技術創新,讓礦業脫胎換骨
2019年12月18日 15:12 1994次瀏覽 來源: 中國礦業報 分類: 科技創新 作者: 劉盼盼
在經濟全球化時代,科學技術作為第一生產力,已成為當代經濟發展的決定因素之一。如果一個國家具有較強的科技創新能力,就能在世界產業分工鏈條中處于高端位置,就能創造激活國家經濟的新產業,就能擁有重要的自主知識產權而引領社會的發展。
礦產資源作為經濟社會發展的重要物質基礎和工業的“糧食”,如果能在其勘查開發過程中應用創新技術,就可能促進礦業脫胎換骨,獲得高質量發展。
隨著科學技術的突飛猛進,人工智能、數字化等高科技開始走進人們的生活。當然這些智能化技術也正進入礦業領域,悄悄地改變著礦業。
新技術為礦業提供機遇中國五礦股份有限公司副總經理王炯輝曾表示:“礦業發展與科學技術進步以及人類社會所處階段緊密相關。新技術必將為整個礦業行業帶來巨大的機遇,也將成為礦業的未來。”
回顧2019年,有關礦業行業,人們說得最多的新技術恐怕就數人工智能技術了。應用于礦業的人工智能技術是指通過使用模式匹配,預測分析甚至可以處理地圖和地質數據的計算機視覺系統,可以幫助用戶分析大量數據,更好地預測哪里可以找到更好的資源。
為什么要使用人工智能技術呢?減少人員傷亡、降低勞動力成本和提高精度或許是使用人工智能技術最主要的原因了。通過傳感器從礦井周圍和設備上收集來的恒定的數據,人工智能技術可以估計出機器可能出故障的時間,或者給出提高工作效率的方法,還可以篩選大量的地質數據,并確定礦床條件成熟的地方。
人工智能技術作為新興的技術變革,正滲入到礦業的各個方面??梢哉f,新技術的迅猛發展,不僅將為企業帶來巨大的收益,還將改變整個礦業行業的發展。目前,這項技術已經深入到了礦業勘查、采、選、冶等各個環節。
勘查技術不斷創新礦產勘查作為礦業生產鏈的前端一環,也是礦業開發的基礎。因此,勘查是否做好直接關系到整個礦業行業發展。
近年來,全球礦產勘查也在不斷創新發展,這其中包括鉆探技術、智能勘探軟件、勘查方法等方面:
鉆探技術。隨著人工智能技術的不斷應用,人工智能越來越能幫助尋找更優質的礦產資源,從而不斷降低采礦成本,提高采礦利潤。據Mining.com報道,全球最大的鎳生產商淡水河谷已經開始應用人工智能和機器學習技術,以識別新的鉆探目標。
智能勘探軟件。隨著自動化、機器學習和云計算的不斷發展,智能勘探軟件作為一個數據可視化的重要技術也開始應用到礦業發展中。據相關報道,澳大利亞一家數據集成分析軟件公司在自動化和數據分析優化上取得突破。據了解,該公司研制的X10-Geo平臺不僅改變了地質學家和工程師核查數據的方式,還為用戶提供了一種成本低廉、易于使用的方法,可以動態分析和報告地質資源數據或空間數據,縮短處理時間并消除錯誤。但是,智能勘探軟件能否普及應用并為用戶提供空間數據和地質資源數據,仍需要拭目以待。
勘查新方法。當前全球范圍內的勘查效率越來越低,新發現的資源越來越少,像金、銅等礦種在未來的供應將面臨極大的挑戰。因此,如何破解勘查效率越來越低的問題,如何快速地勘查到更多的礦產資源,使用新技術、新方法越來越成為礦業行業的關鍵。據Mining.com報道,南澳大學的一位研究人員開發了一套地球化學方法,可以更準確地定位有價值的礦床。通過用這種新方法分析鉆探材料的數據,可以定位到地質年代較小的沉積物埋藏的貴金屬,并準確地確定鉆孔位置,降低礦產勘探成本。
采選冶技術不斷創新當前,礦山與巖石挖掘行業正面臨著越來越大的壓力,這就對采、選、冶等技術提出更高的要求。
一是智能采礦新技術不斷發展。全球頂尖礦山設備生產商已經開始聚焦礦山智能系統,努力為智能礦山提供強大的技術支撐。我國的礦業公司也開始進行智能化開采。
2019年中國國際礦業大會上最引人注目的洛陽鉬業智能礦山采礦車。據悉,該公司旗下一礦山基地啟用全球首批新能源動力電池組礦用卡車,標志著洛陽鉬業成為全球礦山行業首家完成礦用卡車動力電池組改造的企業。在“零排放”的基礎上,礦用卡車較燃油卡車可節約能源費用75%以上,加速、爬坡、續航里程等關鍵指標均處于行業前列,實現了露天采礦設備遠程操控。此外,據記者了解,當前洛鉬正在與聯通、華為合作將5G技術應用于礦山生產。
二是采礦新技術不斷創新。據Mining.com網站報道,來自昆士蘭大學的科研人員一直在開發一種能夠從植物中回收金屬的采礦技術,這種植物即所謂的超富集植物,它們能夠通過根系來吸收和富集金屬。這些植物能夠從采礦廢石中吸收金屬,廢石一般存放在尾礦設施中,常常含有價值高的金屬,比如鈷。
從植物中也能采選出礦物,似乎是個傳說,但是隨著技術的發展,只有想不到的,沒有做不到的。相關科研人員表示,植物采礦是一項創新性的技術,能夠完善鈷等關鍵礦產全球供應鏈,通過利用廢礦石來促進循環經濟。一些植物根系中鈷的含量可達1%,鎳含量高達4%,如果燒成灰,其含量可提升至25%,因此被稱為“生物礦石”(bio-ore)。相信在不久的將來,越來越高的創新技術將會應用到采礦行業。
三是稀土金屬分離回收新方法。該項技術將會加速稀土回收產業的發展,以及對促進稀土回收技術的研究也愈發重要。
傳統分離元素混合物的方法是對其進行化學反應,將混合物放入酸溶液中,然后根據金屬的化學性質,有機化合物和各個金屬離子以不同的速率緩慢移出酸性相并進入有機相。但是稀土金屬之間的化學性質非常相似,這意味著分離它們需要大量的酸性溶液、時間以及能量的輸入,導致傳統稀土金屬的提取過程,既費時又耗能,還會產生大量的酸廢。Mining.com報道稱,賓夕法尼亞大學的研究人員發現了一種通過結合磁場和降低溫度來分離稀土金屬混合物的方法,該過程可以使金屬離子以不同的速率結晶。這種方法可以有效地、有選擇性地將鋱、鐿等重稀土元素與鑭、釹等輕金屬分離開。
四是尾礦管理技術不斷創新。提起尾礦,就不得不提2019年初全球最大鐵礦石開采商巴西淡水河谷公司的尾礦壩潰事件,該事件對淡水河谷造成的影響不言而喻,200多人為此喪失了生命。為防止尾礦事故再次發生,該公司大膽創新開始采用鐵礦石干法選礦工藝,即利用天然水份進行選礦,但由于這項技術還處于工業開發階段,并沒有進行大規模推廣。
此外,據Mining Weekly.com網站報道,國際礦業巨頭英美集團也在推行一項可以更有效控制尾礦壩安全風險的技術。這項技術可以獲取尾礦壩中水的信息,通過在尾礦壩安裝光纖可以實時對大壩的應力、變形和滲透情況進行監控。英美集團技術總監托尼·奧尼爾(Tony O'Neill)曾表示,在技術開發過程中曾多次失敗,但效果逐漸改善。
綜上,技術創新作為第一生產力正在改變著礦業的發展,我們相信在不久的將來,會有更多的新技術應用到礦業領域。
責任編輯:楊凈茹
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