新形勢下礦物加工工程專業的發展研究

當回顧我國礦物加工工程專業的一路發展，研究者發現，在歷史上有過幾次礦物加工工程專業改革及發展的高峰期，而且隨著我國經濟結構的逐漸調整，經濟發展對礦物加工工程的要求越來越高。因此，在這樣的經濟條件和教育環境之下，有關院校需響應國家的號召，提倡對礦物加工工程專業人才的發展

。應該格外重視人才培養機制的構建，從而能夠迎合行業發展所需要的深化改革和發展探索，這是儲備需求，盡可能地改進礦物加工工程專業的培養模式，從而能研究新時期礦物加工工程專業發展的全新嘗試。

1 新形勢下的礦物加工工程專業發展背景

礦物加工工程專業的學科目標和方向與礦產資源的開發和利用密切相關，礦產資源的消費強度與消費特性與其工業化程度、社會經濟發展程度密切相關。礦石處理工程（選礦）是我國最早成立的一門工科專業，距今已有近五十年的歷史。我國現有的礦產開采工程院校多為原地礦部、煤炭部向相關，主要分布在東北、華北、華中、華南地區

。當前，大多數礦物加工工程專業的教學重點是對金屬礦、非金屬礦（包括寶石、翡翠、貴重金屬）的分選和綜合處理，以及一些大學以煤炭選礦為主。隨著社會的發展，科學技術的不斷發展，很多高校都在某種程度上進行了改革，就高等院校礦物處理專業的教學改革論述是很有必要的。

礦物資源的消費壽命周期學說的中心思想指出，我國工業化進程的持續進行，礦產資源的消耗強度呈現出先增加后下降的特點。我國是一個發展中國家，從初級工業到成熟工業的轉變時期，在這個時期，礦產資源的開采和利用從傳統的煤炭為主，鐵、銅、鉛逐漸向鉆石、鍺等新的礦產資源轉化。從礦物資源的消費壽命理論看，目前我國已進入了高消費時期，礦產資源的開采和利用將給我們的社會和經濟帶來巨大的沖擊。隨著區塊鏈、物聯網、大數據、人工智能等前沿技術的不斷深入，礦石加工技術也逐漸走向集約化、智能化和高效化。

2 礦物加工工程專業人才的培養特征

在50年代中期，由于當時的工業經濟相對落后，國家響應毛主席所提出的“開發礦業”的有關要求，高等學府成立了地質礦產相關的專業學院，經過數十年的發展，目前已經延伸到地質礦產資源利用等綜合領域，肩負著培養人才、教學科研等多方面的任務

。經過數十年的發展，我國礦業工程院校的課程設置大體類似，培養目標和需求也大體一致。培養目標一般是培養適應社會主義市場經濟、科技進步和社會發展需要的高素質的工程技術人員，能夠從事金屬和非金屬的選礦、設計、科研、技術經濟分析、企業管理、計算機應用等領域。而到了現在，國內大多數的礦物加工工程專業，都是培養煤炭、金屬礦、非金屬礦，通過培養這些專業的人才，讓他們在畢業后，可以選擇自己擅長的領域，也可以選擇適合自己的專業。

因方施教是依據中醫方劑學知識體系和學科規律，以方為中心，針對每首方劑的組方特點，結合具體教學對象的要求，采用不同教學方法組織教學。

礦石加工技術是指礦石精加工和材料技術，是指利用礦產資源的綜合技術，對礦石進行直接地還原或使用的技術門類。而礦石的處理工藝，涵蓋礦石精加工和礦物材料，涉及多礦石的選擇、選礦和選礦的聯合工藝。礦物資源的綜合利用、礦石直接還原和成塊法、計算機在礦物加工中的應用等。在礦物處理方面，電腦技術也得到了充分地運用。這些技術目前還在理論上，在一些領域取得了重大的突破，有些技術雖好，但還在研究中，有些領域已取得了長足的進步。例如：利用計算機技術模擬、模擬、優化、預測和設計礦物加工過程，最終實現對礦石加工過程的計算機管理和控制。例如，利用計算機技術，能夠模擬、預測和反映礦石加工過程的設計結果，并使之達到計算機管理與控制的目的。

礦物加工工程專業的主要工作，是從事煤炭的選礦和相關的操作。根據我國的國情，煤炭依舊是主要礦石能源，這種狀況甚至在未來一段時間都不會改變，所以，對于煤炭的產能提升技術的研究必須要更加地重視，并且要將能源的綠色和清潔能源的加工和開發將被作為今后的工作重心。但是目前的綠色能源技術還沒有完全成熟，還有很大的發展空間，而且在將來也是必不可少的。

另外，要注重多年的研究生招生工作，提高招生標準，強化人才培養，學校在選擇產學研合作伙伴時，要注重對市場需求強烈、擁有高科技創新能力的大公司，要慎重地選定研究領域和方向，積極參加具有挑戰性的項目，提高創新意識和能力，把合作培養融入到學校的研究生教育系統中，制訂工作規范，確定培養模式，合理安排研究生的課程，并結合生產實際，適時地調整培訓計劃，最后，在滿足一定的條件下，可以完成相應學位的授予。結合產學研的合作模式，各個相關院校應該開設相應的專業學位，并且本著學位的培養目標，成立院校與企業相關聯的工作安排和聯系基地，培養質量過硬的專業人才，提供企業流程的保障機制，利用校企雙方的優勢互補，既利用了校方的專業能力和科研能力，同時又利用了企業的實踐操作場所。專業的人才培養可以通過申請專業水平學位教育等實現，學校的教學資質和力量增強企業的生產創新能力，并且使實踐和理論相結合，促進理論的進一步發展。因此，在實現專業學歷實踐平臺提升的建設過程中，應致力于培養質量過硬，社會服務能力強的專業化人才

。

在婚姻中，我們的目標不是讓自己深愛的人勝過別的丈夫奉獻出的深情，而是過好自己的日子，在平凡的生活中打造出值得珍視的婚姻軌跡。

礦物加工工程專業分為兩大類，一類是礦物選礦，一類是礦物加工工程學，雖然礦物的種類繁多，但是我們可以通過對礦物的物理和化學特性進行分類，從而將這些礦物進行分離，再進行處理。礦物的處理技術有如下幾個方面：礦物的精加工技術、礦物的選-冶技術、多礦共選技術、選礦-化工聯合的礦物資源綜合開發利用技術，用于礦物生產的直接還原技術和制塊技術以及計算機信息化技術在礦物加工過程中的開發利用等。目前，雖然有些技術還處于理論研究階段，但也有一些領域取得了長足的進步。比如，將計算機技術用于礦石的生產中，利用計算機技術可以精確地模擬、優化礦石的生產工藝，從而可以對礦石的加工過程進行精確地模擬和優化，從而達到對礦石加工過程的實時監控和控制。

3 礦物加工工程在新形勢下發展的必要性

礦物加工工程學是一門專門研究礦物和礦物間的共生關系、利用礦物的特性，從礦物中提煉出各種實際所需礦物的科學。礦物加工是從礦石中提煉出的各種礦物，最后礦石將會被合理地用于各類生產、加工等。隨著我國經濟結構的持續調整，礦產資源如鋼鐵、煤炭等一樣，需求量越來越大，礦石加工技術的研究也受到了極大的挑戰。造成這種情況的原因有兩個，一是因為礦業工程對學生的就業壓力太大，導致了礦業的經濟低迷。二是礦石的選擇還很少，但隨著國家環保意識的增強，礦產的工程技術也被廣泛地運用到了新的領域。在此背景下，礦物加工工程專業是很多院校優先選擇的專業，其發展可以在較大程度上進行改革與創新。現在，以煤炭為主要產業的礦產加工工程，在市場上的需求量越來越大，對人才和教育的要求也越來越高，因為過度的開采，導致了現在的工業蕭條。所以，礦物加工工程的優化發展還有很大的發展空間。

4 礦物加工工程學科的發展狀況

以2009、2012年土地利用數據為基礎，根據InVEST模型，對研究區2009、2012年的生境質量進行評價，其結果如圖1a與圖1b所示。由圖可知：總體上來看，研究區域生境質量呈現中間低、兩邊高的空間格局，有較為明顯的聚集現象，以湘江為界，南邊生境質量低的區域高于北邊；在研究區域邊緣區域、水系及林地分布的區域，都保持了比較高的生境質量；研究區域三個時間段的生境質量存在差異，生境質量高的區域和質量低的區域均有所變化。

4.1 礦石分選技術

礦物加工技術是開采和利用天然礦產資源的重要途徑，但同時也是不可或缺的，隨著社會的發展，對環境和經濟效益的要求也越來越高，為此礦物加工工程專業應該調整研究方向和人才培養模式以滿足社會的需求。

礦物加工工程學科有幾個重要的發展方向。

4.2 礦石加工技術

由于礦物處理技術的發展，以往礦物加工研究都是依靠開采和煉金術來提煉礦石，但隨著科技的發展，礦物處理技術的發展，以及治金工程的發展，已經形成了一整套可以單獨處理礦石的方法

。經過研究者們的分析，認為這已經演變為一門特殊的學科，因此，在未來的發展過程中，要不斷地創新管理，不斷完善產學研合作的管理體系和運作機制，建立“產學研合作雙考核”制度，突出專業碩士研究生的應用型和創新型特點，制定出有別于學術型研究生培養的產學研合作培養質量保障機制。

礦物加工工程專業人才的培養目標，是主修英語、電腦，掌握數學、物理、化學、力學、機械制圖、電工學、工業企業管理、礦物學、結晶學、礦物加工學等專業的基礎理論與基礎，運用礦物處理的理論與方法，科學、有效地將礦物分選、分類，并且掌握最基本的處理方法。開設了《礦石學基礎》，《工藝礦物學》，《碎礦與磨礦》，《重力選礦》，《磁電選礦》，《浮選》，《選礦廠設計》，《礦石可選性研究》，《技術經濟學》等，在國內外已有較多的研究成果。上個世紀，我國礦物加工工程專業的本科教學目標是培養具有較強的采礦技術和處理能力的高等專門人才，一個學科的發展離不開人才，這是一個學科發展的基礎。選礦技術同樣如此，在發展的進程中，必須把人才的培養作為起點和歸宿。以科技創新為驅動，堅持以人的發展為中心，在將來的礦產處理項目中，不會產生任何的廢料，也不會對環境造成污染，這是我國礦產資源開發的重點。

4.3 礦物加工專業發展現狀

晚上回到家，我對穎春說了縣里地震的事，穎春卻什么也不說，只是一個勁地笑。我覺得她笑得有些奇怪，便問，你笑個什么鬼喲？穎春點著我的額頭說，地震好啊！那些人倒臺了，不是正好給你留下位置了嗎？

5 礦物加工技術未來發展方向

礦石分選是礦石處理工程學科最早的一個技術領域，也是該學科的一個重要發展方向，礦物分選是指利用各種礦石的物理、化學特性的差異，采用相應的分選設備將所選的礦石與其他礦石進行分離。礦物加工工程學最早的學科，就是礦石的分離、分選。自然界中存在著許多未知的礦物，礦物分選是一種很重要的原料，它是用一種分選設備把選定的物料和其他物料分開。選礦方法有：磁選、電選、浮選和生物化學分選等其他選礦工藝。復合場選礦是利用流變學、紊流學、電磁學等原理，對不同重力場、電磁場、液-固流場等復雜物理場中的作用進行分析。其中生物化學選礦是利用生物、化學兩種方法從礦物中分離出有價值的礦物。生物化學法在回收一些礦物資源方面具有獨特的優越性，比如從金礦中提煉出一些具有一定的生物降解能力，可以有效地控制環境和工藝。

5.1 提高循環選礦技術的效率與環境保護

礦石處理工藝的生產過程中，會產生大量的污水、塵埃、噪音、固體廢料。廢水的污染主要來自礦石的洗選、浮選；粉塵污染的主要來源為風選和干式選礦；噪聲污染的產生以機械振動為主。垃圾是由于后期清理過程中處理不善而造成的。大部分的污染都是環境問題

。一些技術落后的地方，產生的廢水、廢物，已經成為嚴重的環境問題。因此，回收選礦工藝也是未來礦物加工工程專業發展的一條有效途徑。而在今后的選礦技術中，應注重環保，注重綠色生態能源，將技術合理結合，同時兼顧選礦的優點和缺點，在選礦時，要做到充分利用各種礦石，做到低碳環保、低碳排放。在此基礎上，選礦技術可與材料科學、環境科學等學科相結合，進一步推動選礦技術的發展，使選礦技術達到經濟、環保、循環、高效的目的。

5.2 先進的自動選礦技術

隨著高效率和環境的需要，今后的選礦技術將會是一項重要的選礦技術。將選礦可視化和自動化技術結合起來，將選礦的各個環節都以精確地數據向平臺輸入，從而實現對礦石的全過程的實時控制，從而有效地提升了選礦的生產效率。礦石選礦技術的可視化、自動化。同時，要實現選礦技術的高效率、低能耗、環境友好，還必須進一步推動選礦技術的自動化和可視化。準確地預測每一工序的具體參數，并利用軟件實現自動轉化，最終由控制終端輸出圖像直觀的效果。二者的有機結合可以有效地改善礦石選別工藝的質量和控制效果。尋找新的礦石選礦方向。現在，礦藏的利用率正在不斷地提升，但由于天然礦物的數量太少，無法滿足人類的需求，因此，人類的能源開發和利用必須把目光投向城市生活垃圾、電子產品、礦山尾礦等二次礦產資源。如果我們能夠正確地將這些廢物進行分類，避免將它們錯誤地進行利用和轉化，就能達到資源的可持續利用。

5.3 選礦技術向著經濟型、可持續型發展

綠色和高效的現代礦物處理技術在實際應用中難免會遇到以下幾種污染狀況，礦物的重洗選和浮選廢水對風選礦的污染，在礦石選礦中，如干法選礦，會產生大量的粉塵，礦石選礦過程中產生的機械振動以及其他噪音對周圍環境的影響，以及選礦后期尾礦處置不當造成的固體微粒和廢棄物對環境造成的污染。一些地方的選礦工藝、設備、工藝水平較低，后期處理不善，對環境造成了很大的損害。因此，在礦物加工工程中，必須進行經濟可持續的選礦技術。

像安德森這樣的育種項目一直在尋找小麥新品種，以滿足種植者面臨嚴峻的經濟和環境變化的需求。2011年發表于《科學》雜志的一項研究表明，氣溫上升已經導致小麥產量下降。而最近在《自然》雜志上發表的一項研究表明，這種趨勢只會變得更糟，溫度每上升1華氏度就會導致小麥產量下降5%。

選礦技術的發展將遵循綠色、高效的原則，因此，礦物處理技術的研究重點是將工藝的各個環節都納入到技術創新中去，從而防止生產鏈的閉合，從而使產品的每一個環節，甚至是最后的廢料，都能被充分地利用，從而提高礦石的生產效率和利用效率，而且還能實現廢料的排放量為零。為此，礦物加工工程需要跨學科發展，將材料、環境、生命科學等學科的融合發展，并將其與其他學科相結合，從而使礦物選礦技術達到節能、環保、可持續發展的目的。

6 結論

綜上所述，隨著生產變化和經濟結構變更，礦物資源的使用量在未來將會有一定的變化，煤炭資源的使用將逐漸被新型礦物資源所取代，稀釋傳統礦物加工生產方式的比例。在未來礦物加工工程，將會盡量降低廢棄物對環境的污染，還可以考慮把生活垃圾變廢為寶，礦物加工工程的核心目標和主要任務也會有所變化，而針對礦物加工工程專業人才的培養，應考慮新型和復合型人才的培養方向，做好礦物加工工程所需要的社會教育工作。進一步在教育層面上作出調整，優化專業培養模式，提倡良性課程結構，以便使礦物加工工程專業人才在未來更適應社會經濟發展和工作實踐的需求。

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