矿山“顽疾”的攻克者——记铜陵有色集团选矿专家王周和
2026年08月04日 13:39 210次浏览 来源: 中国有色金属报 分类: 地矿建设 作者: 陈幸欣 金佳钰
1988年夏天,从中南工业大学矿物工程系选矿工程专业毕业的王周和,走进了铜陵有色集团铜山铜矿分公司的选矿车间。轰鸣的生产设备昼夜运转,厂区处处生机盎然。这个刚从象牙塔走出来的年轻人,自此扎根铜陵有色集团,与矿石打了一辈子交道。
解开矿物“基因密码”
选矿的关键,源头在矿石本身。铜陵有色集团选矿研究所所长王周和常说:“数据不会骗人。多跑一趟现场、多做一组试验,就多一分把握,少一分失误,对症下药才能解决难题。”
破解难题的钥匙,正是工艺矿物学研究。在王周和眼里,所有选矿技术突破,都扎根于对原矿性质的极致了解。因此,2011年,担起选矿研究所重任时,面对数个棘手的科研难题,他不急于调设备、改流程、试配方,而是要求先对矿石进行工艺矿物学研究。
此后,王周和身体力行,带领团队在矿山现场和实验室中两头扎根,一点一点摸清各个矿山、各类矿石的“脾气秉性”:冬瓜山铜矿,不同种类磁黄铁矿氧化特性迥异,是浮选环节最棘手的难题;铜冠(庐江)矿业公司,矿石中铁很细、含量又低,常规磨矿无法彻底解离,普通分选难以捕捉微细铁颗粒,铁资源回收利用陷入瓶颈;天马山矿业公司,金矿物与黄铁矿和砷黄铁矿均伴生赋存,需要思考如何在保证金产品品质的同时提高金资源回收率。这些,都是他多年来积累下来的宝贵认知。靠着这份对矿性的通透掌握,王周和带领团队一一解开各类矿物的“基因密码”,解决了一个又一个制约集团公司发展的重大难题。
时至今日,王周和仍然感慨:“要搞好科研,一定要把矿石的秉性摸透。工艺矿物学研究透了、用好了,就是‘敲门砖’,就是‘金钥匙’,能让贫矿变富矿,废矿变资源。”
与冬瓜山较劲的日日夜夜
冬瓜山铜矿,是铜陵有色的“粮仓”,也是王周和倾注心血最多的地方。自2011年开始,冬瓜山铜矿相关选矿科研项目主要由他负责。从选矿工艺流程考察、选铜捕收剂试验研究,到铜精选浮选柱半工业试验、硫精矿提质半工业试验、难选矿石试验研究以及中矿再磨再选工艺研究——数十项攻关,每一项他都亲临现场。
这座矿山很“刁”。矿石里含有易浮的硅酸盐类脉石矿物,铜矿物浮选总是“慢半拍”。矿石越是复杂难缠,他就越要把矿石的脾气摸透。经过近10年不懈努力,他一次次把自己关在办公室里翻文献,一页一页地“啃”,一个字一个字地“抠”。那些泛黄的纸页上,密密麻麻的批注,见证着一位选矿人的执拗。
“把氢氧化钙添加到磨矿作业里去。”他提出了一个看似简单却极富创见的方案,同时,建议中矿单独再磨再选。2023年,研究成果落地,铜回收率硬生生提高了两个百分点。对于冬瓜山铜矿这样日处理万吨矿石的大型矿山来说,那是每年上千万元的真金白银。
2019年,根据多年研究成果,铜精选作业成功应用“浮选柱+浮选机”联合工艺流程,有效改善了分选效果。而2013—2015年间,针对矿石“硬得硌牙”的难题,他与国内一流科研单位合作,首次采用离散元素法研发了难磨矿石与多级配介质的能量匹配技术,在SAB流程中创造性地采用线接触破碎的锥柱体介质作为球磨机的磨矿介质——相当于给球磨机换了一副“钢牙”。半自磨机处理能力提升,磨矿细度提高,选矿指标明显改善,3年累计新增利润两亿多元,整体技术达到国际先进水平。
给安庆铜矿“开药方”
如果说冬瓜山铜矿的难题是“难磨”,那么安庆铜矿的麻烦就是“难选”。铁精矿含硫过高,一直是安庆铜矿的棘手难题。含硫1.2%的铁精矿,在市场上缺乏竞争力。王周和作为主要负责人之一,主持了安庆铜矿铁精矿脱硫工艺研究。成果应用于现场后,他跟进工业试验,逐项优化工艺参数,最终把含硫量压到了0.8%以下。
安庆铜矿的磁黄铁矿含量逐年增加,选铜指标跟着往下掉——铜矿物浮选滞后,回收率波动,生产一度陷入被动。王周和将冬瓜山铜矿的成功经验引入安庆铜矿,建议在球磨作业中添加氢氧化钙。根据他的建议,2023年11月,安庆铜矿完成添加系统改造,运行后效果良好,选铜指标明显改善,氢氧化钙用量下降了六成以上。
与此同时,王周和还主持了安庆铜矿硫铁资源回收试验研究,结合原料性质的差异提出整体回收方案,实施后对硫铁资源分类分选,有效提高了产品品质和资源回收率,每年为矿山增收800万元。同一思路在不同矿山的灵活应用,既治标也治本。2019年,中国工程院院士孙传尧在安庆铜矿调研时,通过对选矿工艺的深入交流和近几年技术攻关成效的考察,高度认可其技术实力。
从尾矿堆里“淘宝”
选矿人的目光,从来不止于矿石本身。铜陵有色集团铜冶炼渣中含有大量铜资源。在金口岭矿业公司工作时,王周和就发现铜冶炼渣再选受限于行业设备短板,运行效果不理想。一次偶然的契机,他了解到彼时还是科研人员的沈政昌院士开发了一款CLF新型浮选机——当时仍停留在图纸阶段。在详细了解设备创新点和原理后,王周和与沈政昌院士一拍即合,全力推进CLF浮选机在铜冶炼渣再选工艺中的落地应用,并取得成功。
这次开创性应用彻底打破了国内渣选矿行业传统设备选型格局,推动了中国渣选矿设备选型标准的革新,填补了国内新型浮选设备在渣选矿领域的应用空白。
铜冠(庐江)矿业公司建矿初期,基于尾矿磁性铁含量仅1.5%的极低禀赋现状,并未规划尾矿回收工序。但王周和并不甘心:铁含量虽低,难道就真无计可施吗?他带领团队成员主动攻坚,无数个日夜深耕试验、比对数据、优化参数,反复剖析矿石嵌布规律、粒度分布特征与分选适配性,最终创新提出并成功落地“磁选预富集+再磨再选”一体化新工艺,精准攻克了低含铁尾矿资源化利用的技术壁垒。成果应用后,该公司每年可产出含铁60%的铁精矿3万吨。
此后,他带领团队联合北京科技大学、矿冶科技集团有限公司、安徽理工大学等高校和科研院所深化产学研合作,针对冬瓜山铜矿尾矿含硫较高的现状,提出用作建筑基材产品分质利用技术方案,再次解决了这一困扰铜陵有色集团的难题,成果获安徽省科技进步奖二等奖。
把目光投向更深更远处
王周和的舞台,不止于铜陵有色。王周和先后参与了国家重点研发计划、安徽省科技攻关项目。在“姚家岭铜铅锌难选多金属矿石选矿工艺研究”中,他承担验收材料编写工作,2019年顺利通过安徽省科技厅验收。
目光投向更远的深海矿产资源开发,他圆满完成中国大洋协会对铜陵有色选矿研究所的重托。2018年国庆节,当别人享受假期的时候,他把自己关在办公室里编写《深海多金属硫化物资源综合回收可行性研究》立项申请书。海风、盐雾、高压、腐蚀——深海采矿的难度远超陆地。他充分总结选矿研究所前期在海底矿选矿技术上的经验,详细制订试验研究方案和路线,合理规划财务费用。申请书顺利通过中国大洋矿产资源研究开发协会审核,获批科研经费100万元。这是中国大洋协会首次与国内企业技术中心开展此类合作。他同时负责该项目选矿试验研究及结题验收工作,2020年10月,以第一名成绩顺利通过专家组评审验收。
跳出地域格局放眼全域,王周和主动服务铜陵有色集团科研布局,深度参与国家级科研平台共建运营:立足铜陵有色集团与矿冶科技集团有限公司共建的矿冶过程智能优化制造全国重点实验室,牵头对接矿山智能选矿、浮选智能优化控制等核心研究方向,开展多项现场产业化试验;作为骨干技术人员,全程参与中国—赞比亚矿产资源绿色安全开发“一带一路”联合实验室建设筹备与落地工作,助力实验室于2026年初顺利揭牌;长期依托金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心开展资源循环、尾矿综合利用技术研发,配合牵头单位完成中心优化重组相关技术材料梳理与答辩支撑工作,打通了从基础理论、实验室研究到工业化应用的完整链条。
38年来,王周和获授权专利20项(其中,发明专利11项、实用新型专利9项),获省部级科技奖励12项(其中,一等奖4项),发表学术论文10篇。荣誉背后,是他对选矿事业日复一日的坚守。
38年,他把最好的光阴种在了矿石里,选矿指标提升了,尾矿变成资源了,深海项目验收通过了。在铜陵有色集团,人们都说:“王所长这个人,和矿石打了一辈子交道,自己活得像一块矿石——沉默,坚硬,内里藏着沉甸甸的分量。”
责任编辑:任飞
二审:淮金
终审:孟庆科
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