巴西MRN建立铝土矿纹理分类模型优化开采流程
2026-06-25 11:25
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维度网讯,北方矿业公司(Mineração Rio do Norte, MRN)与研究人员针对巴西亚马逊地区波尔图特龙贝塔斯(帕拉州)的铝土矿,建立了一个基于纹理分类的集成地质冶金模型,旨在优化开采与选矿流程。该研究系统调查了MRN开采矿台上四种典型铝土矿纹理——瓷质状(PO)、晕彩状(AU)、网格状(BW)和粒状(GR)的物理、化学、矿物学及微观结构特性。

研究揭示铝土矿纹理与开采关联,优化工业流程

研究对共计148个样本进行了密度、湿度、孔隙度、辅助干燥和韧性等关键工艺参数测试。分析发现,晕彩状和瓷质状纹理在干燥过程中表现出更优的性能和更高的质量增益;而粒状和覆有石英的网格状纹理则会产生更多细粒、保持更高的湿度并展现更强的磨损性。研究特别指出,晕彩状纹理尽管总孔隙度较低,但其孔隙之间具有高连通性,这有利于湿气扩散,解释了其快速干燥的原因;相反,孔隙度的增加并不总是改善性能,高曲折度可能阻碍水流。

在湿度保留行为方面,不同纹理表现出明显差异:网格状纹理因孔隙连通性高,能稳定保留更多湿气;瓷质状和晕彩状等更致密的纹理则保持低含水量和低变异性;粒状纹理由于非均质性,呈现中间行为,但对开采及选矿的操作控制至关重要。研究还指出,由活性硅相对降低且质量损失最小定义的质量增益,与材料的韧性和密度成正比,在晕彩状和瓷质状纹理中更高;而密度较低的纹理则显示更大的质量损失和更低的质量增益。

粒度化学分析进一步显示,不同纹理产生的细粒具有不同的活性硅(SIR)含量。研究团队据此提出,通过调整旋流分级或优化混矿策略,可以针对晕彩状和瓷质状纹理改善质量回收并提升硅分离效率。为了在选矿前估算可能的增益,研究开发了一个初始预测模型。该模型证明,通过纹理分类来规划铝土矿在月或年内的开采再分配,可减少水耗,从而提高工厂的整体操作效率。

这项研究表明,纹理分类是铝土矿地质冶金学中一个稳健且可应用的工具,能够预测矿石行为、调整工艺路线、优化能耗、控制细粒生成并最小化与活性硅相关的损失。北方矿业公司(MRN)成立于1967年,1979年开始在帕拉州波尔图特龙贝塔斯运营,目前是巴西最大的铝土矿生产商,年生产能力约为1200万吨。今年4月,MRN获得了“新矿山项目”的安装许可证,可将当地运营延长至2041年,项目预计总投资为90亿巴西雷亚尔,年度铝土矿产量目标设定为1250万吨。

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