孙传尧院士:若这项研究成功中国将引领国际矿物加工业

日期:2024-03-04 17:34:27 | 作者: 新闻中心



  1957年,在莫斯科接见中国留学生的时候,在其中一个留学生的笔记本上写下了四个字:“开发矿业”。如今,60多年过去了,曾经被国家格外的重视的矿产资源开发,似乎失去了景气。中国工程院院士孙传尧在日前接受《中国黄金报》记者正常采访时表示,矿业开发没有过时,也一定不是夕阳产业。

  矿业是任何一个国家国民经济的基础,也是国家国防安全的基本保证。据孙传尧介绍,曾有专家做过这样的统计,当一个国家人均GDP增加时,对矿产资源的需求是加剧的。这一规律在农业化社会不是很明显,但在工业化社会就很突出。当工业化完成之后,矿产资源的需求就会开始下降,直至一个较为稳定的区间。

  “我国现在正处于工业化的中后期,按照这一个规律,可以说对矿产资源的需求还很旺盛。中国相对其他几个国家更特殊一点,因为中国有14亿人口,且城镇化进程比较快。“孙传尧说,”基于这些原因,中国对矿产资源的需求比别的国家要大。即便是完成了工业化进程,中国恐怕也不会像别的国家那样,马上转入对矿产资源需求下降或者较为稳定的阶段。我们这样的平台期可能会稍微长一些。包括中国在内的任何一个国家,谁掌握了矿产资源,谁就有了国民经济发展和国防安全的一个保障。”

  孙传尧认为,从全世界来说,今后少则几十年,多则上百年,对矿产资源的需求可以说不可或缺。他举例说,现在很多有远见的国家,不仅在大陆上开发矿产资源,还将矿产资源开发的触角伸向了深海,甚至月球。“深空矿产资源开发好像是天方夜谭,但从实际、从长远来说,总有一天地球上矿产资源会枯竭。到那时就要开发海洋或者深空的资源。为什么这么做呢?因为各国已经认识到矿产资源是永久需求的道理。对于中国这样一个人口众多、工业化正在进行、城镇化不断推进的国家来说,今后三五十年,对矿产资源的大量需求是不争的事实。”

  在我国战略性矿产资源中,大部分对外依存度较高,黄金也是如此。据统计,2019年我国黄金消费量达1002.8吨,而黄金生产量为380吨,对外依存度超过60%。“但黄金跟别的矿产资源相比,有很大的优势。”孙传尧说,“那就是不存在市场问题。别的矿产资源生产多了可能会卖不出去,但黄金不会。”

  孙传尧认为,黄金是硬通货,一个国家黄金的产量,以及国库里边黄金储备量,是这一个国家财政实力的体现。虽然黄金不愁卖,但其地质勘探、采矿,选矿工艺是相当复杂的,产出很不容易。在我国,黄金与铁矿、煤矿不一样,很多小矿脉是很复杂的,很难开采和选冶。但令人欣喜的是,在科学技术创新的推动下,黄金生产正逐步走向更科学的方式,相关企业也正在向全球先进黄金企业靠拢。“比如,紫金矿业。”孙传尧举例说,“其整体矿产资源开发实力是建立在科学技术进步之上的。尽管资源品位较低,有大量的贫、弃、杂矿,但依靠科学技术进步,紫金一一化解,并取得了可观的经济效益与环保效益。”

  中国处于环太平洋成矿域、欧亚成矿域和古特提斯-喜马拉雅成矿域三大构造成矿域的交汇带。组成中国大陆的各小板块之间相互碰撞、岩矿物质混合,导致成矿物质复杂。各成矿带之间有相互交接与物质混合。早、晚形成的矿床之间有叠加作用。这一些因素决定了中国地质构造环境的复杂性和矿床成因的多样性,由此形成了中国矿床资源诸多特点,其中最突出的特点就是资源禀赋差、难加工。

  随着工业化进程的加快,我国矿产资源需求量持续增加,资源禀赋差的特点对矿物加工技术提出了更加高的要求。生态环境保护要求的日趋严格,倒逼我们要采用创新的整体技术来突破矿产资源开发的制约。加强对矿物资源个性化的基因研究,无疑是一个科学选择,这就是基因矿物加工工程。该工程以矿床成因、矿石性质、矿物物性等矿物加工的基因特性研究与测试为基础,建立和应用数据库,将现代信息技术与矿物加工技术深层次地融合,经过智能决策与推荐、模拟仿真和有限的选矿试验验证,快捷、高效、精准地选择选矿工艺技术,为新建选矿厂的设计或老选矿厂的技术改造提供基础。“基因矿物加工工程是借鉴美国材料基因组和中国版的材料基因组的研究而提出的。”孙传尧说。

  对于这一研究的意义,孙传尧表示,一是研究模式创新。将由经验积累、试验探索为主的传统模式转变为矿床、矿石和矿物性质数字化、技术方案智能决策的现代信息模式。二是研究周期大幅度缩短。成熟的基因矿物加工工程一般可在几周内完成以往一年以上的研究工作。三是客观决策减少人为干扰。基因矿物加工工程研究通过基因测试与提取、数据输入与智能决策的形式进行,成果以数字化形式体现,减少人为因素对技术路线和指标的干扰。

  “如果这项研究成功,可对国际矿物加工的技术进步起到引领作用。”孙传尧说,“目标是集中突破基因提取,基因与选矿工艺流程的匹配、决策模型、矿物工艺流程建模仿真等基础性理论与核心关键技术;重点构建基因矿物加工工程数据库和数据仓库;开发选矿流程智能决策平台和矿物加工工程全生命周期服务平台;建设基因矿物加工工程工业应用示范基地;培养一支高水平的科学技术人才和创新团队,逐步形成基因矿物加工工程研究体系,为产业转型升级与体质增效,以及矿业的可持续发展提供强有力的科技支撑。”

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