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工藝礦物學參數(shù)自動測試技術開發(fā)及其在礦物加工過程中的應用

成果簡介

工藝礦物學是以礦物加工不同階段礦物樣品的礦物學特性為研究對象的邊緣學科。一直以來工藝礦物學參數(shù)自動分析技術被國外產(chǎn)品壟斷，因其售價過高難以在國內(nèi)礦山推廣應用。2016年，成果完成人在國家科技支撐計劃支持下，成功研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的工藝礦物學參數(shù)自動分析系統(tǒng)(BPMA，BGRIMM Process Mineralogy Analyzer)，項目研發(fā)了高效的礦物自動識別系統(tǒng)，建立了近2250種礦物能譜數(shù)據(jù)庫，提出了基于峰形比對的礦物元素標記新方法，提高了礦物識別的準確度；創(chuàng)新了礦物顆粒分割和礦物分相的方法，實現(xiàn)了精確識別并準確切割點粘連以及線粘連顆粒和礦物相的精準分割；利用研發(fā)的工藝礦物學參數(shù)自動測試分析系統(tǒng)構建了一種礦石的可利用性評價方法；同時還將該系統(tǒng)成功應用于西部礦業(yè)、北京礦冶科技集團、山東黃金集團等單位，提高了工藝礦物學測試效率，具有顯著的經(jīng)濟、社會效益。該研究成果獲授權發(fā)明專利3件，創(chuàng)新性強，對礦產(chǎn)資源的高效開發(fā)利用提供了技術支撐，具有重要的科學意義和應用價值。評價委員會一致認為該成果達到國際領先水平。

技術狀況

創(chuàng)新性

獨占性

盈利性

持續(xù)性

先進性

成熟度

1.創(chuàng)立了高效的礦物識別系統(tǒng)；建立了全面的礦物能譜數(shù)據(jù)庫；
2.獨創(chuàng)了礦物顆粒分割和礦物分相的方法，實現(xiàn)了礦物相的精準分割提??；
3.發(fā)明了一種適合于我國特色的一類礦石的礦石可利用性評價方法；
4.促進并推廣了礦物自動分析系統(tǒng)在礦山企業(yè)中的實際應用。

發(fā)明了一種適合于我國特色的一類礦石的礦石可利用性評價方法；建立了全面的礦物能譜數(shù)據(jù)庫；建立一套礦物自動分析方法，在中國礦山企業(yè)推廣培訓。上述三點是難以復制和獲取的，具有獨占性。

工藝礦物學參數(shù)自動測試技術能快速、準確地測定礦物組成及含量、產(chǎn)品磨礦粒度分布、礦物嵌布粒度分布、目標礦物解離度、目標礦物與其它礦物連生及程度、元素賦存狀態(tài)等工藝礦物學數(shù)據(jù)，效率高、速度快、準確度高，極大地解放了傳統(tǒng)人工工藝礦物學工作，具有很好的社會、經(jīng)濟效益。

依托北京礦冶科技集團有限公司礦冶過程自動控制技術國家重點實驗室先進的技術條件，研發(fā)人員均主要從事工藝礦物學研究、礦石可利用性評價以及基于掃描電鏡的自動工藝礦物學測試技術的應用、推廣改進及相關的技術服務等方面的工作，能夠及時將我們成果經(jīng)驗繼承于測試系統(tǒng)，免費為用戶升級，具有較強的技術儲備和持續(xù)創(chuàng)新能力。

1.準確的粘連顆粒分割效果及效率；
2.精準的礦物相提取能力；
3.完整的理論礦物合成能譜數(shù)據(jù)庫；
4.更高的礦物識別準確度；
5.強大的目標顆粒找尋能力，目標礦物礦石顆?；卣倚蕵O大提高。

市場狀況

市場分析

商業(yè)模式

營銷狀況

國際上實現(xiàn)工藝礦物學參數(shù)自動測試的產(chǎn)品有MAL、QEMSCAN、AMCS、TIMA等，基本實現(xiàn)了相應市場的壟斷。這些產(chǎn)品報價都較為高昂，目前我國礦山企業(yè)采購近20套，耗資近億元。盡管花費巨資，上述國外品牌并不能做到從樣品制備到出工藝礦物學報告的整體培訓，使我國企業(yè)即使購買了這些設備也不能做到全面高效應用，除此之外，國外品牌設備的分析結果數(shù)據(jù)不完全適用于對國內(nèi)“貧、細、雜”難處理礦石的評價。BPMA的研制成功，填補了國內(nèi)空白，打破國外在關鍵技術上的封鎖，為提高我國礦產(chǎn)資源綜合利用水平和行業(yè)的綜合競爭力奠定了堅實的技術基礎。

BPMA系統(tǒng)是一種通過API控制掃描電鏡和能譜自動運行的自動電鏡能譜系統(tǒng)，由一臺掃描電鏡、一臺能譜儀及一套工藝礦物學自動測試軟件系統(tǒng)（BPMA）構成。目前，BPMA系統(tǒng)作為產(chǎn)品，硬件供應商ZEISS電鏡（德國）、TESCAN電鏡（捷克）和Bruker能譜（德國）、Thermo Fisher能譜（美國）；推廣客戶有北京礦冶科技集團有限公司礦產(chǎn)資源研究設計所、礦冶過程自動控制技術國家重點實驗室、山東黃金礦業(yè)科技有限公司選冶實驗室分公司、西部礦業(yè)集團科技發(fā)展有限公司、北京科技大學土木與資源工程學院等；其他合作良好的單位有東北大學、內(nèi)蒙古科技大學、山西大學等。

目前BPMA作為產(chǎn)品，已經(jīng)成功應用于北京礦冶科技集團有限公司礦產(chǎn)資源研究設計所、礦冶過程自動控制技術國家重點實驗室、山東黃金礦業(yè)科技有限公司選冶實驗室分公司、西部礦業(yè)集團科技發(fā)展有限公司、北京科技大學土木與資源工程學院等單位，顯著提高了礦物樣品分析的效率、降低操作難度，同時培訓了數(shù)批專業(yè)技術人員，具有很好的社會、經(jīng)濟效益。

轉化需求狀況

擬采取的轉化方式：

其他

資金需求額：

0萬元

應用推廣已投入情況：

800萬元

融資用途：

管理團隊狀況

公司治理結構

公司管理結構

財務狀況

周俊武，北京礦業(yè)科技集團付總工程師、礦冶過程自動控制技術國家重點實驗室主任，博士、2010年“銅冶煉生產(chǎn)全流程自動化關鍵技術及應用”獲國家科技進步二等獎，排名第3；1996 年“電化學控制浮選綜合技術的研究及工業(yè)應用”獲國家科技進步二等獎；
趙建軍，北京礦業(yè)科技集團自動化所付所長，礦冶過程自動控制技術國家重點實驗室付主任，博士、2009年 “BPHM-I型礦漿pH計”獲有色金屬學會科技進步二等獎，排名第2。2009年 “選礦過程礦漿取樣器”獲有色金屬學會科技進步三等獎，排名第1；
賈木欣，礦冶過程自動控制技術國家重點實驗室付主任，博士、2001年 “平果鋁拜耳法赤泥高強固化與道路成型工藝綜合技術研究”獲有色金屬工業(yè)科學技術三等獎，排名第9；2007年 “赤泥快速筑壩技術研究與工程化”獲有色金屬工業(yè)科學技術二等獎，排名第7；

公司內(nèi)設機構由董事會、監(jiān)事會和總經(jīng)理組成，分別履行公司戰(zhàn)略決策職能、紀律監(jiān)督職能和經(jīng)營管理職能，在遵照職權相互制衡前提下，客觀、公正、專業(yè)的開展公司治理，對股東(大)會負責，以維護和爭取公司實現(xiàn)最佳的經(jīng)營業(yè)績。

北京礦冶科技集團有限公司（原北京礦冶研究總院）是隸屬于國務院國資委管理的中央企業(yè)，屬國家首批創(chuàng)新型企業(yè)，是我國以礦冶科學與工程技術為主的規(guī)模最大的綜合性研究與設計機構，具有工程設計、建設項目環(huán)境影響評價和地質實驗測試甲級資質，擁有先進的大型設備儀器和工程化能力較強的中試及生產(chǎn)裝備，核心主業(yè)為與礦產(chǎn)資源開發(fā)利用相關的工程與技術服務、先進材料技術與產(chǎn)品和礦產(chǎn)資源循環(huán)利用及環(huán)保，在采礦、選礦、有色金屬冶金、工藝礦物學、磁性材料、工業(yè)炸藥、選礦設備、環(huán)境工程、表面工程技術及相關材料等研究領域具備國家領先水平。