创新引领，助推矿业转型绿色发展
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传统矿山正在迎来一个信息化、自动化、智能化的升级时代。
近年来，矿产品价格持续波动，矿业刚性成本上升，国内矿业进入深度调整和震荡之中。就河北而言，受到矿业资源禀赋和粗放管理的影响，省内矿企吨矿成本高、行业竞争力较差，伴随京津冀协同发展对环保要求的不断提高，面临着巨大挑战。
挑战与机遇同在，矿业发展的瓶颈期，正是全省矿业练好基本功、推动矿业转型升级、绿色发展的窗口期。
全省矿业践行创新、协调、绿色、开放、共享的五大发展理念，着力推进新常态下矿业经济持续健康发展，引领矿业供给侧结构性改革，加快推动矿业转型和绿色发展，努力实现矿产资源利用方式和管理方式的根本转变。我省矿山企业正积极探索新的生产方式，努力采用新设备、新工艺，提高资源综合利用效率，矿山绿色发展水平逐步提升，矿业竞争力不断增强。近日，笔者走进我省五家矿山企业，看它们如何依靠技改升级、智能管理，提升矿业发展的质量效益。
中国黄金集团河北东梁金矿：工艺技术升级，降本增效显著
人们眼中，金砖很贵。所谓金砖，被称为合质金，一块7千克的金砖，市场售价就能达到180万元。近日，笔者走进中国黄金集团下属的河北东梁金矿，探寻金子是如何“炼”成的。
“黄金之所以如此昂贵，与黄金矿山要经过采矿、冶炼等多道复杂工艺、付出艰辛劳动是分不开的。”河北东梁金矿有限责任公司副总经理李伯利说。近几年来，东梁金矿不断改进工艺技术路线，走出了开云体育一条节约集约利用资源的黄金矿山开发之路。
东梁金矿位于宽城满族自治县境内，是一座大型、低品位、单一黄金矿。2005年以前一直是个小型黄金生产企业，之后被中国黄金集团公司收购，集团公司投资3. kaiyun Sports 34亿元，对矿山进行了智能化改造和工艺技术升级，建成了年生产规模99万吨（矿）、年可堆浸30万吨（矿）以上的现代化大型金矿企业。截至目前，这座金矿已经成为河北日处理量最大的低品位黄金矿山。
“在生产过程中，我们要经过破碎等环节，把直径650毫米左右的矿石破碎到12毫米以下。”李伯利说。别小看矿石破碎过程，破碎的矿石块越小，提取黄金的难度就越小。根据这个规律，要提高金矿采选比例，减少资源浪费，就需要把矿石进行循环研磨。
“碎矿过程中，我们采用三段两闭路，全部采用自动化智能化控制，保证工艺指标的稳定性。”李伯利说。不仅如此，传统金矿在这个环节需要占用大量土地，消耗资源，而东梁金矿进行改造后，减少两台皮带运输机，进而缩小厂区面积，节约了投资和生产过程中的能耗。
技术在升级，工艺路线在改进。按照金矿采选步骤，破碎完成后，就要进入解磨矿工序，即把矿石进一步磨到直径为0.074毫米以下颗粒，再用40%浓度的矿浆，直接用泵打入浸浆槽进行浸吸作业。“金子被氰化钠溶液溶解后，在容器里变为液态，用活性炭把液态金吸附后，再进行解吸作业，最后用电解方式把它变成固体金泥，冶炼后得到金锭，可谓‘百炼成金’。”李柏利说。在这个过程中，东梁金矿采用解吸电解过程加入粉炭回收工艺，避免了载金粉炭流失，提高了选矿回收率。同时，氰化钠加药过程采用自动化智能化控制，避免安全事故发生。
东梁金矿矿石品位低，这就要求企业在创新增效上下功夫。“按照目前金价，低于0.6克/吨品位矿石，如果进入工序的话，各种成本费用加在一起，是要赔钱的。”李伯利说，我们把低于0.6克/吨品位矿石采用浸堆处理，每年能处理40万立方米低品位矿石，回收黄金30公斤，可为公司带来750万元利润。
邢台中联新型建材示范园：生产更智能，矿山更绿色
潺潺流水、绿树成荫，生产砂石却不见石料，近百亩的矿山厂区内很少见到工人影踪……6月15日，笔者在邢台中联新型建材示范园看到的一切，彻底颠覆了过去人们心中机器轰鸣、灰尘漫天的采石场形象。
按照未来年生产能力800万吨计算，如果是传统采石企业，产生的尾料堆放每年就需占用50亩地。“但是我们通过生产工艺改进，整个生产过程中，没有任何尾料产生。”邢台中联新型建材示范园负责人朱志奇告诉笔者，企业采用新工艺对产生的石屑进行加工整形，生产机制砂。产生的石粉则做成干混砂浆，生产免烧机制砖。
通过技术升级改造和智能化矿山建设，邢台中联建材产业示范园能把每一块石料都吃干榨净，既保护了生态环境，又增加了企业效益。
笔者在示范园智能运营指挥中心看到，从采石、生产到运输出厂的每个环节都能显示在大屏幕上，生产管理人员通过观察切换屏幕，能发现在生产过程中发生的各种情况，做到及时处理和预警。智能控制系统还能了解生产运作及物料存储情况，减少人力资源成本。“屏幕中的车辆，如果是绿色箭头正向转动，表明是正常行驶，如果红箭头反转，说明有行驶异常。通过智能化管理，示范园对车辆实现了全程监管。”朱志奇指着屏幕告诉笔者，车辆超速会报警，停留超时会报警，违规卸料会报警…做到合理调度车辆，减少运输途中的污染。示范园还全面引进了ERP智能化控制管理系统，应用于骨料、机制砂生产线及商混系统的生产、数据分析、辅料车队管理、实验室配比等环节，整条制砂、制石和商砼生产流程全部实现智能自动控制。
矿山更智能，生产更绿色。在环保方面，示范园按照工业厂房标准对大车间进行封装，还对车间内易产生粉尘的轨道和连接部位进行二次封装，安装吸尘装置。同时，全方位配备除尘器、封装面板、清扫装置和喷淋设施，在破碎、筛分车间和仓储、出料等易产生扬尘部位，采取负压除尘系统控制扬尘污染。目前厂区将空气中的悬浮物控制在每立方米10毫克以下，远低于国家对水泥企业要求的每立方米20毫克以下的标准。
高标准源于示范园对环保的高投入。“按照环保标准，建设一条年产200万吨的骨料加工生产线，环保投资一般不超过600万元，示范园的骨料线各项环保综合投入达到近5000万元，占总投资的30%，远远超出国家对‘环保投入不低于项目投资的5%’的标准。”朱志奇说，按照示范园规划，整个园区绿化覆盖率不低于60%，争取两年内打造成花园式循环经济的新型建材示范园。
河钢矿业司家营铁矿：三维智能技术，助力精细开采
做规划的时候，铁矿该往哪儿挖？开采的时候，如何去除夹岩？6月20日，见到河钢矿业集团司家营铁矿北区分公司地测资源科科长王建华，他向笔者抛出了一堆问题。过去，由于作业地图老旧，数据标注不清，即使身为专业技术人员，他的工作开展起来也不容易。如今，河钢矿业公司司家营铁矿借助三维智能技术，为矿山建立三维地质模型，让采矿变得更容易，生产效率提升了。
“过去要算清楚一个矿区的储量，加班加点至少得一个多星期，现在通过三维智能技术，也就是一天左右，形象还很直观。”王建华说，为改变传统矿区计算周期长、挖掘精度差等传统矿山开采弊端，司家营铁矿引进了3DMine系统，有了这套智能软件的帮助，整个矿区的资源储量可以三维立体形式呈现到电脑上。智能系统让司家营铁矿实现计算、生产同步完成，大大缩短了矿山开采时间，提高生产的准确性。
据了解，司家营铁矿属于冀东矿脉的一支，矿区内矿体分枝复合现象十分明显，矿体厚度变化较大、夹岩多，品位分布也不规律。建矿初期，所有地质资料都是上世纪70年代末地质勘探队提供的纸质图件。进入信息化时代，为进一步摸清矿体赋存情况和变化规律，司家营铁矿技术工作人员抛弃传统的手工绘图，把图件数据的电子化作为进入智能矿山时代的敲门砖，对平面图、矿体垂直投影等数据重新整理，采用数字化智能手段创建矿区地质数据图，利用三维软件的技术优势，建立矿区矿体三维地质模型，为矿山生产勘探成果汇总、展现、应用提供了一种全新的方式。
“技术人员通过日常生产勘探，完善炮孔、数据库，及时更新修正矿体及品位信息，为生产单位作出科学决策提供可靠的地质依据。”王建华说。如今，智能技术已成为司家营铁矿保生存、求发展的重要支撑。随着三维智能技术的应用，司家营铁矿实现了管理从二维到三维，数据从单一向多元的转变，通过建立三维矿体模型，直观详细地展现矿体分布情况，更好分析矿区内地质信息分布规律，从而对复杂地质情况作出准确判断。尤其是在处理大量工程量数据时，利用三维技术可大大提高数据准确性，让矿山开采步入精细化时代。
智能矿山是一种挑战，更是一种机遇。“通过近几年三维智能软件在矿山中的推广应用，改善了矿山的技术经济指标，促进了管理水平提升，为矿山降本增效提供保障。”王建华认为。
天宝矿业：插上智能翅膀，谋求绿色腾飞
钢铁市场低迷，精粉价格低位徘徊。很多铁矿采选企业关门歇业。6月10日，笔者在承德天宝矿业有限公司看到的却是一派热火朝天的生产场景。
“智能化改造升级，让天宝走出了一条效益提升、绿色发展之路。”承德天宝矿业有限公司企管计划部部长刘晓光说。
近年来，天宝集团借力智能矿山建设，积极采用新技术、新工艺，引进和使用国内外先进设备，逐步实现生产过程自动化、数字化、网络化、可视化，有效降低各类生产成本，运营效益大幅提升。
据了解，虽然天宝矿业拥有矿区面积12.03平方公里，但全部为超贫钒钛磁铁矿，全铁品位较低，开采选矿难度极大。
“虽然市场形势和现实条件难以改变，但我们可以通过技术升级改变我们的生产经营状况，从容应对。”刘晓光说。近两年来，天宝矿业投资2600万元，建设自动化智能化输送走廊，采选后精矿通过皮带输送走廊打到选厂进行选别，废石也能通过皮带运到排储场堆存。“仅此一项技改工程，日输送矿石达到4万吨，减少100多辆汽车运输，降低80%输送成本，可节约1000余万元/年，还有效降低了汽车运输带来的扬尘污染。”刘晓光说。目前，天宝矿业正在研发自动化运行技术，加快在矿石给料、皮带输送、振动筛分、故障处理等方面应用，智能化水平不断提升。
如今，在天宝矿业，这样的工艺设备升级的故事还有很多。比如，尾矿库加装自压回水系统、尾矿浓缩工序节约50%用电量，使每吨铁精粉成本降低30—40元。投资1500万元引进大型悬浮式干选机，将精粉产量提高15%左右，还缓解了尾矿排放压力，减少了污染。
“应对铁粉市场变化，近几年来，企业在破碎、磨选、除尘等多个环节，积极引进和应用自动控制技术，实现了节能环保与降本增效有机统一。”刘晓光认为。
天宝集团不仅在工艺技术升级上舍得投入，还力求在精准管理方面有所创新。目前，企业已经开展内控体系和ERP系统建设，对财务系统以及大库进行全面改造升级，完成了物资管理的网络化智能化建设，企业经营管理效率大大提升。
建龙矿业：矿砂综合利用，矿业转型升级
这是一家矿山企业的智能化升级路线图。2011年，这家企业投资1170万元，分三期完成三个选厂的自动化控制系统。之后又投入1018万元，完成了物料计量无人值守系统、电力远程抄表系统、安全监控系统、生产指挥系统的智能化改造，初步建立数字化采集、信息化整理、流程化运行的矿山管理平台。建龙矿业持续推进矿业信息化，成效显著。“通过自动化、智能化改造，降低了员工的劳动强度。”承德县建龙矿业有限责任公司工程设备部经理孙国峰说，下一步，公司将推进采矿智能调度系统，整合生产计划、调度指挥、数字统计分析、供应链管理、经营结算等系统，打造现代化高效矿山。
以智能为手段，建龙矿业在资源综合利用上作出大文章。“2013年，我们的技术人员从采区中发现了铜，企业决定增加投资建设选铜车间，投产后，我们每年又能在尾矿中选出1000多吨铜，创造销售额3000多万元。”承德县建龙矿业有限责任公司实验中心主任董绍博说。除了铜以外，铜金粉中还富集了金、银、铂、钯等元素，在销售铜精粉过程中，建龙矿业对金、银等元素单独计价，一个金属吨销售额又增加了900多元利润。“对尾矿的综合利用，不仅减少了浪费，还让企业看到了利润，增加了进行技术改造的积极性。”董绍博说。最近一段时间，他们又在实验中发现，该采区含有钪元素，品位还不低，企业正在与相关科研机构合作，致力于实现钪的提取，由于钪是一种稀有元素，在高新技术领域应用广泛，钪能提取出来，矿山效益会大幅提升。
尾矿砂，这种在普通人眼中看来毫无用处的东西，在孙国峰的眼中却成了宝贝。建龙矿业投资5000万元，建成年产蒸压尾砂砖6000万块的配料、混料、成型生产线，将尾矿砂加入混凝土，压制成增压尾砂砖，每年可减少15万吨的尾砂排放。
既要金山银山，又要绿水青山。在加大矿业技改力度的同时，建龙矿业着手复垦矿山，恢复生态环境。目前，建龙矿区有尾矿库10000多亩。目前，企业已与中国农业科学院合作，将投资4亿元建设现代高效生态农业园，形成矿业生产、现代高效生态农业、休闲观光产业融合发展的模式，建设绿色矿山。
（文/王宣龙、苗晓昕、姜慧婕 图/王宣龙）
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