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關(guān)注熱點(diǎn),國外銅礦技術(shù)發(fā)展的五大趨勢

發(fā)布時(shí)間:2021-03-30點(diǎn)擊:1784

近年來,我國礦資源對外依存度持續(xù)增高。據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年度,我國進(jìn)口銅精礦549.7萬噸,銅的對外依存度高達(dá)78%,精礦進(jìn)口量占全球銅精礦產(chǎn)量的26.74%,是全球銅精礦需求***大國。中國對銅資源的需求增加,加快了各地對銅礦資源的開發(fā)速度。

根據(jù)snl數(shù)據(jù),2019年度全球銅礦產(chǎn)量達(dá)到30萬噸以上的有15家,達(dá)到50萬噸以上的企業(yè)有9家。全球產(chǎn)量達(dá)到30萬噸以上的15家銅礦企業(yè)累計(jì)生產(chǎn)礦1092萬噸,占全球銅礦產(chǎn)量的55%;達(dá)到50萬噸以上的9家礦企業(yè)累計(jì)生產(chǎn)銅礦871萬噸,占全球銅礦產(chǎn)量的41.86%。中國的五礦集團(tuán)和紫金礦業(yè)進(jìn)入全球前15銅礦企業(yè)排名,2019年度產(chǎn)量合計(jì)為61.3萬噸,占全球銅礦產(chǎn)量的2.9%。智利國家銅業(yè)公司、嘉能可、必和必拓、自由港4家公司年產(chǎn)銅礦均超過100萬噸,牢牢占據(jù)著全球銅業(yè)***梯隊(duì)。

礦開采涵蓋了露采、地采、露采轉(zhuǎn)地采等形式,礦的加工提取工藝以硫化礦破碎、磨礦、浮選和氧化礦破碎、堆浸、萃取工藝為主。多種采礦方式共存、巨大的礦石開采量和選礦處理量,使得銅礦的開采和選礦技術(shù)在很大程度上代表著全球礦業(yè)技術(shù)的發(fā)展水平和發(fā)展方向。

從前十大銅礦公司的創(chuàng)新發(fā)展策略來看,礦技術(shù)發(fā)展主要圍繞著礦山數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化、安全和環(huán)境、新技術(shù)新裝備五個(gè)方面進(jìn)行。

在數(shù)字化方面,通常將礦山全部生產(chǎn)要素,并通過光纖、衛(wèi)星等無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送到礦山控制中心儲存和加工處理

CorporaciónNacionaldelCobre公司于2019年10月啟動(dòng)了將數(shù)據(jù)從公司網(wǎng)站的服務(wù)器遷移到云服務(wù)器的項(xiàng)目,以降低各部門數(shù)據(jù)中心的復(fù)雜性,***大限度地利用云平臺,保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全。該公司通過數(shù)據(jù)分析,優(yōu)化了Chuquicamata銅礦磨礦和浮選工藝,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。另外,該公司正在建設(shè)地理信息數(shù)字系統(tǒng),幫助分析解譯在勘探過程中獲得的數(shù)據(jù)。

BHPGroup公司使用大數(shù)據(jù)和人工智能建立了先進(jìn)的地球物理模型,重新分析已有的鉆探數(shù)據(jù)?;诖髷?shù)據(jù)研究,該公司2018年11月在南澳大利亞的奧林匹克大壩銅鈾礦床附近新發(fā)現(xiàn)了橡樹壩礦。

在智能化方面,對傳輸和儲存在控制中心的海量礦山數(shù)據(jù),開發(fā)人工智能軟件,優(yōu)化各生產(chǎn)環(huán)節(jié)調(diào)度與管理,實(shí)現(xiàn)礦山安全、***生產(chǎn)

Freeport-McMoRanInc.公司2018年與麥肯錫的數(shù)據(jù)科學(xué)家合作,分析Bagdad銅礦采場和選廠的數(shù)千個(gè)傳感器3年的數(shù)據(jù),成功地利用大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)字孿生技術(shù)完善了人工智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過礦山的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析,可以預(yù)測和融合***有效的采選工序操作設(shè)置,并可以向調(diào)度發(fā)送命令,以調(diào)整采礦和選礦工序按***佳性能執(zhí)行操作。通過采用新工藝,Bagdad的礦產(chǎn)量增加了10%~15%,銅的回收率增加了1%,生產(chǎn)成本降低了10%~15%。目前,該公司正計(jì)劃在其所有的北美和南美洲銅礦推廣此項(xiàng)技術(shù)。

RioTintoGroup公司基于智能化程度較高的Koodaideri鐵礦石項(xiàng)目,推動(dòng)數(shù)字化和自動(dòng)化建設(shè)。該公司研發(fā)了完全集成的礦山操作和模擬系統(tǒng),使用數(shù)字孿生技術(shù),將工廠實(shí)際的數(shù)據(jù)與歷史信息結(jié)合起來,提高勘探、采礦、運(yùn)輸和制造礦產(chǎn)品等環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率和安全性。

在自動(dòng)化方面,自動(dòng)化的潮流正在銅礦產(chǎn)業(yè)興起,銅礦企業(yè)開始大量使用無人機(jī)、機(jī)器人、無人自動(dòng)鉆機(jī)等設(shè)備,提高生產(chǎn)效率,減少人員傷亡等安全事故

RioTintoGroup公司2019年使用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)優(yōu)化了位于猶他州的Kennecott銅礦選礦廠的工藝控制,使其適應(yīng)不同類型的礦石,提高了礦物的回收率,并提高了生產(chǎn)效率。2019年,Kennecott銅礦開始大量使用遠(yuǎn)程操作遙控地形車和無人機(jī)進(jìn)行勘探及危險(xiǎn)工作,進(jìn)行實(shí)時(shí)3D繪圖和設(shè)施檢查,檢查礦山斜坡、頂部和巖壁是否存在裂縫和巖石運(yùn)動(dòng)跡象等安全風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)使用裝有熱診斷能力的無人機(jī)從空中識別設(shè)備是否需要檢修。

在蒙古OyuTolgoi金礦使用無人機(jī)進(jìn)行爆破清除檢查,提高了工作效率,并確保了人員團(tuán)隊(duì)的安全。該公司的自動(dòng)駕駛火車運(yùn)輸系統(tǒng)AutoHaul通過列車和鐵路網(wǎng)、地形等信息智能控制,提高了安全性和生產(chǎn)效率,消除了運(yùn)送司機(jī)往返火車的需要,提高了生產(chǎn)力。

在美國Bingham銅礦,該公司制造的低成本機(jī)器人爬蟲MarkII可以深入銅礦峽谷的各種地形,檢測氣體,收集巖石、土壤和水樣,既保護(hù)了安全,又節(jié)省了資金。該公司建立了RTVis?-力拓可視化系統(tǒng),操作員通過一個(gè)3D引擎可以看到礦山所有的現(xiàn)場過程。該系統(tǒng)軟件匯集了地質(zhì)、巖土、鉆井和爆破、生產(chǎn)和規(guī)劃的數(shù)據(jù),并可視化了地表和地下的礦床特征。與此同時(shí),該公司還開發(fā)了礦山自動(dòng)化系統(tǒng)MAS,通過人工智能分析,可以自動(dòng)生成礦體模型,幫助組織設(shè)備調(diào)度,優(yōu)化工藝、預(yù)測和控制礦山爆破。

在安全和環(huán)境方面,多數(shù)企業(yè)使用可再生能源和節(jié)能設(shè)備,有些企業(yè)甚至自建光伏電站發(fā)電,使用淡化海水來進(jìn)行采礦選礦

CorporaciónNacionaldelCobre公司為應(yīng)對氣候變化和可持續(xù)發(fā)展,致力于推廣電動(dòng)化。2019年,該公司在Chuquicamata和elTeniente部門開始測試部署電動(dòng)公共汽車,同時(shí)還在elTeniente銅礦運(yùn)行了***個(gè)混合動(dòng)力鏟運(yùn)機(jī)(LHD)設(shè)備,大幅減少了柴油消耗。

BHPGroup公司設(shè)定了2020年~2030的中期目標(biāo)為溫室氣體排放減少30%以上。該公司將使用太陽能裝置、礦井內(nèi)粉碎和電動(dòng)輸送機(jī)以及電動(dòng)車取代柴油運(yùn)輸車的解決方案。2020年,該公司的Escondida和Spence銅礦用水實(shí)現(xiàn)了40%的淡化海水用量,并計(jì)劃于2030年礦業(yè)開發(fā)用水全部使用淡化海水。

KGHMPolskaMiedzSA公司研究開發(fā)了“操作人員防撞系統(tǒng)”,消除***常見的安全危害。該公司計(jì)劃在其擁有的200公頃土地上建設(shè)光伏發(fā)電廠,并收購附近的風(fēng)力發(fā)電站,使用更多的清潔能源,實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)。

GrupoMexico公司將在秘魯TiaMaria銅礦浸出-萃取項(xiàng)目中全部使用淡化海水,保護(hù)當(dāng)?shù)氐牡叵滤Y源和環(huán)境。

在新技術(shù)新裝備方面,有利于節(jié)能、環(huán)保的新技術(shù)、新裝備也在進(jìn)一步得到發(fā)展,一批新技術(shù)正在得到推廣和應(yīng)用

CorporaciónNacionaldelCobre公司研發(fā)了一種使用伸縮臂和***粘合劑處理和放置炸藥的設(shè)備“blockcaver”,已成功應(yīng)用于100多個(gè)礦巷,提高了爆破的安全性。該公司研發(fā)了一種不可碎裂材料的探測器,能夠檢測和排除可能危及破碎工序運(yùn)行連續(xù)性的原料(如采礦遺留的挖掘機(jī)金屬齒)。自2014年以來,該公司在智利的RadomiroTomic銅礦成功地利用微生物輔助堆浸含黃銅礦礦物的硫化銅礦。該公司的其他礦山也開始試點(diǎn)微生物輔助的硫化銅物堆浸,提高了回收率。為應(yīng)對ElTeniente銅礦和Chuquicamata銅礦深部采礦的地質(zhì)力學(xué)挑戰(zhàn),該公司相關(guān)技術(shù)人員和世界各地專家合作,提出了應(yīng)用水力壓裂技術(shù)破碎巖石進(jìn)行采礦的建議。

GlencoreXstrataPlc公司在巴拿馬Cobre礦和智利Collahuasi銅礦采用Jameson浮選槽取代了老式浮選槽,提高了銅的選礦回收率和銅精礦品位,Jameson浮選槽還在NewcrestMining公司澳大利亞Cadia銅金礦、Barrick公司贊比亞Lumwana銅礦等銅礦得到廣泛應(yīng)用。該公司在秘魯?shù)腁ntapaccay銅礦采用IsaMill細(xì)磨工藝,提高了的回收率和銅精礦品位,并實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。

來源:中國礦業(yè)報(bào)

 


 


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