陈 源
选矿试验设计及试验结果资料评估应该在地质师协助下由选矿工程师来负责。对选矿试验资料来说，选矿工程师才是专业的评估技术人员。然而，多数情况下非专业的技术人员常常面临对选矿试验资料的评估问题。本文讨论选矿试验资料的评估要点，可供非专业的技术人员参考。
选矿试验的目的
依据项目进展，选矿试验有下列目的：
- 为确定矿产资源的经济价值，开展必要的选矿试验，以获得有益组分回收率数据和选矿试验尾矿品位。因为只有经济的矿化物质才能构成资源量，所以，低于选矿试验尾矿品位的矿化物质不构成资源量，这是最基本的要求；有用组分回收率过低，其收益明显不能大于一般采、选成本指标的矿化物质也不能构成资源量，因为在可预期的未来没有潜在经济价值。
- 为勘查项目可行性研究和开发应用（选矿流程工艺、参数、选矿厂及配套设施建设、产品的合格性等）提供支撑，即选矿试验要能达到可行性研究和开发应用的目的。
选矿试验类型
依据我国固体矿产勘查规范（GB/T13908-2002），选矿试验可分为可选（冶）性试验、实验室流程试验、实验室扩大连续试验、半工业试验和工业试验5类，其研究程度依可选性试验、实验室流程试验、实验室扩大连续试验、半工业试验和工业试验顺序不断提高。主要概念如下：
- 可选性试验：针对试验样品开展矿物组成、结构构造（粒度）、有用矿物赋存状态、物相、化学成分分析、可磨性、比重、磁性、放射性、相关工艺物理性能等，以确定主要矿石矿物、主要有用组分、伴生组分以及有害杂质等。在此基础上确定选冶试验方案，并开展简单的模拟验证试验，以获取有用组分回收率数据等，并大致确定可能的矿产品。选矿试验报告描述的各种条件试验即属可选性试验。通常在各种条件试验基础上，总结一套选矿流程工艺。可选性试验为确定资源量的经济可行性提供直接依据。
- 实验室流程试验：目的是优化选矿流程，并确定选矿工艺及参数。依据研究程度，通常分为下列情况：
- 在各种条件试验基础上，比较条件试验结果，再经验证试验确定一套开路选矿流程。
- 在各种条件试验基础上设计不同的开路流程试验，比较不同的开路流程试验结果，确定一套推荐的开路选矿流程。
- 在各种条件试验基础上设计不同的开路流程试验，比较不同的开路流程试验结果获得一套优化的开路选矿流程。在此基础上用闭路选矿流程试验进行验证，以确定推荐的工艺流程和参数。
- 在优化的闭路选矿流程试验基础上开展进一步优化试验。
- 实验室扩大连续试验：用实验室连续加工选冶设备，按工业模式进行的加工选冶试验。其特点是在上述闭路选矿流程基础上，通过增加选矿试验样品重量和模拟生产设备来进行验证试验，以提高试验结果的可行性和可信度。
- 半工业试验：用规格小于选厂设计规模的工业设备，按工业规模进行的加工、选冶验证试验，目的是进一步提高试验结果的可行性和可信度。
- 工业试验：是在专门建立的工业试验厂或利用生产选矿厂的一个系列甚至全厂进行的局部或全流程的试验，由于其设备、流程、技术条件与拟建选矿厂基本相同，故技术经济指标和技术参数为可靠的。
西方国家的选矿试验分类如下：
- Laboratory test：实验室试验，可进一步分为：
A）Recoverable：可选性试验，与我国的可选性试验概念基本一致。西方有时称为Bench scale test, 意思是针对一个采矿台阶范围的试验，试验样品代表性不好，用于可选性试验。
B）Optimise flowsheet：流程优化试验，大体与我国的实验室流程试验对应，但强调选矿流程优化程度。
- Pilot plant test：中试或小规模工业试验，内容上包含我国的扩大连续试验。
- Demonstration plant：半工业试验，内容上包含我国的半工业试验和新建选矿厂的试运行。
选矿试验样品的代表性要求
选矿试验样品的代表性在我国由实施勘查工作的地质队负责采集，在西方则由负责可行性研究的设计院或承担选矿试验的化验室在地质师协助下负责采集。样品的代表性内容如下：
- 在矿化空间、矿化带和矿化体上的代表性：早期勘查项目可以用局部点样。勘查程度提高后必须用多点组合样。
- 在矿石类型、粒度、结构、成分或杂质上的代表性：对于明显影响选矿回收率或最终矿产品质量指标的因素时，要分别取样。比如氧化矿和原生矿，应单独对氧化矿和原生矿进行选矿试验，同时将氧化矿和原生矿混合后再进行选矿试验。再比如在磁铁矿化体中局部有硫铁矿，因为硫铁矿的存在可能影响最终矿产品磁铁矿精矿质量。选矿试验样的采集要考虑将含硫铁矿部分进行分开。
- 接近边界品位的矿化物质或围岩：考虑到采矿贫化因素，应采集部分接近边界品位的矿化物质或围岩。
- 样重的代表性：样重是选矿试验样代表性的重要指标，通常可选性试验样重50-100公斤，实验室流程试验300公斤至1吨，扩大连续试验5-25吨，半工业试验要50吨以上。
可行性研究对选矿试验的要求
可行性研究按其研究程度从低到高可进一步分类为：概略性研究、预可行性研究和可行性研究，只有预可行性研究和可行性研究涉及选矿厂及附属设施设计。我国按普查、详查和勘探阶段对选矿性试验程度进行要求，并分别与概略性研究、预可行性研究和可行性研究对应。依据固体矿产勘查规范（GB/T13908-2002），一般可将矿化物质分为易选、一般和难选/新类型资源或工艺3种，对易选矿产资源来说，333和332资源量可以通过类比来确定，而331资源量必须通过实验室流程试验来支持。对一般矿产资源来说，333资源量可通过可选性试验来支持，对332资源量可通过可选性或实验室流程试验来支撑，对331资源量要通过扩大连续试验来支持。对难选或新类型资源或新工艺来说，333资源量可通过实验室流程试验来支持，对332资源量可通过扩大连续试验来支撑，对331资源量要通过扩大连续试验或半工业试验来支持。上述对333、332和331资源量的选矿试验要求也可理解为分别对概略性研究、预可行性研究和可行性研究的选矿试验要求。
西方可行性研究对资源量级别的要求与我国的思路是有差异的，最明显的差异是，获得331级别资源量后也可开始进行概略性研究，对选矿试验程度的要求也有差异。西方可行性研究对选矿试验主要要求概要如下：
- 概略性研究：可选性试验是为矿产资源经济可行性和概略性研究中涉及的经济分析基础提供直接依据。因此，无论是否易选资源，可选性试验是必要条件，因为在此阶段可能存在投融资行为。对难选，或新类型资源，只要有可选性试验资料支撑，就能满足概略性研究要求。同时，对选矿试验样品的代表性没有要求，即局部采样也是可接受的。
- 预可行性研究：选矿试验样品要有充分的代表性，选矿流程要有优化，要有依据支撑选矿工艺及参数的可重复性，即一般不强调其最终推荐的选矿流程工艺及参数要提供验证试验支撑。也就是说，实验室流程试验就能满足要求。对难选或新类型资源或工艺来说，选矿试验样品代表性不充分的实验室流程试验，其必要条件是最终推荐的选矿流程工艺及参数要提供验证试验支撑。预可行性研究阶段，一般推荐完成扩大连续试验。此外，不同入选品位对选矿工艺及参数的影响要有试验支撑。考虑到选矿厂及附属设施（尾矿库）设计和经济评估，选矿试验要能提供相应参数，如可磨性、浮选时间、沉降速度、矿浆浓度、补加水量、药剂用量、水电、材料消耗、精矿、中矿、尾矿的物质成分（污染物排放）、比重、数量、最终矿产品质量等有关的数据，并要讨论拟建选矿厂现场水质对选矿试验的影响。其中，涉及到选矿厂附属设施设计的有关数据至少能满足概略性研究程度即可。
- 可行性研究：选矿试验样品要有完全的代表性，影响选矿流程工艺及参数的所有可能因素均强制要提供验证试验来支撑，包括可能的半自磨试验，并建议针对选矿流程工艺及参数的可重复性，要用不同的实验室来验证。一般要完成扩大连续试验。对难选或新类型资源或工艺来说，完成扩大连续试验是其必要条件，并建议完成半工业试验。考虑到选矿厂及附属设施（尾矿库）设计和经济评估所提供的相关数据要求精度更高。
风险性评估
- 选矿试验样品的代表性问题：这是一个不同程度广泛存在的问题。选矿试验样品的代表性可从选矿试验所完成的针对试验样品的物理和化学性质研究结果着手，即比较选矿试验研究结果和勘查报告中的矿石特征描述章节，二者应该是相互呼应的。目前我国在一定程度上存在的问题是，在勘查过程中没有开展针对矿石特征的研究，即勘查报告中的矿石特征资料来源于选矿试验报告。或者，选矿试验样品的采集在实施勘查工作之前就已经完成了。或者，采集10-15公斤样品进行选矿试验。一个难选冶金矿资源量通常是指原生矿部分，而其氧化矿部分一般是易选的。一旦发生采集氧化矿物质来开展选矿试验，其结果可能非常严重。另外，选矿试验样品通常通过配矿来获得一个接近矿床平均品位的样品来作为选矿试验的基本样品，为了获得较好的回收率指标，不同程度存在人为提高试验样平均品位的现象。我国的选矿试验普遍缺失不同入选品位对选矿工艺及参数的影响结果试验，一旦选厂运行后，对其入选品位过低产生的结果缺少充分的认识。因为缺少对边界品位概念的认识、相应的试验结果，加之充分利用低于边界品位资源的冲动，导致对配矿概念的认识误差，即用高品位与低于边界品位资源混合后来充分利用低品位资源。
- 片面追求选矿回收率和精矿产品指标的风险：理论上，选矿工艺流程要建立在经济可行性、成本、流程优化和效益最大化的基础之上，如果缺失这些概念，漂亮的回收率和精矿产品指标可能没有实际价值。对一个可回收多个有益组分，或回收低品位硫资源的项目可能不同程度存在这一问题。另外的极端情况则是忽略针对可回收资源的试验，没有选矿试验支撑的可回收利用的有用组分不能构成矿产资源，更不能基于这样的所谓矿产资源进行经济评估。
- 对难选/新类型资源或工艺来说，如果不考虑成本和实际可行性，在实验室条件下都是能解决的，尤其采用非传统的化学选矿方法。常常有人要开发再利用尾矿资源，如果不能获得低成本选矿工艺的突破，尾矿不构成可利用的资源。因此，客观的成本评估能有效防止这方面的误导风险。
- 选矿试验与可行性研究：从风险控制角度，选矿试验为可行性研究提供依据，可行性研究为选矿厂及附属设施设计提供依据，只有预可行性研究和可行性研究结果才能为选矿厂及附属设施设计提供依据。常见的现象是， 选矿厂的设计和建设依据经验参数类比来实施，或者依据可选性试验，或者选矿试验程度不够。易选资源的开发常常发生这样的情况。从风险评估角度来看，资源经济价值的最大利用没有获得发挥，提高选矿试验程度可为现有选矿设施的技术改造或潜在经济价值评估提供依据。
