創(chuàng)新引領(lǐng)，助推礦業(yè)轉(zhuǎn)型綠色發(fā)展
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傳統(tǒng)礦山正在迎來一個信息化、自動化、智能化的升級時代。
近年來，礦產(chǎn)品價格持續(xù)波動，礦業(yè)剛性成本上升，國內(nèi)礦業(yè)進入深度調(diào)整和震蕩之中。就河北而言，受到礦業(yè)資源稟賦和粗放管理的影響，省內(nèi)礦企噸礦成本高、行業(yè)競爭力較差，伴隨京津冀協(xié)同發(fā)展對環(huán)保要求的不斷提高，面臨著巨大挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)與機遇同在，礦業(yè)發(fā)展的瓶頸期，正是全省礦業(yè)練好基本功、推動礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級、綠色發(fā)展的窗口期。
全省礦業(yè)踐行創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的五大發(fā)展理念，著力推進新常態(tài)下礦業(yè)經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展，引領(lǐng)礦業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加快推動礦業(yè)轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展，努力實現(xiàn)礦產(chǎn)資源利用方式和管理方式的根本轉(zhuǎn)變。我省礦山企業(yè)正積極探索新的生產(chǎn)方式，努力采用新設(shè)備、新工藝，提高資源綜合利用效率，礦山綠色發(fā)展水平逐步提升，礦業(yè)競爭力不斷增強。近日，筆者走進我省五家礦山企業(yè)，看它們?nèi)绾我揽考几纳墶⒅悄芄芾�，提升礦業(yè)發(fā)展的質(zhì)量效益。
中國黃金集團河北東梁金礦：工藝技術(shù)升級，降本增效顯著
人們眼中，金磚很貴。所謂金磚，被稱為合質(zhì)金，一塊7千克的金磚，市場售價就能達到180萬元。近日，筆者走進中國黃金集團下屬的河北東梁金礦，探尋金子是如何“煉”成的。
“黃金之所以如此昂貴，與黃金礦山要經(jīng)過采礦、冶煉等多道復(fù)雜工藝、付出艱辛勞動是分不開的。”河北東梁金礦有限責(zé)任公司副總經(jīng)理李伯利說。近幾年來，東梁金礦不斷改進工藝技術(shù)路線，走出了一條節(jié)約集約利用資源的黃金礦山開發(fā)之路。
東梁金礦位于寬城滿族自治縣境內(nèi)，是一座大型、低品位、單一黃金礦。2005年以前一直是個小型黃金生產(chǎn)企業(yè)，之后被中國黃金集團公司收購，集團公司投資3.34億元，對礦山進行了智能化改造和工藝技術(shù)升級，建成了年生產(chǎn)規(guī)模99萬噸（礦）、年可堆浸30萬噸（礦）以上的現(xiàn)代化大型金礦企業(yè)。截至目前，這座金礦已經(jīng)成為河北日處理量最大的低品位黃金礦山。
“在生產(chǎn)過程中，我們要經(jīng)過破碎等環(huán)節(jié)，把直徑650毫米左右的礦石破碎到12毫米以下�！崩畈f。別小看礦石破碎過程，破碎的礦石塊越小，提取黃金的難度就越小。根據(jù)這個規(guī)律，要提高金礦采選比例，減少資源浪費，就需要把礦石進行循環(huán)研磨。
“碎礦過程中，我們采用三段兩閉路，全部采用自動化智能化控制，保證工藝指標的穩(wěn)定性�！崩畈f。不僅如此，傳統(tǒng)金礦在這個環(huán)節(jié)需要占用大量土地，消耗資源，而東梁金礦進行改造后，減少兩臺皮帶運輸機，進而縮小廠區(qū)面積，節(jié)約了投資和生產(chǎn)過程中的能耗。
技術(shù)在升級，工藝路線在改進。按照金礦采選步驟，破碎完成后，就要進入解磨礦工序，即把礦石進一步磨到直徑為0.074毫米以下顆粒，再用40%濃度的礦漿，直接用泵打入浸漿槽進行浸吸作業(yè)�！敖鹱颖磺杌c溶液溶解后，在容器里變?yōu)橐簯B(tài)，用活性炭把液態(tài)金吸附后，再進行解吸作業(yè)，最后用電解方式把它變成固體金泥，冶煉后得到金錠，可謂‘百煉成金’。”李柏利說。在這個過程中，東梁金礦采用解吸電解過程加入粉炭回收工藝，避免了載金粉炭流失，提高了選礦回收率。同時，氰化鈉加藥過程采用自動化智能化控制，避免安全事故發(fā)生。
東梁金礦礦石品位低，這就要求企業(yè)在創(chuàng)新增效上下功夫�！鞍凑漳壳敖饍r，低于0.6克/噸品位礦石，如果進入工序的話，各種成本費用加在一起，是要賠錢的。”李伯利說，我們把低于0.6克/噸品位礦石采用浸堆處理，每年能處理40萬立方米低品位礦石，回收黃金30公斤，可為公司帶來750萬元利潤。
邢臺中聯(lián)新型建材示范園：生產(chǎn)更智能，礦山更綠色
潺潺流水、綠樹成蔭，生產(chǎn)砂石卻不見石料，近百畝的礦山廠區(qū)內(nèi)很少見到工人影蹤……6月15日，筆者在邢臺中聯(lián)新型建材示范園看到的一切，徹底顛覆了過去人們心中機器轟鳴、灰塵漫天的采石場形象。
按照未來年生產(chǎn)能力800萬噸計算，如果是傳統(tǒng)采石企業(yè)，產(chǎn)生的尾料堆放每年就需占用50畝地�！暗俏覀兺ㄟ^生產(chǎn)工藝改進，整個生產(chǎn)過程中，沒有任何尾料產(chǎn)生。”邢臺中聯(lián)新型建材示范園負責(zé)人朱志奇告訴筆者，企業(yè)采用新工藝對產(chǎn)生的石屑進行加工整形，生產(chǎn)機制砂。產(chǎn)生的石粉則做成干混砂漿，生產(chǎn)免燒機制磚。
通過技術(shù)升級改造和智能化礦山建設(shè)，邢臺中聯(lián)建材產(chǎn)業(yè)示范園能把每一塊石料都吃干榨凈，既保護了生態(tài)環(huán)境，又增加了企業(yè)效益。
筆者在示范園智能運營指揮中心看到，從采石、生產(chǎn)到運輸出廠的每個環(huán)節(jié)都能顯示在大屏幕上，生產(chǎn)管理人員通過觀察切換屏幕，能發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)過程中發(fā)生的各種情況，做到及時處理和預(yù)警。智能控制系統(tǒng)還能了解生產(chǎn)運作及物料存儲情況，減少人力資源成本�！捌聊恢械能囕v，如果是綠色箭頭正向轉(zhuǎn)動，表明是正常行駛，如果紅箭頭反轉(zhuǎn)，說明有行駛異常。通過智能化管理，示范園對車輛實現(xiàn)了全程監(jiān)管�！敝熘酒嬷钢聊桓嬖V筆者，車輛超速會報警，停留超時會報警，違規(guī)卸料會報警…做到合理調(diào)度車輛，減少運輸途中的污染。示范園還全面引進了ERP智能化控制管理系統(tǒng)，應(yīng)用于骨料、機制砂生產(chǎn)線及商混系統(tǒng)的生產(chǎn)、數(shù)據(jù)分析、輔料車隊管理、實驗室配比等環(huán)節(jié)，整條制砂、制石和商砼生產(chǎn)流程全部實現(xiàn)智能自動控制。
礦山更智能，生產(chǎn)更綠色。在環(huán)保方面，示范園按照工業(yè)廠房標準對大車間進行封裝，還對車間內(nèi)易產(chǎn)生粉塵的軌道和連接部位進行二次封裝，安裝吸塵裝置。同時，全方位配備除塵器、封裝面板、清掃裝置和噴淋設(shè)施，在破碎、篩分車間和倉儲、出料等易產(chǎn)生揚塵部位，采取負壓除塵系統(tǒng)控制揚塵污染。目前廠區(qū)將空氣中的懸浮物控制在每立方米10毫克以下，遠低于國家對水泥企業(yè)要求的每立方米20毫克以下的標準。
高標準源于示范園對環(huán)保的高投入。“按照環(huán)保標準，建設(shè)一條年產(chǎn)200萬噸的骨料加工生產(chǎn)線，環(huán)保投資一般不超過600萬元，示范園的骨料線各項環(huán)保綜合投入達到近5000萬元，占總投資的30%，遠遠超出國家對‘環(huán)保投入不低于項目投資的5%’的標準�！敝熘酒嬲f，按照示范園規(guī)劃，整個園區(qū)綠化覆蓋率不低于60%，爭取兩年內(nèi)打造成花園式循環(huán)經(jīng)濟的新型建材示范園。
河鋼礦業(yè)司家營鐵礦：三維智能技術(shù)，助力精細開采
做規(guī)劃的時候，鐵礦該往哪兒挖？開采的時候，如何去除夾巖？6月20日，見到河鋼礦業(yè)集團司家營鐵礦北區(qū)分公司地測資源科科長王建華，他向筆者拋出了一堆問題。過去，由于作業(yè)地圖老舊，數(shù)據(jù)標注不清，即使身為專業(yè)技術(shù)人員，他的工作開展起來也不容易。如今，河鋼礦業(yè)公司司家營鐵礦借助三維智能技術(shù)，為礦山建立三維地質(zhì)模型，讓采礦變得更容易，生產(chǎn)效率提升了。
“過去要算清楚一個礦區(qū)的儲量，加班加點至少得一個多星期，現(xiàn)在通過三維智能技術(shù)，也就是一天左右，形象還很直觀�！蓖踅ㄈA說，為改變傳統(tǒng)礦區(qū)計算周期長、挖掘精度差等傳統(tǒng)礦山開采弊端，司家營鐵礦引進了3DMine系統(tǒng)，有了這套智能軟件的幫助，整個礦區(qū)的資源儲量可以三維立體形式呈現(xiàn)到電腦上。智能系統(tǒng)讓司家營鐵礦實現(xiàn)計算、生產(chǎn)同步完成，大大縮短了礦山開采時間，提高生產(chǎn)的準確性。
據(jù)了解，司家營鐵礦屬于冀東礦脈的一支，礦區(qū)內(nèi)礦體分枝復(fù)合現(xiàn)象十分明顯，礦體厚度變化較大、夾巖多，品位分布也不規(guī)律。建礦初期，所有地質(zhì)資料都是上世紀70年代末地質(zhì)勘探隊提供的紙質(zhì)圖件。進入信息化時代，為進一步摸清礦體賦存情況和變化規(guī)律，司家營鐵礦技術(shù)工作人員拋棄傳統(tǒng)的手工繪圖，把圖件數(shù)據(jù)的電子化作為進入智能礦山時代的敲門磚，對平面圖、礦體垂直投影等數(shù)據(jù)重新整理，采用數(shù)字化智能手段創(chuàng)建礦區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)圖，利用三維軟件的技術(shù)優(yōu)勢，建立礦區(qū)礦體三維地質(zhì)模型，為礦山生產(chǎn)勘探成果匯總、展現(xiàn)、應(yīng)用提供了一種全新的方式。
“技術(shù)人員通過日常生產(chǎn)勘探，完善炮孔、數(shù)據(jù)庫，及時更新修正礦體及品位信息，為生產(chǎn)單位作出科學(xué)決策提供可靠的地質(zhì)依據(jù)�！蓖踅ㄈA說。如今，智能技術(shù)已成為司家營鐵礦保生存、求發(fā)展的重要支撐。隨著三維智能技術(shù)的應(yīng)用，司家營鐵礦實現(xiàn)了管理從二維到三維，數(shù)據(jù)從單一向多元的轉(zhuǎn)變，通過建立三維礦體模型，直觀詳細地展現(xiàn)礦體分布情況，更好分析礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)信息分布規(guī)律，從而對復(fù)雜地質(zhì)情況作出準確判斷。尤其是在處理大量工程量數(shù)據(jù)時，利用三維技術(shù)可大大提高數(shù)據(jù)準確性，讓礦山開采步入精細化時代。
智能礦山是一種挑戰(zhàn)，更是一種機遇�！巴ㄟ^近幾年三維智能軟件在礦山中的推廣應(yīng)用，改善了礦山的技術(shù)經(jīng)濟指標，促進了管理水平提升，為礦山降本增效提供保障�！蓖踅ㄈA認為。
天寶礦業(yè)：插上智能翅膀，謀求綠色騰飛
鋼鐵市場低迷，精粉價格低位徘徊。很多鐵礦采選企業(yè)關(guān)門歇業(yè)。6月10日，筆者在承德天寶礦業(yè)有限公司看到的卻是一派熱火朝天的生產(chǎn)場景。
“智能化改造升級，讓天寶走出了一條效益提升、綠色發(fā)展之路�！背械绿鞂毜V業(yè)有限公司企管計劃部部長劉曉光說。
近年來，天寶集團借力智能礦山建設(shè)，積極采用新技術(shù)、新工藝，引進和使用國內(nèi)外先進設(shè)備，逐步實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化，有效降低各類生產(chǎn)成本，運營效益大幅提升。
據(jù)了解，雖然天寶礦業(yè)擁有礦區(qū)面積12.03平方公里，但全部為超貧釩鈦磁鐵礦，全鐵品位較低，開采選礦難度極大。
“雖然市場形勢和現(xiàn)實條件難以改變，但我們可以通過技術(shù)升級改變我們的生產(chǎn)經(jīng)營狀況，從容應(yīng)對。”劉曉光說。近兩年來，天寶礦業(yè)投資2600萬元，建設(shè)自動化智能化輸送走廊，采選后精礦通過皮帶輸送走廊打到選廠進行選別，廢石也能通過皮帶運到排儲場堆存。“僅此一項技改工程，日輸送礦石達到4萬噸，減少100多輛汽車運輸，降低80%輸送成本，可節(jié)約1000余萬元/年，還有效降低了汽車運輸帶來的揚塵污染�！眲怨庹f。目前，天寶礦業(yè)正在研發(fā)自動化運行技術(shù)，加快在礦石給料、皮帶輸送、振動篩分、故障處理等方面應(yīng)用，智能化水平不斷提升。
如今，在天寶礦業(yè)，這樣的工藝設(shè)備升級的故事還有很多。比如，尾礦庫加裝自壓回水系統(tǒng)、尾礦濃縮工序節(jié)約50%用電量，使每噸鐵精粉成本降低30—40元。投資1500萬元引進大型懸浮式干選機，將精粉產(chǎn)量提高15%左右，還緩解了尾礦排放壓力，減少了污染。
“應(yīng)對鐵粉市場變化，近幾年來，企業(yè)在破碎、磨選、除塵等多個環(huán)節(jié)，積極引進和應(yīng)用自動控制技術(shù)，實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保與降本增效有機統(tǒng)一�！眲怨庹J為。
天寶集團不僅在工藝技術(shù)升級上舍得投入，還力求在精準管理方面有所創(chuàng)新。目前，企業(yè)已經(jīng)開展內(nèi)控體系和ERP系統(tǒng)建設(shè)，對財務(wù)系統(tǒng)以及大庫進行全面改造升級，完成了物資管理的網(wǎng)絡(luò)化智能化建設(shè)，企業(yè)經(jīng)營管理效率大大提升。
建龍礦業(yè)：礦砂綜合利用，礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級
這是一家礦山企業(yè)的智能化升級路線圖。2011年，這家企業(yè)投資1170萬元，分三期完成三個選廠的自動化控制系統(tǒng)。之后又投入1018萬元，完成了物料計量無人值守系統(tǒng)、電力遠程抄表系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)指揮系統(tǒng)的智能化改造，初步建立數(shù)字化采集、信息化整理、流程化運行的礦山管理平臺。建龍礦業(yè)持續(xù)推進礦業(yè)信息化，成效顯著�！巴ㄟ^自動化、智能化改造，降低了員工的勞動強度�！背械驴h建龍礦業(yè)有限責(zé)任公司工程設(shè)備部經(jīng)理孫國峰說，下一步，公司將推進采礦智能調(diào)度系統(tǒng)，整合生產(chǎn)計劃、調(diào)度指揮、數(shù)字統(tǒng)計分析、供應(yīng)鏈管理、經(jīng)營結(jié)算等系統(tǒng)，打造現(xiàn)代化高效礦山。
以智能為手段，建龍礦業(yè)在資源綜合利用上作出大文章�！�2013年，我們的技術(shù)人員從采區(qū)中發(fā)現(xiàn)了銅，企業(yè)決定增加投資建設(shè)選銅車間，投產(chǎn)后，我們每年又能在尾礦中選出1000多噸銅，創(chuàng)造銷售額3000多萬元�！背械驴h建龍礦業(yè)有限責(zé)任公司實驗中心主任董紹博說。除了銅以外，銅金粉中還富集了金、銀、鉑、鈀等元素，在銷售銅精粉過程中，建龍礦業(yè)對金、銀等元素單獨計價，一個金屬噸銷售額又增加了900多元利潤�！皩ξ驳V的綜合利用，不僅減少了浪費，還讓企業(yè)看到了利潤，增加了進行技術(shù)改造的積極性。”董紹博說。最近一段時間，他們又在實驗中發(fā)現(xiàn)，該采區(qū)含有鈧元素，品位還不低，企業(yè)正在與相關(guān)科研機構(gòu)合作，致力于實現(xiàn)鈧的提取，由于鈧是一種稀有元素，在高新技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，鈧能提取出來，礦山效益會大幅提升。
尾礦砂，這種在普通人眼中看來毫無用處的東西，在孫國峰的眼中卻成了寶貝。建龍礦業(yè)投資5000萬元，建成年產(chǎn)蒸壓尾砂磚6000萬塊的配料、混料、成型生產(chǎn)線，將尾礦砂加入混凝土，壓制成增壓尾砂磚，每年可減少15萬噸的尾砂排放。
既要金山銀山，又要綠水青山。在加大礦業(yè)技改力度的同時，建龍礦業(yè)著手復(fù)墾礦山，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。目前，建龍礦區(qū)有尾礦庫10000多畝。目前，企業(yè)已與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院合作，將投資4億元建設(shè)現(xiàn)代高效生態(tài)農(nóng)業(yè)園，形成礦業(yè)生產(chǎn)、現(xiàn)代高效生態(tài)農(nóng)業(yè)、休閑觀光產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的模式，建設(shè)綠色礦山。
（文/王宣龍、苗曉昕、姜慧婕 圖/王宣龍）
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