El estado y la importancia de la ingeniería de procesamiento de minerales en la economía nacionalEn el siglo XIX, el procesamiento de minerales no era una disciplina independiente, sino una parte integral del sistema de disciplina minera. Alrededor de 1900, la metalurgia se separó de la industria minera a gran escala y se convirtió en una disciplina independiente. Después de la década de 1930, el procesamiento de minerales comenzó a convertirse en una disciplina de ingeniería relativamente independiente. El procesamiento de minerales inicial (procesamiento de minerales) se basó en el flujo de proceso de la planta de procesamiento de minerales. Es esencialmente un reflejo del procesamiento de minerales y consta de tres secciones principales: métodos de procesamiento de minerales (principalmente flotación, separación por gravedad y separación magnética), procesos auxiliares (como trituración, deshidratación y secado) y detección y control del procesamiento de minerales. Por lo tanto, tiene una gran practicidad. En la segunda mitad del siglo XX, con el rápido desarrollo de la economía mundial, el rápido avance de la ciencia y la tecnología y el agotamiento gradual de los recursos minerales de alta calidad y fáciles de seleccionar, diversas disciplinas en el campo de los recursos y la ingeniería de materiales han sufrido importantes ajustes y cambios. Por ejemplo, la disciplina de la metalurgia se está acercando gradualmente y transformándose en la disciplina de los materiales. El procesamiento de minerales no es una excepción. Ha pasado por una serie de cambios y ajustes y ha enfrentado enormes desafíos. El mineral que se extrae es cada vez de menor ley. Tomando como ejemplo los recursos de mineral de cobre, ¡la ley promedio de minerales de cobre seleccionados en los Estados Unidos fue en las décadas de 1930 y 1940! 1,5, ahora sólo el 0,6%, y la ley del mineral de cobre procesado por concentradores individuales es tan baja como el 0,35%. Se estima que si la ley se reduce del 1,5% al ​​0,5%, el consumo de energía del procesamiento de minerales se duplicará. Una mayor reducción de la ley aumentará aún más el consumo de energía del procesamiento de minerales. El problema no sólo radica en esto, sino también en los problemas medioambientales que provoca la reducción de la ley del mineral. Debido a que fundir 1 tonelada de cobre metálico requiere aproximadamente 200 toneladas de mineral de cobre con una ley del 0,5%, se producen aproximadamente 3 toneladas de roca estéril por cada tonelada de mineral de cobre producida. Con la dilución del mineral de procesamiento de minerales, el tratamiento de relaves y residuos se convertirá en un factor importante que restringirá el desarrollo del procesamiento de minerales. Los distintos productos químicos utilizados también tienen un impacto en el medio ambiente. Se puede decir que el procesamiento de minerales actual se encuentra bajo severas limitaciones del triángulo "economía-consumo de energía-medio ambiente". La proporción de minerales refractarios está aumentando. Con el agotamiento de recursos minerales ricos y fáciles de seleccionar, se ha puesto en la agenda el desarrollo y utilización de una serie de recursos minerales con orígenes complejos y partículas de grano fino. Este problema es particularmente prominente en mi país. Una gran cantidad de minerales de hierro débilmente magnéticos están incrustados con minerales de hierro de grano demasiado fino y minerales asociados (menos de 10 ~ 30?0?8 m), que no pueden clasificarse de manera efectiva. No sólo el mineral de hierro, sino también el mineral de manganeso, la roca fosfórica, la bauxita, etc., tienen el mismo problema. Aunque la tecnología de separación es un problema sin resolver, operaciones como la molienda fina y la deshidratación están lejos de estar maduras. Al enfrentarse a severos desafíos realistas, la disciplina del procesamiento de minerales ha estado y todavía está experimentando enormes ajustes y cambios. Se están desarrollando y aplicando una serie de tecnologías que son adecuadas para procesar minerales pobres y complejos y extraer directamente componentes útiles. El objeto del procesamiento de minerales se ha expandido desde los recursos minerales naturales hasta la recuperación y utilización de recursos secundarios. Diversos desechos sólidos, como relaves, escorias, cenizas volantes, desechos metálicos, desechos eléctricos, desechos plásticos, desechos domésticos e incluso tierra, se han convertido en objetos de tratamiento y se transforman en recursos útiles después del tratamiento. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas y el progreso de la sociedad humana, existe la necesidad de desarrollar materias primas minerales ultrapuras y ultrafinas y materiales con funciones especiales. Otro ejemplo es el grafito, la mica, el amianto y otros materiales minerales no metálicos con funciones especiales, polvos de óxido metálico ultrafinos, etc., que requieren métodos de procesamiento especiales que son diferentes de los métodos tradicionales, que son las llamadas tecnologías de procesamiento profundo. . De hecho, en la segunda mitad del siglo XX, la tecnología de procesamiento de minerales ha ido rompiendo gradualmente el marco tradicional del procesamiento mecánico. La extracción química y la combinación de bioingeniería y procesamiento mecánico han sido durante mucho tiempo algo común en el procesamiento de minerales metálicos y no metálicos. El procesamiento profundo de minerales no metálicos amplía y enriquece aún más esta combinación, como la exfoliación ultrasónica del caolín, la intercalación orgánica e inorgánica de grafito y diversos minerales en capas. Las técnicas de procesamiento tradicionales también han sufrido enormes cambios. La trituración y clasificación ultrafinas se utilizan cada vez más; el método de separación de interfaz se ha convertido en el principal medio de separación de partículas finas y el campo de fuerza centrífuga desempeña un papel importante en la separación sólido-líquido de diversas partículas de moldeado y envasado; La artesanía es cada vez más importante. También han cambiado las tareas de procesamiento de minerales. El procesamiento de minerales no solo proporciona materias primas minerales calificadas, como concentrados en polvo o productos intermedios, para diversas industrias, sino que también se extiende a industrias que pueden producir materiales y productos minerales funcionales ultrapuros, ultrafinos y especiales. La ingeniería de materiales minerales utiliza principalmente menas o minerales no metálicos como materia prima (o materiales base) y utiliza ciertas tecnologías de procesamiento profundo para producir materiales y dispositivos inorgánicos no metálicos con ciertas propiedades físicas y químicas.

Los materiales minerales tienen grandes perspectivas de aplicación, como paneles solares de zeolita, desecante de montmorillonita, materiales aislantes de alta temperatura y sellado de misiles de pirofilita, materiales de sellado de mica sódica, materiales óseos de hidroxiapatita, materiales para moldes dentales de diatomita, materiales refractarios volcánicos, etc. Un análisis más detallado de las operaciones unitarias incluidas en la ingeniería moderna de procesamiento de minerales generalmente incluye: trituración, clasificación, preparación de partículas ultrafinas, separación física (separación por gravedad, separación magnetoeléctrica, separación fotoeléctrica, separación radiactiva, etc.), flotación, separación de interfaz, tratamiento químico y biológico. extracción, separación sólido-líquido (precipitación, filtración, secado), moldeado y granulación, separación gas-sólido-eliminación de polvo, almacenamiento y transporte de materiales, etc. Estas operaciones unitarias se comparan con Ingeniería Metalúrgica, Ingeniería Química, Ingeniería Ambiental, Ingeniería de Materiales Inorgánicos y Tecnología de Partículas, como se muestra en la siguiente tabla (omitida). A través del análisis de la tabla, se puede encontrar que las operaciones unitarias enumeradas en la tabla tienen una gran universalidad en seis campos de ingeniería diferentes, y muchas operaciones unitarias son iguales. A partir de esto podemos ver las conexiones orgánicas y las relaciones cruzadas entre estos seis campos de ingeniería diferentes. Por tanto, se puede decir que el procesamiento de minerales está estrechamente relacionado con la metalurgia, la química, los materiales inorgánicos, la ingeniería ambiental y la tecnología de partículas, ya sea por el desarrollo histórico de la ingeniería de procesamiento de minerales o por las similitudes entre las disciplinas anteriores. En particular, las diversas operaciones unitarias de mecanizado y manipulación de partículas se han convertido en componentes casi idénticos de estas disciplinas técnicas y de ingeniería. La principal diferencia entre estos campos de la ingeniería son simplemente los objetos. No es de extrañar que en Europa estas operaciones generales de unidades de procesamiento físico a menudo se denominen tecnología de mecanizado o tecnología de mecanizado de procesos. En ingeniería química, la yuxtaposición de tecnología de procesamiento mecánico y tecnología de separación incluye casi todas las operaciones unitarias químicas excepto la ingeniería de reacciones químicas. En la ingeniería de procesamiento de minerales, la yuxtaposición de la tecnología de procesamiento mecánico y la tecnología de separación de minerales cubre casi todas las operaciones unitarias. Por lo tanto, desde la perspectiva del sistema disciplinario moderno, se puede considerar que la ingeniería de procesamiento de minerales consta de tres componentes principales: tecnología de separación y enriquecimiento, tecnología de procesamiento mecánico y control de simulación de procesos. Mirando hacia atrás en la historia, no es difícil ver que el procesamiento de minerales fue inicialmente sólo una rama de la minería o la ingeniería metalúrgica. Más tarde, debido a la rápida expansión de la escala de desarrollo y utilización de los recursos minerales, se separó de la minería o la ingeniería metalúrgica. y se convirtió en una disciplina independiente. Actualmente se observa un retorno y una convergencia entre disciplinas. A medida que los recursos minerales se agotan y sus relaciones se vuelven más refinadas, el tratamiento químico se vuelve cada vez más importante y el tratamiento químico es el proceso principal en la metalurgia extractiva. Hoy en día también se mezclan la metalurgia extractiva y la ingeniería química. La ingeniería de materiales minerales o la tecnología incluida en el procesamiento de minerales moderno también está muy cerca de la ingeniería de materiales inorgánicos. El tratamiento de residuos, relaves y aguas residuales del procesamiento de minerales es el contenido principal de la ingeniería ambiental, sin mencionar que la tecnología de procesamiento de minerales (incluida la tecnología de separación) ha encontrado su lugar en los proyectos de gestión ambiental. Con el desarrollo actual de la ciencia y la tecnología, las fronteras entre disciplinas tienden a cruzarse, y el desarrollo de la economía de mercado requiere que la comunidad científica y tecnológica tenga una mayor adaptabilidad y adaptabilidad. En este caso, siempre que no esté restringida por el objeto de investigación, la tecnología de procesamiento de minerales se puede aplicar de manera efectiva a los diversos campos de tecnología de ingeniería mencionados anteriormente. A su vez, absorber y utilizar la experiencia práctica y los resultados de la investigación en otros campos de la tecnología de la ingeniería puede promover un mayor desarrollo del procesamiento de minerales. Se puede decir que la investigación interdisciplinaria y la aplicación de la tecnología de procesamiento de minerales es el mayor desafío y oportunidad que tenemos ante nosotros.