本案例研究聚焦哈萨克斯坦复杂铅锌矿的预富集难题。该矿矿物组成复杂、嵌布粒度细，并含有较高的含碳矿物和二氧化硅，传统方法难以有效选别。研究对比了常规 XRT 分选设备与好朋友科技最新光子系列设备的预富集表现。
测试分阶段开展：2024 年 3 月完成实验室分析和常规 XRT 中试，2025 年 10 月开展光子系列中试。结果表明，光子计数探测（PCD）技术在此类矿石上能够实现稳定且具备工业价值的分选效果，而常规 XRT 无法达到项目要求。
一、项目背景
项目矿床为哈萨克斯坦沉积岩容矿型铅锌矿。闪锌矿和方铅矿等硫化物以 0.5～20 微米的微细包裹体赋存于含碳硅质白云岩中，并与石英、碳酸盐等脉石紧密共生，属于典型难选矿石。
项目还面临泥化严重和极寒环境等挑战。爆破后 0～10 毫米细粒级占比达到 50%～55%，冬季最低温度约-28.6℃，设备必须具备可靠的耐寒设计。微细嵌布、复杂矿物共生、过量泥化和严寒气候共同降低了重选、浮选及常规 XRT 的处理效果。
二、光电分选效果对比
1. 常规 XRT 中试（2024 年 3 月）
层析分析显示，不同品位矿石之间区分度较低，散点数据大量重叠，说明常规 XRT 不适合分选该物料。在优化条件下，抛废率 20.33% 时，回收的精矿中 Pb+Zn 品位为 1.43%；抛废率提高到 32.17% 时，回收的精矿中 Pb+Zn 的品味升至 2.24%，远高于项目 0.35% 的目标。精矿金属回收率为 83.6%～92.7%。
效果受限的主要原因是有价矿物与脉石之间原子序数差异不足，加之硫化物嵌布过细，常规 XRT 无法形成清晰、稳定的检测信号。
2. 光子系列中试（2025 年 10 月）
光子系列在中试中达到目标指标：抛废率 29.6%、金属回收率 97%、废石品位 0.32% Pb+Zn，处理量 30～40 吨/小时。为贴近实际采矿条件，试验按 25%～33% 的废石比例模拟矿石贫化与损失，废石品位进一步稳定在 0.24%～0.29% Pb+Zn。
+10～40 毫米粒级在 35 吨/小时处理量下实现长期稳定运行。试验表明，适宜的入料废石比例为 25%～35%，与房柱法及分段采矿常见的贫化损失水平相符。该方案能够提高资源利用率、减少生产损失，并改善项目技术与经济表现。
三、光子计数探测技术的核心优势
1. 多模态传感分析
常规 XRT 主要依赖单一投影成像，读取到的往往是颗粒平均信号。对于有价矿物微细嵌布并与脉石紧密共生的矿石，平均响应容易掩盖局部矿物差异，难以可靠区分精矿与废石。
光子计数探测技术融合包括 X 射线层析在内的多通道传感数据，从不同维度获取颗粒内部信息。即使目标矿物仅在很小区域暴露或细分散于围岩中，系统仍可识别其细微、局部特征，因此可以对传统 XRT 难以处理的复杂矿石实现稳定工业分选。
2. 深度学习算法框架
系统采用深度神经网络进行高精度物料分类，可在 20 毫秒内提取颜色、纹理、矿物包裹体和形态等多类特征，形成比传统视觉分析更精准的分选决策。自适应增量学习机制可随数据积累持续提升模型精度；测试初期废石锌品位的轻微偏差经模型再训练后得到稳定控制。
3. 工程设计与运行可靠性
设备针对低温环境进行专项设计，压缩机、管路和电气部件均配置耐寒系统。整线包含完整的物料准备与分选流程，并通过高比例工厂预装缩短现场部署周期：2025 年 9 月 16 日开始安装，10 月 17 日即完成工业试验。
四、好朋友科技的技术与交付能力
光子计数探测技术由好朋友科技自主研发。公司专注 XRT、PCD 及激光诱导发射等智能传感分选技术，设备可用于钨、锡、铅、锌、铜、金、银、锰和重晶石等多种矿石预富集。公司拥有覆盖完整测试周期的综合实验室，并具备在中亚、东南亚和非洲等不同气候区域的项目交付经验。
五、结论与展望
工业试验表明，常规 XRT 无法有效分选这种微细嵌布、高含碳、高硅的难处理铅锌矿；基于多模态传感和深度学习分类的 PCD 技术则实现废石中 Pb+Zn 品位 0.32%、金属回收率 97% 和约 29.58% 的抛废率。
该技术使进入磨矿和浮选的物料量减少约 30%，入料品位提高 1.38 倍，从而在降低运行成本的同时提高了处理效率。堆存物料的初步试验也显示出光子系列在综合利用低品位矿石废石堆、回收残余有价组分方向的良好潜力。结果证明，好朋友科技光子计数探测技术适合复杂矿石的工业处理，并可为类似矿产资源的工艺流程设计提供新路径。