2026–2032年矿物加工产业战略与十五五展望报告

定义

矿物加工是指矿石在完成钻孔、爆破与采出之后，从原矿进入选矿厂开始，到被升级为可进入下游冶金或化工提取环节的精矿、富集矿物组分或尾矿排放物为止的那一整套分离与富集过程。其本质任务不是直接把矿石变成金属铜、金锭或其他最终金属产品，而是在不改变矿物基本化学属性的前提下，通过物理或物理化学方法实现有用矿物与脉石矿物的解离、分级和分选，使原本低品位、矿物嵌布复杂的原矿被转化为具有更高品位、更适合冶炼、浸出或精炼处理的精矿产品。从产业链位置看，矿物加工处于采矿之后、冶金之前，是连接矿山采出与金属提取的核心中间环节。 从工艺链条看，矿物加工通常起始于原矿接收、储矿、给料和粗粒预处理。爆破后的矿石首先进入料仓、板式给料机、振动给料机、棒条筛或预先筛分设备，对大块和细粒进行初步分流，然后进入颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机或反击式破碎机等设备完成粗碎和中细碎，再通过振动筛形成闭路控制粒度，使物料逐步达到后续磨矿所要求的给矿粒度。在一些矿石性质适合的场景中，流程还会在细磨之前加入预选富集环节，例如基于密度差异的重介质分选，或基于颜色、光谱、X射线透射、激光诱导等特征的传感分选，以便尽早剔除废石、降低后续磨矿和选别负荷。对现代选厂而言，这一阶段的核心逻辑不是单纯“把矿石打碎”，而是以尽可能低的能耗和钢耗，将矿石逐步处理到适于有用矿物解离的粒度范围。 当矿石进入磨矿—分级回路后，矿物加工才真正进入解离控制的核心区段。由于有用矿物往往与脉石呈细粒嵌布或连生状态，仅靠破碎通常难以实现充分解离，因此需要利用半自磨机、自磨机、球磨机、棒磨机、立式搅拌磨等设备进一步降低粒度，并通过水力旋流器、分级机、振动细筛或空气分级设备对磨后产品进行粒级控制。细粒达标的矿浆进入下一步选别，粗粒则返回磨机再磨，形成典型闭路流程。这个阶段的目标不是无限制地细磨，而是在回收率、精矿品位、能耗、过磨风险和下游选别效果之间找到最优平衡点，因为矿物加工的本质是实现“有用矿物单体解离”而非简单追求更细粒度。 在完成足够解离之后，流程转入真正的分选富集阶段。分选方法的选择取决于有用矿物与脉石之间最具工业意义的物性或表面性质差异。若二者密度差异显著，则可采用跳汰机、摇床、螺旋溜槽、离心选矿机、重介质旋流器等重选设备；若磁性差异明显，则采用弱磁或强磁磁选机，包括湿式筒式磁选机、高梯度磁选机、干式磁选机等；若矿物表面润湿性与药剂响应差异显著，则采用浮选法，通过搅拌式浮选机、充气式浮选机或浮选柱，在捕收剂、起泡剂、调整剂作用下实现有用矿物选择性上浮。对于硫化铜、铅锌、钼、镍等体系，浮选通常是最关键的富集单元，并按粗选、扫选、精选等段次配置，以在回收率与精矿品位之间实现流程平衡。对于金矿，若存在明显的粗粒自然金，还可能在浮选或氰化前加入重选回收回路，以减少贵金属损失并改善整体经济性。 分选之后的矿浆仍含有大量水分，因此必须进入浓缩、澄清、过滤和必要的干燥环节，才能形成可运输、可储存或可直接送入下游冶炼系统的精矿产品。此时所用设备主要包括浓密机、高效浓密机、澄清器、陶瓷过滤机、压滤机、真空带式过滤机、盘式过滤机以及相关泵送和尾矿输送系统。精矿经脱水后形成铜精矿、铁精矿、铅锌精矿、重矿物精矿、煤精煤或含金精矿等，这些产品已经是矿物加工的最终输出，但仍然不是“真正的金、铜等金属”。只有当这些精矿进一步进入火法冶炼、湿法浸出、萃取、电积、电解精炼或其他冶金提取过程之后，才会转化为粗铜、阴极铜、金锭、银锭或其他最终金属产品。换言之，矿物加工解决的是“把有价值的矿物从矿石中高效分出来”的问题，而不是“把矿物直接变成金属”的问题。 因此，从钻孔爆破后的原矿到最终精矿形成之前，矿物加工覆盖的是一条完整且高度工程化的流程链，包括原矿接收、给料、筛分、破碎、磨矿、分级、预选、重选、磁选、浮选、浓缩、过滤、尾矿处理和工艺水回用等环节；对应的设备体系则包括给料机、输送机、料仓、破碎机、筛分设备、磨机、分级设备、泵、旋流器、重选设备、磁选设备、浮选设备、浓密机、过滤机及尾矿处置设备。它既是矿山价值实现的第一道深加工工序，也是决定精矿品位、回收率、单位能耗、水耗、尾矿量和冶炼适应性的关键技术平台。