微量元素的探测有一定的优势，这个是其它的矿物加工技术所不能取代的，在矿物的加工生产过程当中，容易造成污染的元素包括砷和氟，只有通过电子探针的技术应用，才能将这些元素排查出来。在扫描电镜当中，可以对矿物的结构得出分析，避免了矿物质的被污染的现象发生，使矿物的利用效率能够得到大幅度的提升。在矿物加工技术的应用上面，要加大应用技术的范围以及应用的程度，将两种应用技术进行科学的融合，在综合分析上要从事实的观点出发，分析成分，从而提高分析的效率，使矿物加工技术不断地提高。

二、矿物加工技术发展趋势

（一）目前所面临的问题

目前在矿物加工技术中所面临的问题有很多，其中最为紧迫的就是资源在不断改变，以前的天然资源，现在改变成以下三种资源，一是多金属矿床，这种矿床的特点是分布非常散，同时品位又很低，但它的优点是稀有品种多。第二是非金属矿床，它主要有煤炭以及非金属矿，大多不能有效利用，使矿山的利用价值较低。^[2]第三就是二次资源，一些冶炼厂排出的废水里含有贵金属，还有平时生活中的报废汽车等这些二次资源的利用。目前的矿物加工技术的难点在以下几个方面体现出来，一是复杂贫细矿物回收利用技术难，二是二次资源再生利用技术难，三是洁净煤技术得不到发展。在当前对矿山进行选矿时，一般的矿山它的矿品单一，质量较差，也就是所含的杂质比较多，对矿山的利用不是太明显，大多数像这样的矿山都是处于一种亏损的状态当中，对贫细矿物资源的应用技术要及时研究并被应用是迫切需求。在再生资源利用方面，二次利用资源已经成了当前所面临的严峻课题，当前的技术应用并不能应对二次资源的利用，这就造成了大量资源的浪费，而且还造成了环境污染，是我国目前最难解决的一项技术应用。煤炭在我国的应用都很广泛，而且它对人民的生活以及工业生产都带来了非常大的便利，但是煤炭是污染环境的一个重要因素之一，当然，煤炭对环境的污染已经是一个世界性的难题，这主要在对煤炭的脱硫技术没有得到解决，同时在煤炭的深加工方面也没有一个很好的技术能够被应用，这些都是矿物加工所面临的最大问题。

（二）矿物加工发展的趋势

针对今后矿物加工发展的趋势，应在现有扫描电镜技术和电子探针技术的基础上，进一步提高两者的综合利用水平，吸取技术上的不足，取长补短，结合矿物资源的特点，改进相关技术的不足之处，包括加强相关学科的研究，使矿物加工应用技术有更大的发展空间。

三、结束语

经济的高速发展，对能源的利用越来越多，也使得能源越来越少，这就造成了对矿山的开发更为紧迫，然而随着近年来矿山被不断地开发利用，矿产资源也变得越来越少了，这就需要利用更多的矿物加工技术进行应用，如扫描电镜技术和电子探针技术应用都能够有效地在矿物加工中被很好地利用，同时也要看到当下矿物加工技应用所面临的困境，只有对矿产资源利用提出更高的要求，才能在矿物加工技术中被更好地应用，从而为社会的经济发展服务。

参考文献：

[1]M·J·皮尔斯. 矿物加工业中化学药剂在固液分离中的应用历史和将来发展方向[J]. 国外金属矿选矿, 2003, 40(007):4-8.

[2]胡盛坤. 工艺矿物学在矿物加工中的应用及发展趋势[J]. 科学与财富, 2019, 000(011):63.