創新引領，助推礦業轉型綠色發展
閱讀提示
傳統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，礦產品價格持續波動，礦業剛性成本上升，國內礦業進入深度調整和震蕩之中。就河北而言，受到礦業資源稟賦和粗放管理的影響，省內礦企噸礦成本高、行業競爭力較差，伴隨京津冀協同發展對環保要求的不斷提高，面臨著巨大挑戰。
挑戰與機遇同在，礦業發展的瓶頸期，正是全省礦業練好基本功、推動礦業轉型升級、綠色發展的窗口期。
全省礦業踐行創新、協調、綠色、開放、共享的五大發展理念，著力推進新常態下礦業經濟持續健康發展，引領礦業供給側結構性改革，加快推動礦業轉型和綠色發展，努力實現礦產資源利用方式和管理方式的根本轉變。我省礦山企業正積極探索新的生產方式，努力采用新設備、新工藝，提高資源綜合利用效率，礦山綠色發展水平逐步提升，礦業競爭力不斷增強。近日，筆者走進我省五家礦山企業，看它們如何依靠技改升級、智能管理，提升礦業發展的質量效益。
中國黃金集團河北東梁金礦：工藝技術升級，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，與黃金礦山要經過采礦、冶煉等多道復雜工藝、付出艱辛勞動是分不開的?！焙颖睎|梁金礦有限責任公司副總經理李伯利說。近幾年來，東梁金礦不斷改進工藝技術路線，走出了一條節約集約利用資源的黃金礦山開發之路。
東梁金礦位于寬城滿族自治縣境內，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企業，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升級，建成了年生產規模99萬噸（礦）、年可堆浸30萬噸（礦）以上的現代化大型金礦企業。截至目前，這座金礦已經成為河北日處理量最大的低品位黃金礦山。
“在生產過程中，我們要經過破碎等環節，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。根據這個規律，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，保證工藝指標的穩定性?！崩畈f。不僅如此，傳統金礦在這個環節需要占用大量土地，消耗資源，而東梁金礦進行改造后，減少兩臺皮帶運輸機，進而縮小廠區面積，節約了投資和生產過程中的能耗。
技術在升級，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?！敖鹱颖磺杌c溶液溶解后，在容器里變為液態，用活性炭把液態金吸附后，再進行解吸作業，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’?！崩畎乩f。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，避免安全事故發生。
東梁金礦礦石品位低，這就要求企業在創新增效上下功夫?！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。
邢臺中聯新型建材示范園：生產更智能，礦山更綠色
潺潺流水、綠樹成蔭，生產砂石卻不見石料，近百畝的礦山廠區內很少見到工人影蹤……6月15日，筆者在邢臺中聯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。
按照未來年生產能力800萬噸計算，如果是傳統采石企業，產生的尾料堆放每年就需占用50畝地?！暗俏覀兺ㄟ^生產工藝改進，整個生產過程中，沒有任何尾料產生?！毙吓_中聯新型建材示范園負責人朱志奇告訴筆者，企業采用新工藝對產生的石屑進行加工整形，生產機制砂。產生的石粉則做成干混砂漿，生產免燒機制磚。
通過技術升級改造和智能化礦山建設，邢臺中聯建材產業示范園能把每一塊石料都吃干榨凈，既保護了生態環境，又增加了企業效益。
筆者在示范園智能運營指揮中心看到，從采石、生產到運輸出廠的每個環節都能顯示在大屏幕上，生產管理人員通過觀察切換屏幕，能發現在生產過程中發生的各種情況，做到及時處理和預警。智能控制系統還能了解生產運作及物料存儲情況，減少人力資源成本。“屏幕中的車輛，如果是綠色箭頭正向轉動，表明是正常行駛，如果紅箭頭反轉，說明有行駛異常。通過智能化管理，示范園對車輛實現了全程監管。”朱志奇指著屏幕告訴筆者，車輛超速會報警，停留超時會報警，違規卸料會報警…做到合理調度車輛，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，應用于骨料、機制砂生產線及商混系統的生產、數據分析、輔料車隊管理、實驗室配比等環節，整條制砂、制石和商砼生產流程全部實現智能自動控制。
礦山更智能，生產更綠色。在環保方面，示范園按照工業廠房標準對大車間進行封裝，還對車間內易產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、清掃裝置和噴淋設施，在破碎、篩分車間和倉儲、出料等易產生揚塵部位，采取負壓除塵系統控制揚塵污染。目前廠區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保的高投入。“按照環保標準，建設一條年產200萬噸的骨料加工生產線，環保投資一般不超過600萬元，示范園的骨料線各項環保綜合投入達到近5000萬元，占總投資的30%，遠遠超出國家對‘環保投入不低于項目投資的5%’的標準。”朱志奇說，按照示范園規劃，整個園區綠化覆蓋率不低于60%，爭取兩年內打造成花園式循環經濟的新型建材示范園。
河鋼礦業司家營鐵礦：三維智能技術，助力精細開采
做規劃的時候，鐵礦該往哪兒挖？開采的時候，如何去除夾巖？6月20日，見到河鋼礦業集團司家營鐵礦北區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，由于作業地圖老舊，數據標注不清，即使身為專業技術人員，他的工作開展起來也不容易。如今，河鋼礦業公司司家營鐵礦借助三維智能技術，為礦山建立三維地質模型，讓采礦變得更容易，生產效率提升了。
“過去要算清楚一個礦區的儲量，加班加點至少得一個多星期，現在通過三維智能技術，也就是一天左右，形象還很直觀?！蓖踅ㄈA說，為改變傳統礦區計算周期長、挖掘精度差等傳統礦山開采弊端，司家營鐵礦引進了3DMine系統，有了這套智能軟件的幫助，整個礦區的資源儲量可以三維立體形式呈現到電腦上。智能系統讓司家營鐵礦實現計算、生產同步完成，大大縮短了礦山開采時間，提高生產的準確性。
據了解，司家營鐵礦屬于冀東礦脈的一支，礦區內礦體分枝復合現象十分明顯，礦體厚度變化較大、夾巖多，品位分布也不規律。建礦初期，所有地質資料都是上世紀70年代末地質勘探隊提供的紙質圖件。進入信息化時代，為進一步摸清礦體賦存情況和變化規律，司家營鐵礦技術工作人員拋棄傳統的手工繪圖，把圖件數據的電子化作為進入智能礦山時代的敲門磚，對平面圖、礦體垂直投影等數據重新整理，采用數字化智能手段創建礦區地質數據圖，利用三維軟件的技術優勢，建立礦區礦體三維地質模型，為礦山生產勘探成果匯總、展現、應用提供了一種全新的方式。
“技術人員通過日常生產勘探，完善炮孔、數據庫，及時更新修正礦體及品位信息，為生產單位作出科學決策提供可靠的地質依據?！蓖踅ㄈA說。如今，智能技術已成為司家營鐵礦保生存、求發展的重要支撐。隨著三維智能技術的應用，司家營鐵礦實現了管理從二維到三維，數據從單一向多元的轉變，通過建立三維礦體模型，直觀詳細地展現礦體分布情況，更好分析礦區內地質信息分布規律，從而對復雜地質情況作出準確判斷。尤其是在處理大量工程量數據時，利用三維技術可大大提高數據準確性，讓礦山開采步入精細化時代。
智能礦山是一種挑戰，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用，改善了礦山的技術經濟指標，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：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。很多鐵礦采選企業關門歇業。6月10日，筆者在承德天寶礦業有限公司看到的卻是一派熱火朝天的生產場景。
“智能化改造升級，讓天寶走出了一條效益提升、綠色發展之路?！背械绿鞂毜V業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，積極采用新技術、新工藝，引進和使用國內外先進設備，逐步實現生產過程自動化、數字化、網絡化、可視化，有效降低各類生產成本，運營效益大幅提升。
據了解，雖然天寶礦業擁有礦區面積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。
“雖然市場形勢和現實條件難以改變，但我們可以通過技術升級改變我們的生產經營狀況，從容應對。”劉曉光說。近兩年來，天寶礦業投資2600萬元，建設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，可節約1000余萬元/年，還有效降低了汽車運輸帶來的揚塵污染。”劉曉光說。目前，天寶礦業正在研發自動化運行技術，加快在礦石給料、皮帶輸送、振動篩分、故障處理等方面應用，智能化水平不斷提升。
如今，在天寶礦業，這樣的工藝設備升級的故事還有很多。比如，尾礦庫加裝自壓回水系統、尾礦濃縮工序節約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，將精粉產量提高15%左右，還緩解了尾礦排放壓力，減少了污染。
“應對鐵粉市場變化，近幾年來，企業在破碎、磨選、除塵等多個環節，積極引進和應用自動控制技術，實現了節能環保與降本增效有機統一?！眲怨庹J為。
天寶集團不僅在工藝技術升級上舍得投入，還力求在精準管理方面有所創新。目前，企業已經開展內控體系和ERP系統建設，對財務系統以及大庫進行全面改造升級，完成了物資管理的網絡化智能化建設，企業經營管理效率大大提升。
建龍礦業：礦砂綜合利用，礦業轉型升級
這是一家礦山企業的智能化升級路線圖。2011年，這家企業投資1170萬元，分三期完成三個選廠的自動化控制系統。之后又投入1018萬元，完成了物料計量無人值守系統、電力遠程抄表系統、安全監控系統、生產指揮系統的智能化改造，初步建立數字化采集、信息化整理、流程化運行的礦山管理平臺。建龍礦業持續推進礦業信息化，成效顯著。“通過自動化、智能化改造，降低了員工的勞動強度?！背械驴h建龍礦業有限責任公司工程設備部經理孫國峰說，下一步，公司將推進采礦智能調度系統，整合生產計劃、調度指揮、數字統計分析、供應鏈管理、經營結算等系統，打造現代化高效礦山。
以智能為手段，建龍礦業在資源綜合利用上作出大文章?！?013年，我們的技術人員從采區中發現了銅，企業決定增加投資建設選銅車間，投產后，我們每年又能在尾礦中選出1000多噸銅，創造銷售額3000多萬元?！背械驴h建龍礦業有限責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。“對尾礦的綜合利用，不僅減少了浪費，還讓企業看到了利潤，增加了進行技術改造的積極性?！倍B博說。最近一段時間，他們又在實驗中發現，該采區含有鈧元素，品位還不低，企業正在與相關科研機構合作，致力于實現鈧的提取，由于鈧是一種稀有元素，在高新技術領域應用廣泛，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。建龍礦業投資5000萬元，建成年產蒸壓尾砂磚6000萬塊的配料、混料、成型生產線，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。在加大礦業技改力度的同時，建龍礦業著手復墾礦山，恢復生態環境。目前，建龍礦區有尾礦庫10000多畝。目前，企業已與中國農業科學院合作，將投資4億元建設現代高效生態農業園，形成礦業生產、現代高效生態農業、休閑觀光產業融合發展的模式，建設綠色礦山。
