我國云貴川地區(qū)是全球重要的磷礦石資源富集區(qū),磷礦儲量約占全國總量的70%以上。然而,隨著高品位磷礦的持續(xù)開發(fā),礦區(qū)普遍面臨礦石貧化加劇、伴生礦復雜化等問題。特別是在礦石預選環(huán)節(jié),傳統(tǒng)技術難以實現(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,導致分選精度低、資源浪費嚴重。在此背景下,光電預選礦技術及人工智能分選設備的應用,正成為破解行業(yè)痛點的關鍵突破。
一、資源稟賦與選礦挑戰(zhàn):從礦石特性到技術瓶頸
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、硅質巖等雜質,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)重介質分選法難以精準分離,導致尾礦品位偏高、精礦回收率不足60%。
傳統(tǒng)光電分選技術的局限性
傳統(tǒng)X射線透射(XRT)和可見光色選技術依賴單一物理特性(如顏色、密度)識別礦石,但白云巖與磷礦在可見光波段反射率差異小,X射線吸收系數(shù)重疊度高,分選精度僅能達到70%-75%,難以滿足復雜伴生礦的高效分選需求。
二、人工智能分選技術的革新:多維度感知與動態(tài)決策
針對密度相近礦物的分選難題,名德智能分選機通過多模態(tài)感知與深度學習算法實現(xiàn)技術突破:
高光譜成像與AI智能識別技術融合
設備集成高光譜分析模塊,同步獲取礦石表面紋理、顏色、質感、形狀、光澤等特征,構建物體的三維礦物識別模型,將白云巖與磷礦的識別準確率提升至95%以上。
動態(tài)自優(yōu)化分選策略
基于卷積神經網絡(CNN)的實時圖像處理系統(tǒng),可自主學習礦石形態(tài)特征,結合礦石下落軌跡動態(tài)調整氣流分選參數(shù)。在貴州某磷礦的實際分選過程中,設備對P2O5品位18%的原礦實現(xiàn)一次性拋廢率45%,精礦品位提升至28%,回收率超90%。
三、技術經濟性與環(huán)境效益的雙重突破
降低選礦成本與能耗
名德分選機單臺處理量可達50噸/小時,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100萬噸磷礦為例,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8500萬元。
綠色礦山建設支撐
預選環(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%,尾礦庫庫容需求降低40%,契合"雙碳"目標下礦業(yè)低碳化轉型要求。
四、行業(yè)啟示與未來展望
名德智能分選機的成功應用,標志著中國礦業(yè)裝備從"跟跑"向"領跑"轉變。其技術邏輯可復制至鋁土、鉬、螢石等伴生礦復雜領域。隨著技術的融合發(fā)展,未來分選設備將實現(xiàn)云端數(shù)據(jù)共享,推動礦產資源開發(fā)進入"智能感知-精準決策-循環(huán)利用"的全新時代。
云貴川磷礦資源的可持續(xù)開發(fā),既是技術攻堅戰(zhàn),更是產業(yè)升級的必然選擇。人工智能分選技術的成熟,不僅破解了密度相近礦物的分選困局,更開辟了"貧礦變富礦、廢石變資源"的綠色發(fā)展路徑,為復雜伴生礦處理提供了名德方案。