新快报讯 在粤北群山深处,有些有色金属尾矿曾像一块块沉重的“生态伤疤”——堆积如山的细泥废渣,既浪费资源又带来环境风险。但少有人知,这些“烫手山芋”里竟富含镓、铷等战略性关键金属,它们是我国高科技产业的“工业粮食”,部分长期高度依赖进口。
近几年来,一场“点渣成金”的技术革命正在这里上演。由华南师范大学陈涛研究员领衔的项目“有色金属矿山尾矿资源化回收与利用关键技术与应用”堪比“分子级分拣系统”,让尾矿从“环境包袱”逆袭为“宝贵资源”,不仅为矿业绿色转型探出新路,更在新质生产力的考卷上写下生动注脚,为“百千万工程”落地见效作出了积极贡献。
从泥浆到宝藏:分子尺度“挑”出战略金属
新质生产力,核心在“新”,关键在“质”。尾矿泥化严重(-0.074毫米占90%)、矿物超55种,宛如一碗搅匀的“杂粮糊”,传统方法只能望洋兴叹。陈涛团队从分子尺度建立药剂反应模型,实现硫铁矿物与含铷长石云母定向富集。陈涛介绍说,这套操作就像给这碗“杂粮糊”配上一套智能分选的“分子级筛子”。它能从泥浆般的尾矿中把不同金属逐一“挑”出来——先是富集含铷的矿物,再通过高温“唤醒”其中锁住的稀有金属,最后用类似“萃取”的方式提纯,制得纯度达99.39%的硝酸铷。这套流程能同时“吃干榨尽”尾矿中的多种宝贝:产出品位60%的铁精矿(可用于炼钢)、98%的浓硫酸(工业必需品),以及富含银、镓、铅、锌的人造精矿。
“松绑”再“捕获”:高纯硝酸铷的国产化之路
铷,是一种极度分散的稀有碱金属,化学性质活泼。但铷在航空航天、量子通信、特种玻璃等领域不可或缺,我国对外曾经依存度极高。传统工艺对其“束手无策”,因为铷被牢牢“锁”在矿物晶格中。
新质生产力强调的是全要素生产率的大幅提升。这套技术并非只盯着铷,而是同步建立硫铁高温分离与多金属浸出分级流程,把尾矿“拆解”得干干净净:
产出60%品位的铁精矿(直接炼钢)、98%浓硫酸(工业必需品);
提炼出含银1.99%、镓0.14%、铅66.62%、锌54.94%的人造精矿;
副产工业级氯化钾和高纯碳酸钙,各元素回收率均超80%。
陈涛团队成员周嘉炜博士告诉记者,算下来,每吨尾矿综合效益达430元,尾矿整体利用率从近乎为零跃升至70%。“这好比把一锅‘杂烩汤’里的肉、菜、香料、汤汁全部精细分离,物尽其用。”他表示。
陈涛介绍,经过团队埋头钻研和不懈的努力,2018年以来,这项技术已在凡口铅锌矿、大宝山矿、丹霞冶炼厂扎根。这不仅是经济效益的跃升,更是生产要素的重新定义——废渣变原料,污染变产值,传统矿山正蜕变为新质生产力的试验田。该项目荣获教育部科学研究优秀成果奖二等奖、广东省科技进步奖二等奖及广东省环境科学学会环境保护科学技术奖一等奖等奖项,目前已获授权发明专利15项,回收率、产品品位及环保指标均达国际领先水平,为我国矿业绿色转型树立了标杆。
陈涛研究员常对团队说:“废渣不是终点,而是我们重新认识资源的起点。”当一座座尾矿库从“生态负资产”变为“战略资源银行”,当“卡脖子”的高纯金属实现国产化突围,我们看到的是:以新质生产力为引擎,让传统矿业在绿色、智能、高值的赛道上,跑出属于中国的“加速度”。
统筹:李志 朱颖洁
采写:新快报记者 曾贵真
校对:池翠萍
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