8月29日，2024黄金矿业技术大会在山东招远举行，大会以“科技赋能、绿色黄金”为主题，聚焦行业科技前沿和绿色低碳发展，邀请行业院士、权威专家开展综合性、高水平学术交流，实现产学研用深度融合，因地制宜加快培育发展新质生产力，为我国黄金行业的繁荣和可持续发展贡献科技力量。
01 黄金绿色提取技术有了新的重大突破
中国工程院院士、中南大学教授
姜涛
“非氰化是黄金工业可持续发展的必要保障。黄金清洁生产呼唤无毒提金，难处理金矿的利用也期待着非氰化法。”8月29日，在2024黄金矿业技术大会上，中国工程院院士、中南大学教授姜涛表示，黄金是重要的战略性矿产资源，但氰化物的剧毒性威胁环境安全，应该采取非氰化提金技术，目前有几种绿色提金技术有望解决这一难题。
姜涛特别强调了硫代硫酸盐法作为传统非氰试剂提金技术的重要性。他指出：“硫代硫酸盐法因其无毒、环保的特性，被视为最有可能取代传统氰化法的提金技术。然而，工业应用中却面临浸金过程不稳定、试剂消耗量大等问题。”
针对这些问题，姜涛表示，“我们在查明硫代硫酸盐消耗机理基础上，建立了其降耗机制，并通过开发低矿浆电位浸金新技术，构建新催化体系，不仅有效降低了生产成本，提高了金的浸出率。”
此外，新型氯化法的研究也取得了重要进展。姜涛表示，传统氯化法提金工艺常用的氯化提金剂为无机氯，性质不稳定、易分解，受体系影响，且单位时间内释放氯源少，导致浸金体系氧化还原电位和有效氯浓度无法维持在高水平。
“东北大学杨洪英团队研发的TCCA（三氯异氰尿酸）提金体系，以其高效、稳定、无害的优势，展示了在含碳金矿提金中的巨大潜力。该技术不仅浸出速率快，而且能有效抑制碳质物对金的吸附，解决了传统氯化法中的‘劫金’问题。”姜涛说。
在新型合成试剂方面，姜涛指出，市面上新型合成浸金剂种类多，但是都存在着合成原料和工艺复杂成本高、可检出氰浓度较高、试剂的稳定性差、对金矿石的适应性差等问题，开发合成原料和工艺简单、毒性低、稳定性好、浸金率高、矿石适应性强的合成浸金剂是黄金企业实现绿色发展的迫切需求。
“我们成功开发出铁基三嗪类和芳香腈类衍生物新型浸金剂。这些试剂由常见化工原料合成，毒性低、稳定性好，适应性强且浸金率高，有望在未来取代氰化提金工艺。”姜涛表示，特别是铁基三嗪类浸金剂，其浸金速率和适应性表现尤为突出。
随着我国优质金矿资源日趋枯竭，复杂难处理金矿占比达60%以上，复杂难处理金矿资源的高效开发利用是黄金行业可持续发展的迫切需求。
对此，姜涛分析了多种预处理技术。他说：“焙烧、加压氧化和生物氧化等主流预处理技术在我国均取得了成功应用，但各技术均存在一定局限性，分别存在环保压力大、投资和成本高、生产周期长等问题。而造锍捕金技术对贵金属捕收能力强，虽然技术投资大、处理成本高，但是可解决传统黄金冶炼氰化物威胁环境、难处理金矿资源金与伴生有价元素综合回收率低等问题，近年来造锍捕金技术在我国发展较迅速，目前我国铜捕金产能超过200吨/年，接近氰化法产能（约260吨/年）。”
不过，姜涛也强调，尽管硫代硫酸盐法工业应用瓶颈问题，我国已取得重大理论与技术突破，但还需要进一步开展全流程扩大或工业试验，在技术经济评价基础上大力推动其工业应用。铁基三嗪类与芳香腈类衍生物新型浸金剂同样还需要开展扩大或工业试验，进而推动工业应用。对于难处理金矿的三种主流预处理技术与造锍捕金技术，在我国虽然已取得成功工业应用，具体采用何种技术，需要综合考虑矿石特性、周边环境、业主条件等，以达到经济与环境效益的最大化。
02 胶东金矿集区5000米深度
有望突破万吨金资源量
山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队
副总工程师 张琪彬
“从现在查明资源情况，截至2022年末，山东累计查明金矿资源量已经达到5888.68吨（主要-2000米以浅）。据预测，-3000米以浅不少于6000吨，-5000米以浅有望达到10000吨。”8月29日，在2024年黄金矿业技术大会上，山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队副总工程师、总工程师办公室副主任张琪彬说。
张琪彬介绍，胶东地区作为我国最重要的黄金基地，其黄金资源储量和年产量均居全国首位，已探明的金资源量超过5800吨，占全国总储量的35%，且深部找矿潜力巨大。胶东地区主要发育了玲珑式、焦家式、金牛山式、辽上式等近20种矿床类型。焦家式蚀变岩型金矿以规模大、品位低而显著区别于其他类型金矿，是胶东地区最重要的金矿类型。
张琪彬表示，胶西北地区的三条主要控矿断裂带——三山岛断裂带、焦家断裂带和招平断裂带，均拥有超过千吨的金资源量，展现了该地区金矿资源的丰富性。
张琪彬指出，焦家式蚀变岩型金矿床矿体形态和分布严格受控于区域性的宽缓断裂带，主要赋存于主裂面（断层泥）下盘，并沿走向和倾向上呈近等间距分布，被无矿、弱矿带间隔。
在招平断裂带找矿实践中，张琪彬介绍，研究团队结合控矿断裂倾角的深部变化、矿体的侧伏向和倾伏向及富矿段的间距与位置变化等因素，成功构建了深部矿体勘查模型，并识别出有利的赋矿空间。“招平断裂带沿倾向同样具有波状起伏特征，倾角5度至53度，平均30度，集中10度至40度之间，同时沿倾伏方向富/贫矿化段呈韵律式交替出现，且具有近似等间距分布的规律。”张琪彬说。
这一成果直接指导了实际找矿工作。“在招平断裂带新探获了两处超百吨的金矿床，分别是大尹格庄累计探获金资源量174吨的矿床和水旺庄累计探获金资源量186吨的矿床，后者更是招平断裂带迄今探获的最大金矿床。”张琪彬说。
此外，研究团队还通过应用矿体赋存规律，在招平断裂带北段圈定了多个有利找矿靶区，并进行了深入验证。例如，在水旺庄矿区A3靶区施工的深部钻孔ZK3401中，于2830米深处见到了品位为6.85克/吨的工业矿体，证明了招平断裂在近3000米深度仍赋存金矿体。
“基于深部金矿资源潜力预测方法，深部金资源潜力巨大。”张琪彬表示，研究团队认为招平断裂带及胶东金矿集区深部仍具有巨大的找矿潜力，预测招平北段-2000至-3000米金金属量336吨至379吨；预测-3000米至-5000米金金属量302吨至341吨；预测-2000米至-5000米金金属量638吨至719吨。预测大尹格庄深部-1800米至-3000米金金属量118吨至144吨；预测-3000米至-4000米金金属量93吨至113吨；预测-1800米至-4000米金金属量211吨至257吨。
03 我国首座无尾无废绿色矿山
具有重要推广价值
东北大学重贵金属冶金研究所
所长 杨洪英
“我们最终建成了年处理16.5万吨的无氰绿色提金工程，以及日产60万块尾矿高配比制砖环保节能工程，实现了矿石的全组分利用，尾矿大宗消纳，在海南省成功建成我国第一座无尾无废绿色黄金矿山。”8月29日，东北大学重贵金属冶金研究所所长杨洪英在2024黄金矿业技术大会上说。
杨洪英表示，我国黄金资源天然禀赋差，小矿中矿多、大矿少。贫矿多、富矿少。这需要研发适合矿石性质的绿色选冶新工艺，提高金回收率且生态环保，流程装备则要求大型化、智能化，并能提高效率、实现精准控制。
海南抱伦金矿是隶属于山东黄金集团的黄金生产企业，为了实现绿色发展，需要研发无氰的绿色提金工艺以及大宗固废尾矿的利用技术，实现尾渣零排放。杨洪英首先研究抱伦金矿石基因矿物规律。“我们发现为抱伦金矿研发新的提金技术有四大难点：贫硫包裹金，脉石载金，金颗粒极不均匀，接近一半是超细粒金。因此必须研发多种创新、集成技术。”她说。
杨洪英表示，我们首次提出了尼尔森超重力选矿，表面富集、置换富集和淘析富集的富集机理创新理论，同时首次采用两段磨矿、两段尼尔森的置换富集和表面富集，调控粒度、反冲水和重力值，不仅回收了颗粒金，还回收了包裹金，金回收率高达63.35%。针对最难选超细粒金，突破了低紊流逆流矿化的限制，首次研发出直径5米的大型浮选柱，矿化效率提高3～4倍，研发的多流态梯级强化柱-机联合浮选新技术，回收了超细粒金，回收率达32.06%。最终金总回收率高达95.41%。
对于尾渣，杨洪英表示，我们将浮选尾矿和采矿废石作为主要原料，突破了配料没有黏土、抗压强度低等难题，通过高配比制备墙体红砖技术，尾矿配料高达65%，成品率高达99%，实现了大宗固废的零排放。杨洪英指出：“这项技术不仅解决了尾矿堆存带来的环境污染和安全隐患，还有效缓解了当地建筑原料短缺的问题，实现了资源的最大化利用。”
项目的成功实施获得了孙传尧、柴立元等多位院士的高度评价。
中国工程院院士孙传尧表示：“该项目生产运行安全可靠，生产指标稳定，经济、社会、环境效益十分显著，开创了绿色矿山生产新模式，具有重要的推广价值。”中国工程院院士柴立元则认为：“项目实现了复杂难选金矿石全组分高效回收利用，建成国内首家无尾无废的绿色黄金矿山，经济、社会和环境效益显著。”
04 下向分段充填
助力深部破碎矿体安全高效开采
矿冶科技集团有限公司
首席专家 杨小聪
8月29日，在2024黄金矿业技术大会上，矿冶科技集团有限公司首席专家杨小聪详细介绍了深部破碎矿体下向分段充填采矿法的研究与应用成果，为金属矿开采领域带来了重大技术突破。
杨小聪指出，有色金属资源大多赋存在断裂破碎带中，成矿作用与岩浆岩构造密切相关，导致大量破碎难采矿床的形成。据统计，这类矿床占比超过30%，典型矿山包括金川镍矿、武山铜矿、彝良铅锌矿、喀拉通克铜镍矿以及山东黄金的三山岛、焦家、新城金矿等。
“破碎难采矿产资源储量巨大，破碎矿床的安全、高效、智能化开采对我国战略矿产资源安全保障至关重要。”杨小聪表示，传统进路式采矿法（浅孔爆破）在破碎矿体开采中面临诸多挑战，如采场生产能力小、人员劳动强度大、采矿成本高、机械化程度低，难以实现大规模开采和智能化等问题。针对这些问题，杨小聪提出了深部破碎矿体下向分段充填采矿法，旨在通过技术创新提升开采效率和安全性。
杨小聪介绍，该技术思路的核心在于利用充填体顶板稳定性优于破碎矿体原岩顶板的特性，通过进路采场向分段采场的转变，以及浅孔爆破向中深孔爆破的转变，实现大型机械化与智能化装备的应用。
在具体实施方案上，杨小聪表示，有两种技术路径：竖向交错下向分段充填采矿技术和水平交错下向分段充填采矿技术。这两种技术均采用了智能采矿凿岩台车、中深孔、深孔爆破落矿、智能遥控铲运机出矿等先进装备和技术手段，实现了充填体底下采矿，不留设原岩水平矿柱及间柱，全矿段自上而下连续开采。
在三山岛金矿的工程应用中，该技术显著提升了采场生产能力。采场结构参数优化后，采场高度增大一倍，生产能力显著提升。同时，通过理论计算、数值分析和相似材料模拟试验等方法，验证了充填体-岩体组合结构的整体稳定性。此外，还创新性地采用了大范围充填体假顶构筑技术，以及原顶板充填体内预支护设计，进一步保障了开采过程的安全性和稳定性。
杨小聪指出，现场统计数据显示，采用该技术后，采场生产能力可达400~450吨/日，损失率低于10%，贫化率低于5%，实现了高效、低耗、安全的开采目标。这一成果不仅为三山岛金矿等深部破碎矿体的开采提供了有力技术支撑，也为我国金属矿开采领域的智能化发展树立了新的标杆。
