智利安托法加斯塔大学启动国际项目研发无硫尾矿浮选工艺
智利科研团队启动了一项为期三年的国际合作项目，旨在从源头解决矿业废弃物中的酸性矿山排水问题。该项目由先进采矿技术中心（AMTC）研究员、安托法加斯塔大学（Universidad de Antofagasta）化学工程与矿物加工系学者路易斯·西斯滕纳斯（Luis Cisternas）博士领导，核心目标是设计能够产生无硫尾矿的浮选工艺。
该项目名为“通过多尺度分析提高金属回收率：从分子建模到铜矿生产的工艺优化”（Enhancing Metal Recovery Through Multiscale Analysis: From Molecular Modeling to Process Optimization in Copper Operation，ANID ECOS250037），在2025年ECOS-ANID科学合作计划框架下获得资助。研究团队由安托法加斯塔大学、法国洛林大学（Université de Lorraine）L2CM实验室和比奥比奥大学（Universidad del Bío-Bío）的研究人员组成，其中洛林大学团队由迈克尔·巴达维（Michael Badawi）教授领导。
酸性矿山排水是矿业废弃物中的硫化矿物与水、氧气接触后产生的酸性溶液，可能迁移金属，对矿山作业和尾矿库环境管理构成挑战。研究团队提出的“无硫固体”（Solid WithOut Sulfide, S.O.S.）概念认为，尾矿和其他矿业固体废弃物应不含硫化矿物。西斯滕纳斯博士表示，该项目旨在通过实验研究和分子建模生成知识，以设计能够产生不含酸性排水生成元素尾矿的工艺，其意义在于从源头消除矿业尾矿的潜在危险，而非事后处理。
项目采用多尺度研究方法，结合实验研究与分子建模工具，包括从头计算（ab initio）和密度泛函理论（DFT），以及浮选回路的设计与优化。研究人员首先在分子尺度上了解不同矿物的相互作用及有利于其选择性分离的条件，再将知识用于设计更高效的浮选工艺。西斯滕纳斯指出，分子建模有助于理解硫化矿物混合物分离过程中的尺度效应，包括矿物分离的难易差异及促进选择性分离的条件，这些知识可指导浮选回路设计。
该方法将化学基础现象与工程决策相连接，使浮选回路设计基于对矿物分离机制的深入理解。预期主要成果是推动设计出能够分离硫化矿物的浮选回路，使最终尾矿不再具有产生酸性排水的潜力。西斯滕纳斯解释，无硫尾矿具有化学稳定性，可避免酸性物质产生及与金属浸出相关的重金属释放。
项目预计在三年执行期结束时达到技术成熟度TRL 3-4级，即实验室验证水平，为后续放大阶段奠定基础。除科学出版物外，计划还包括开发一个开放数据库，收录对国际科学界有价值的分子模型，并提出浮选工艺设计的新方案。
智利研究团队成员还包括安托法加斯塔大学的里卡多·赫尔德雷斯·巴伦苏埃拉（Ricardo Jeldres Valenzuela）博士和耶西卡·博特罗（Yésica Botero）博士，比奥比奥大学的贡萨洛·克萨达·埃斯卡洛纳（Gonzalo Quezada Escalona），以及博士生安德烈斯·卡纳莱斯·马胡齐尔（Andrés Canales Mahuzier）和格雷西亚·维尔卡·阿拉尔孔（Grecia Villca Alarcón）。西斯滕纳斯认为，该研究路线若应用于工业，将改变采矿运营方式，使问题在流程源头得到处理，而非在生产链末端应对。
