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中国工程院院士沈政昌:依托人工智能技术推动浮选装备转型
科技日报·2025-05-15 09:09

浮选技术发展历程 - 浮选技术是一种根据矿物颗粒表面物理化学性质差异分离有用矿物的方法,古代已用于金银淘洗,现代90%有色金属和50%黑色金属矿石采用浮选法处理[2] - 我国浮选设备研究始于20世纪50年代仿制苏联设备,70年代自主研发4-14立方米设备,21世纪初成功研制50立方米自主知识产权浮选机,打破国外技术垄断[5] - 2010年研制成功200立方米和320立方米浮选机,当时320立方米为世界最大容积,近年又率先推出680立方米和800立方米设备,实现从跟跑到领跑的跨越[6] 技术创新与产业升级 - 浮选装备大型化需解决流体动力学状态相似性、矿化泡沫脱离等关键技术难题,并非简单放大构件尺寸[8] - 行业正推动数字化、智能化转型,需突破检测仪表精度不足的瓶颈,已研发自动充气量测量仪、矿浆水下相机等专用装置[11][14] - 开发浮选装备行业大模型用于技术问答和设备控制,但底层数据仍待完善,需与检测仪器研发协同推进[14] 国际竞争与市场拓展 - 国产浮选机凭借功耗低、可靠性高、价格优势(低于国外一半)逐步打开国际市场,出口至南非、澳大利亚等国[9] - 早期出海曾因未全面符合当地认证标准(如电机)遭遇合同纠纷,后续注重标准化体系建设[9] - 改革开放后中资企业在海外矿山的设备应用为国产装备提供了示范效应[10] 绿色高效发展方向 - 通过装备创新实现能耗降低,选铜吨耗电从2-3度降至不足1度,大型矿山年节电效益显著[11] - 新型流态化浮选设备可提前剔除脉石矿物,减少尾矿排放并提高资源回收率[6] - 探索井下浮选技术,如在几千米深矿井直接初加工金矿,可减少50%矿石运输量[15] 行业挑战与需求变化 - 矿产资源贫杂化加剧,磷矿品位从30以上降至25-26,新能源汽车发展推高磷等关键原料需求[7] - 优质矿山资源枯竭,新开采区域多位于偏远高海拔地带,基础设施不足制约数字化转型[12] - 现有矿浆浓度、粒度检测仍依赖人工经验,传感器技术需突破实验室到工业应用的障碍[12]