一、我國(guó)尾礦資源現(xiàn)狀
尾礦問(wèn)題在國(guó)際范圍內(nèi)普遍存在。據(jù)我國(guó)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),我國(guó)現(xiàn)有尾礦庫(kù)12718座,其中在建尾礦庫(kù)為1526 座,占總數(shù)的12%,已經(jīng)閉庫(kù)的尾礦庫(kù)1024座,占總數(shù)的8%,截至2007年,全國(guó)尾礦堆積總量為80.46億噸,且每年以3億噸的數(shù)量增加。而另有數(shù)據(jù)顯示,在全國(guó)的尾礦里,有重大特大險(xiǎn)情的尾礦竟有數(shù)十處之多。尾礦的大量堆積帶來(lái)了資源、環(huán)境、安全和土地等諸多問(wèn)題。
同時(shí),由于我國(guó)礦產(chǎn)資源80%為伴生礦,且我國(guó)礦業(yè)起步晚,技術(shù)發(fā)展不平衡,不同時(shí)期的選冶技術(shù)差距很大,因此,大量有價(jià)值的資源存留于尾礦之中。例如,我國(guó)鐵礦尾礦的全鐵品位平均為8%~12%,有的甚至高達(dá)27%。以當(dāng)前鐵尾礦總堆存量45億噸計(jì)算,尾礦中相當(dāng)于存有鐵5億噸左右。在礦產(chǎn)資源和尾礦集中地區(qū),尾礦富含的資源更為可觀。廣西南丹的錫多金屬礦有 61個(gè)尾礦庫(kù),在總量2522萬(wàn)噸的尾礦中,含有大量的有色金屬錫、銻、鉛、鋅、銀、金、銦、鎘以及非金屬礦砷、硫等,品位都在國(guó)家工業(yè)品位指標(biāo)之上,有些已達(dá)到大型或特大型規(guī)模,初步測(cè)算有30億元人民幣的資源量。如果借助選礦技術(shù)的新發(fā)展,將這些金屬回收,不亞于建立一個(gè)新礦山。又如,四川攀枝花鐵礦的尾礦中含有銅、鎳、鈦、釩等十幾種有益組分,相當(dāng)于一座大型有色金屬礦山。而非金屬礦如煤礦的煤矸石和其他圍巖等也都是有用物質(zhì),而且是已經(jīng)采掘到地面,易進(jìn)行進(jìn)一步分選。此外,南方的南嶺地區(qū)、湖南的郴州、廣東的韶關(guān)、廣西的玉林百色、云南的三江源地區(qū),以及東北很多地區(qū),都是多種有色金屬成礦帶區(qū)。有的富含金屬礦藏的尾礦庫(kù)甚至已經(jīng)引起日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的購(gòu)買興趣。
可見(jiàn),尾礦并不是完全無(wú)用的廢料,它往往含有可作其他用途的組分。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,尾礦中的這些有用目標(biāo)組分還可能被進(jìn)一步回收利用。這些被丟棄的“垃圾”所含的價(jià)值巨大,無(wú)異于一座礦產(chǎn)資源寶庫(kù)。
尾礦綜合利用對(duì)我國(guó)意義重大。一方面,我國(guó)正處在工業(yè)化、城市化加速發(fā)展階段,礦產(chǎn)資源消耗量大,對(duì)外依存度較高,尾礦的利用可以緩解我國(guó)資源日益緊缺的局面。另一方面,我國(guó)是礦業(yè)大國(guó),開(kāi)發(fā)利用好長(zhǎng)期累積的大量尾礦,既可“變廢為寶”,又可有效緩解資源堆積帶來(lái)的環(huán)境壓力?梢(jiàn),在尾礦中蘊(yùn)含著二次利用的商機(jī)。因此專家認(rèn)為,我國(guó)礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)當(dāng)前的任務(wù)就是要開(kāi)發(fā)利用長(zhǎng)期擱置的大量尾礦。而選礦作業(yè)中實(shí)現(xiàn)無(wú)廢料排放,是礦產(chǎn)資源得到充分利用和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的需要。
二、尾礦開(kāi)發(fā)利用方式
礦中主要有用組分的含量稱為尾礦品位。它是選擇經(jīng)濟(jì)合理選礦方案、評(píng)價(jià)礦石可選性的重要參數(shù)。因此,開(kāi)發(fā)利用尾礦,首先要對(duì)其進(jìn)行地質(zhì)評(píng)價(jià)。必須弄清每個(gè)尾礦庫(kù)中尾礦的物質(zhì)組成、有用組分的含量、在壩中的分布情況(空間位置)、各種可能用途的礦物原料的規(guī)模、發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性及其預(yù)防評(píng)估等。因此,尾礦開(kāi)發(fā)利用應(yīng)注意以下兩個(gè)問(wèn)題,即一方面是安全生產(chǎn)的需要,消除尾礦庫(kù)帶來(lái)的危害,另一方面尾礦作為二次資源再開(kāi)發(fā),提取其中剩余有價(jià)金屬,通過(guò)合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì),恢復(fù)耕地,美化環(huán)境。在綜合利用中,存在尾礦回收有價(jià)組分和尾礦全組分綜合利用兩種。
從尾礦構(gòu)成成分來(lái)看,尾礦大體分為四部分:第一,尾礦中含有當(dāng)前可提取的有用組分和不久的將來(lái)即將被利用的,是商家首選開(kāi)發(fā)的資源。第二,是有重要工業(yè)價(jià)值的組分,當(dāng)前技術(shù)上尚未過(guò)關(guān)或技術(shù)上過(guò)關(guān)而成本甚高,暫不能投入市場(chǎng)的,如含有稀有、稀土元素等礦山的尾礦,應(yīng)妥善保存,例如包鋼鐵礦的尾礦和與礦石同時(shí)采出含有稀土元素的礦體圍巖。第三,構(gòu)成主要尾礦的大多是硅酸鹽類礦物原料,利用的可能方向主要是用作建筑材料和土地復(fù)墾以及回填礦山生產(chǎn)坑道等,其利用的規(guī)模與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度相聯(lián)系。用于土地復(fù)墾的尾礦中砷、汞、鉻、鎘等重金屬含量不能超標(biāo);用于建筑材料的尾礦放射性物質(zhì)的含量不能超標(biāo);回填礦山生產(chǎn)坑道的尾礦,不能成為污染地下水、地表水和土壤(水連帶污染)的污染源。第四,可能要有一小部分不能(含量甚低或賦存狀態(tài)問(wèn)題)再次提煉有用組分,并含有較高的放射性物質(zhì),不能作為建筑材料、復(fù)墾的尾礦(如來(lái)自放射性礦山和稀土元素等礦山的尾礦)只能采取特殊封閉措施予以處理。
尾礦回收有價(jià)組分是指在尾礦利用中首先考慮從尾礦中盡可能多地回收有價(jià)金屬和礦物。如金川鎳礦從尾礦中進(jìn)一步回收鎳,使鎳的選礦回收率從原來(lái)的50%左右增加到90%。安慶銅礦從尾礦中回收鐵和銅,每年大約可獲得品位16.94%的銅精礦2.56噸,品位43%的鐵精礦53.5噸,年創(chuàng)產(chǎn)值491.5萬(wàn)元。新疆可可托海87選礦廠從尾礦中綜合回收白云母,年創(chuàng)產(chǎn)值800萬(wàn)元,利稅273萬(wàn)元。
尾礦全組分綜合利用指尾礦不經(jīng)回收有價(jià)組分直接整體使用,一般要求尾礦的物理化學(xué)性質(zhì)和礦物組成基本與利用途徑相符,且有毒有害成分低于標(biāo)準(zhǔn),即尾礦可以作為復(fù)合礦物原料進(jìn)行整體開(kāi)發(fā)利用。例如,有些尾礦可以作為陶瓷主原料,燒成溫度比用傳統(tǒng)純料降低50~100攝氏度,節(jié)能20%;將尾礦作為建材原料,可比常規(guī)原料加工到同樣細(xì)度節(jié)約近一半能源;擇優(yōu)組合有關(guān)工藝、設(shè)備,可以開(kāi)發(fā)出有新性能的新產(chǎn)品,如用黃金尾礦生產(chǎn)的微晶玻璃,其性能等同于添加了黃金的高檔微晶玻璃。
過(guò)去我們往往采用尾礦回收有價(jià)組分,盡管效益可觀,卻無(wú)法從根本上解決少尾和無(wú)尾問(wèn)題。尾礦全組分綜合利用卻能夠從尾礦減量化、無(wú)害化和資源化角度出發(fā),最具發(fā)展前景。目前,尾礦全組分綜合利用途徑主要是制備建材、礦井充填、土壤改良、土地復(fù)墾等。另外,一些無(wú)較大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的尾礦或二次回收后無(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的尾礦,也可用作井下充填料或填坑鋪路,可對(duì)尾礦庫(kù)復(fù)墾造田、綠化造林,或建成生態(tài)公園、體育娛樂(lè)場(chǎng)地。
三、尾礦開(kāi)發(fā)利用建議
尾礦開(kāi)發(fā)利用是一個(gè)世界性的難題,尾礦庫(kù)的利用涉及地質(zhì)與資源、礦山工程、環(huán)境保護(hù)、景觀美學(xué)、生物生態(tài)、金屬毒性毒理等多門學(xué)科。因此,從某種程度上來(lái)講,尾礦庫(kù)的開(kāi)發(fā)利用比礦山開(kāi)發(fā)利用更為困難,在安全和環(huán)保上要求也更為嚴(yán)格。然而,目前我國(guó)尾礦管理混亂,權(quán)屬不清,開(kāi)發(fā)利用缺乏整體規(guī)劃。因此,我國(guó)若想搞好尾礦資源開(kāi)發(fā)利用工作,需要政策、資金、技術(shù)等方面的支持,也需要國(guó)家相關(guān)部門和企業(yè)等各方面的積極配合。
為進(jìn)一步做好尾礦資源開(kāi)發(fā)利用工作,建議采取以下措施:
1.政策方面
從尾礦庫(kù)的設(shè)計(jì)到其綜合開(kāi)發(fā)利用都離不開(kāi)安監(jiān)部門、環(huán)保部門和國(guó)土資源部門的監(jiān)管。涉及到尾礦庫(kù)綜合利用的立法,其工作也應(yīng)是各部門聯(lián)動(dòng)。若建立尾礦綜合開(kāi)發(fā)利用的條例,便可將各部門的職責(zé)詳細(xì)列入其中,各部門各司其職,將有助于尾礦的綜合利用。
中國(guó)礦業(yè)聯(lián)合會(huì)綠色礦業(yè)辦公室總工程師喬繁盛指出,對(duì)于尾礦綜合開(kāi)發(fā)利用必須有一部法規(guī)或法律統(tǒng)一管理,并應(yīng)明確尾礦庫(kù)的管理權(quán)、使用權(quán)等問(wèn)題,還應(yīng)摸清全國(guó)內(nèi)存尾礦的家底,將其分門別類,并制定統(tǒng)一規(guī)劃。通過(guò)統(tǒng)一管理和統(tǒng)一規(guī)劃,對(duì)不同類型的尾礦,根據(jù)其性能差異和對(duì)其的不同需要,有部署、分批地去開(kāi)發(fā)利用,而不是一哄而上。此外,規(guī)劃應(yīng)堅(jiān)持科學(xué)性的原則,比如堅(jiān)持尾礦開(kāi)發(fā)先簡(jiǎn)后繁、先易后難的原則。
在具體實(shí)行中應(yīng)注意以下三點(diǎn),一要制定和落實(shí)相關(guān)政策,支持企業(yè)開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)改造;同時(shí)落實(shí)減免資源稅費(fèi)等優(yōu)惠政策,引導(dǎo)和鼓勵(lì)社會(huì)和企業(yè)資金投入尾礦等資源利用。二是使用好中央財(cái)政資金,重點(diǎn)支持大型企業(yè)、大型礦區(qū)的尾礦和“廢渣”中的資源利用工作,發(fā)揮引導(dǎo)示范作用。三是加強(qiáng)開(kāi)發(fā)準(zhǔn)入管理,制定和完善礦業(yè)開(kāi)發(fā)企業(yè)準(zhǔn)入和監(jiān)管的標(biāo)準(zhǔn),推進(jìn)企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,做強(qiáng)做大礦業(yè)企業(yè)。
2.技術(shù)方面
我國(guó)技術(shù)引導(dǎo)方面工作做得比較充分!笆濉逼陂g,為提升礦產(chǎn)資源綜合利用水 平,我國(guó)將推進(jìn)共伴生礦產(chǎn)資源的綜合開(kāi)發(fā)和高效利用,提高石油、煤炭等能源礦產(chǎn)的共伴生資源的綜合利用能力和水平,重點(diǎn)開(kāi)展黑色、有色、貴金屬和稀有稀土金屬礦產(chǎn)共伴生資源的多元利用、梯級(jí)利用和高值利用,發(fā)展非金屬礦產(chǎn)伴生資源的深加工和綜合利用。提高廢棄物資源化水平,重點(diǎn)在排放量大、堆存量大、污染嚴(yán)重的固體廢棄物大宗利用和高附加值利用,繼續(xù)推進(jìn)粉煤灰、煤矸石、尾礦、脫硫石膏、磷石膏、冶煉廢渣、建筑垃圾等廢棄物資源化利用。
然而,我國(guó)尾礦利用方面的研發(fā)能力仍然較弱,尾礦利用粗放。其中主要的原因是,我國(guó)對(duì)尾礦的開(kāi)發(fā)利用以及研究工作多集中在各礦山企業(yè),沒(méi)有統(tǒng)一的管理和協(xié)調(diào)組織。各個(gè)礦山企業(yè)各自為戰(zhàn),由于受資金和研究開(kāi)發(fā)能力的限制,往往對(duì)尾礦的研究和開(kāi)發(fā)停留在比較低的層次。對(duì)于一些高難度的研究項(xiàng)目,無(wú)論從資金方面還是科研人員配置上,不能形成合力攻關(guān),有些利用方式還比較粗放,無(wú)法將尾礦中的有用組分都開(kāi)發(fā)出來(lái)。
未來(lái)在技術(shù)方面,要加強(qiáng)尾礦綜合利用的技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn)工藝,加快研究成果轉(zhuǎn)化。
四、結(jié)語(yǔ)
據(jù)中國(guó)礦業(yè)聯(lián)合會(huì)尾礦綜合治理辦公室估計(jì),我國(guó)尾礦潛在價(jià)值約1300億元,其開(kāi)發(fā)利用所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益具有極大的誘惑力。不過(guò),關(guān)于尾礦回收利用還有許多問(wèn)題需要深入研究,建議相關(guān)部門做好前期尾礦和市場(chǎng)的調(diào)查工作,摸清尾礦家底,從數(shù)據(jù)上為尾礦利用和決策提供科學(xué)依據(jù),避免決策的盲目性造成資源的浪費(fèi)。技術(shù)上,我國(guó)應(yīng)加大尾礦全組分利用技術(shù)的研究,開(kāi)發(fā)高附加值建筑產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)少尾和無(wú)尾化過(guò)程。未來(lái),我國(guó)需轉(zhuǎn)變觀念,革新技術(shù),實(shí)現(xiàn)尾礦減量化、資源化、效益化,從而加快構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。(本網(wǎng)編輯 欣然/文 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處)