據國土資源部提供的信息,我國現有尾礦庫12 718座,其中在建尾礦庫1 526座,占總數的12%,已經閉庫的尾礦庫1 024座,占總數的8%,目前,全國尾礦堆積總量約為80.46億t。僅2007年,全國尾礦排量近10億t。尾礦的大量堆存帶來資源、環境、安全和土地等諸多問題。隨著我國循環經濟發展戰略的提出,決策部門已經意識到這些被丟棄的“固體廢物”價值巨大,無異于一座礦產資源寶庫。本刊就發展循環經濟、加強尾礦利用等問題對中國地質科學院尾礦利用技術中心首任主任李章大教授進行了訪問。
主持人:“十二五”規劃綱要在大力發展循環經濟一節中提出,要推行循環型生產方式。其中包括,加強共伴生礦產及尾礦綜合利用,提高資源綜合利用水平。推進大宗工業固體廢物和建筑、道路廢棄物,以及農林廢物資源化利用,其中特別強調了工業固體廢物綜合利用率要達到72%。您作為國家《金屬尾礦綜合利用專項規劃(2010—2015年)》的起草人之一,請您介紹一下我國尾礦的現狀。
李章大:我國是一個歷史悠久的文明古國,開發礦業已有數千年的歷史。當前,我國規模不等的礦山已有近20萬個,每年的采掘量近50億t,除去粘土砂石用于建筑外,其它礦產開發后形成的尾礦達幾十億噸,而且每年還以數億噸的數量增加。這么大數量的尾礦堆積,污染了水土大氣,粉塵使周圍土地沙化,排入江河的尾礦,其危害影響整個流域。如白云鄂博鐵礦是在草原上筑壩貯存尾礦,污染草原;近年金堆城鉬業公司粟西尾礦庫排洪隧洞塌陷,污染陜豫兩省18個縣市的水源等。有色金屬礦尾礦往往伴生有毒的微量元素,如鎘、砷、鉛、鋅、銀等,殘留在尾礦中的某些選礦藥劑更是致命的,如金礦堆浸的氰化物。這些有毒物質滲入地下會污染地下水和土壤,流入河道則危害更廣,不僅造成大范圍生態環境破壞,而且還嚴重威脅人民群眾的身體健康。很多尾礦庫超期或超負荷使用,甚至違規操作,使尾礦庫存在極大安全隱患,對周邊地區人民財產和生命安全造成嚴重威脅。建國以來,我國多次發生過尾礦庫潰壩事故,造成大量人員傷亡。例如,2008年9月山西襄汾縣新塔礦業公司尾礦庫突然潰壩,新塔礦業公司辦公樓和一個鄉村集市被吞沒,277人遇難。
我國礦產資源80%為共伴生礦,由于我國礦業起步晚,技術發展不平衡,不同時期的選冶技術差距很大,大量有價值資源存留于尾礦之中。例如,我國鐵礦尾礦的全鐵品位平均為8%~12%,有的甚至高達27%。以當前鐵尾礦總堆存量45億t計算,尾礦中相當于存有鐵5億t左右。我國黃金尾礦中含金一般在0.2~0.6 g/t,以當前總堆存量5億t計算,其中尚含有黃金300 t左右。再比如,湖北大冶地區各鐵礦山選廠每年有50萬t選鐵尾礦,堆積總量已達9 000萬t,已查明尾礦中含有34種元素,如加以回收,直接經濟效益可達1.8億元。金川鎳礦是世界上著名的大型多金屬共生礦床,過去鎳的選冶回收率僅50%左右,大量伴生的有價金屬沒有回收而進入尾礦,其中僅鉑族金屬的儲量就居世界之冠。尾礦中的非金屬礦物不但存量巨大,而且有些已經具備高附加值應用的潛在特性。隨著技術的進步,其潛在價值將遠遠超過金屬元素的價值。這些尾礦資源如不能綜合回收利用,將造成巨大浪費。
主持人:據介紹,尾礦的綜合利用技術要比其他廢棄物的綜合利用更為復雜,更有難度,現在開發尾礦的時機是否成熟呢?
李章大:尾礦通常是指礦山選礦后,在當時條件下不宜再分選回收的礦山固體廢棄物。尾礦中尚存有大量可利用的資源,尤其是金屬礦產,其中大都含有各種有色、黑色、稀貴、稀土等有價成分,是寶貴的二次礦產資源。目前,我國工業固體廢棄物綜合利用率在60%左右,而金屬尾礦的綜合利用率平均不到10%,相比之下,尾礦的綜合利用大大滯后于其他大宗固體廢棄物。尾礦已成為我國工業目前產出量最大、綜合利用率最低的大宗固體廢棄物。
2010年,工業和信息化部、科技部、國土資源部、國家安全生產監督管理局聯合下發了《金屬尾礦綜合利用專項規劃(2010—2015年)》。這個規劃明確指出,隨著我國經濟快速發展,傳統粗放型的經濟增長方式使得我國資源短缺的矛盾越來越突出,環境壓力越來越大。走中國特色新型工業化道路、大力發展循環經濟、提高資源利用率,是解決當前我國資源、環境對經濟發展制約的必由之路。2011年國家“十二五”發展規劃綱要中,也將加強共伴生礦產及尾礦綜合利用,作為提高資源綜合利用水平,大力發展循環經濟的重要內容。由此可見,當前正是開展金屬尾礦綜合利用的最好時機。
近幾年由于國內外金屬礦產品價格快速攀升,我國尾礦再選的規模發展非常迅速。一些特大型礦山企業在尾礦再選技術開發方面已經進行了很多探索,不僅提高了資源回收率,也給企業帶來巨大的經濟效益。但也要清楚地認識到,目前我國尾礦再利用方面還存在諸多問題。如:再選礦整體規模小、技術落后、回收率低、能耗高、成本高;從事尾礦綜合利用的力量過于分散,難以形成合力共同完成大型項目;尾礦產品市場影響力低,雖然品種繁多,但具備相當規模、形成完整產業鏈的很少。
此前,我國尾礦綜合利用技術投入不夠,企業缺少投資開發尾礦綜合利用重大關鍵技術的動力和積極性。同時,國家在尾礦綜合利用的前瞻性技術開發方面投入不足,導致大多數尾礦綜合利用工藝只停留在簡單易行的技術上,缺乏能夠使尾礦高效利用和大宗高附加值利用的原創性技術研發。雖然我國在資源綜合利用方面已經出臺了一些稅收優惠政策,但由于尾礦綜合利用與原礦采選相比,資源品位低、利用成本高,社會效益好、經濟效益差,現有資源綜合利用政策支持力度不夠,因此企業利用尾礦的積極性不高。
隨著科學技術的進步,選礦工藝水平的不斷提高,原來尾礦中無法提取的有用組分,通過新的工藝流程,可以進一步回收。但只回收有益組分,仍處理不了剩下的大量尾礦,而整體開發利用礦山固體廢棄物,則能使危機礦山再現輝煌。如新產品微晶玻璃,就是集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重優點,優于天然石材和陶瓷,可用于建筑幕墻及室內高檔裝飾,還可做機械上的結構材料,電子、電工上的絕緣材料,大規模集成電路的底板材料、微波爐耐熱列器皿、化工與防腐材料和礦山耐磨材料等,是具有發展前途的21世紀的新型材料。微晶玻璃的原料就是廢渣、廢土,是利用礦山尾礦生產出的高附加值產品,成效非常顯著。從某種意義上來說,這要比尋找一個新礦床容易得多,且見效快,經濟效益可觀。
主持人:我們知道尾礦是寶貴的資源,今后一段時間尾礦利用的重點主要是哪些方面?
李章大:為了落實科學發展觀,大力發展循環經濟,提高資源利用率,解決尾礦大量堆存帶來的影響和問題,國家四部委制定了《金屬尾礦綜合利用專項規劃(2010—2015)》。根據這個規劃,尾礦綜合利用的重點領域包括:(1)尾礦再選。開展尾礦再選,從尾礦中回收有價成分,是提高資源利用率的重要措施。(2)尾礦生產建筑材料。尾礦的主要組分是富含 SiO2,Al2O3,CaCO3等資源的非金屬礦物,可以通過現有的成熟工藝生產一種或若干種建筑材料。一些尾礦高值利用技術,如尾礦制備微晶玻璃、超耐久性尾礦高強混凝土技術等,已經在關鍵技術和工藝方面取得了突破,有望成為將來大量利用尾礦的有效技術。(3)尾礦用于制作肥料。有些尾礦中含有植物生長所需要的多種微量元素,經過適當處理可制成用于改良土壤的微量元素肥料。20世紀90年代馬鞍山礦山研究院將磁化尾礦加入到化肥中制成磁化尾礦復合肥,并建成一座年產1萬t的磁化尾礦復合肥廠,達到了變廢為寶的效果。但這些只是停留在對少量尾礦的利用上,還無法減少大宗尾礦的堆存。(4)充填礦山采空區。礦山采空區回填是直接利用尾礦最行之有效的途徑之一,尤其對于無處設置尾礦庫的礦山企業,利用尾礦回填采空區就具有更大的環境和經濟意義。膠結充填采礦法目前已屬于成熟技術,可完全避免地表塌陷和基本避免破壞地下水平衡造成重大危害。(5)尾礦庫復墾。尾礦庫復墾是解決尾礦庫表面沙化的重要措施,尾礦庫復墾不僅防止揚沙,而且美化環境,減少污染,兼具經濟效益、社會效益和環境效益。尾礦庫復墾為我國礦山企業廢棄尾礦庫治理探索出了一條經濟、可行的新路子。
尾礦綜合利用的重點領域則包括:(1)鐵尾礦的綜合利用。重點攻克鐵尾礦伴生多金屬的高效提取、富鐵老尾礦低成本再選、傳統尾礦建材的低成本高效率生產、低鐵富硅尾礦高值整體利用、低成本充填、鐵尾礦農用和用于生態環境治理等方面的共性關鍵技術難題,建成一批具有帶動效應的示范項目。重點支持一批具有原始創新和集成創新特色的產品的產業化及其工程應用。初步建成3~5個具有鮮明循環經濟特征和清潔生產特征的鐵尾礦綜合利用示范基地。(2)有色金屬尾礦的綜合利用。重點攻克有色金屬尾礦中殘余有用組分和伴生有用組分高效分離提取、非金屬礦物高值利用、低成本高效膠結充填、尾礦酸性廢水減排和尾礦庫高效復墾等共性關鍵技術難題,建成一批具有帶動效應的示范工程。重點支持資源瀕臨枯竭的礦區,以尾礦綜合利用為突破口建成新的綜合資源基地。形成2~3個具有無廢礦山特色的循環經濟產業基地。(3)黃金尾礦的綜合利用。重點攻克殘留貴金屬高效再選、氰化法替代技術、伴生有色金屬綜合回收、硫資源高效回收、非金屬礦物高值利用、低成本高效膠結充填采礦、酸性污染物排放控制、尾礦庫高效復墾等共性關鍵技術難題,建成一批具有帶動效應的示范項目。重點支持3~5個以膠結法充填采礦技術為龍頭,以高標準清潔生產工藝為基礎的無廢礦山的建設。
主持人:在尾礦綜合利用過程中,應該注意什么問題?為了鼓勵尾礦綜合利用,國家將會給予那些政策支持?
李章大:首先是要樹立一批示范典型??梢詮囊讯嗄觊_展尾礦綜合利用的礦山入手,進一步加強其利用能力和利用方式,充分發揮模范帶頭作用,帶動其他礦山參與其中。其次,國家要加大扶持力度。一方面,對綜合利用卓有成效的礦山,國家應加大獎勵和減免稅費的力度,鼓勵礦山開展尾礦綜合利用;另一方面,國家應為尾礦產品進入市場提供更多的便利條件,使其在市場競爭中不落下風。第三,國內礦山應當重視尾礦基礎研究工作,下工夫摸清本礦尾礦的特點,確定利用方向,而不應全盤照搬其他礦山經驗。世上沒有完全相同的兩座礦山,一定要結合自身實際情況開展尾礦綜合利用;避免產品同一化,避免加劇市場競爭。尾礦綜合利用必須遵循礦產開發的客觀規律,有計劃、分步驟地進行,不能大干快上?;靥詈蛷蛪m然能大量利用尾礦,但并不能實現尾礦利用最大化。用尾礦制作微晶玻璃是目前經濟效益好、利用比較徹底的方法之一。特別是含金的微晶玻璃,光學性能和物理、化學性質都有明顯改善。
據了解,為了推動尾礦綜合利用,國家將會加強政府的政策引導和資金支持。例如,中央和地方財政將研究制定尾礦綜合利用專項扶持政策,推動將符合標準的、與政府采購密切相關的尾礦綜合利用產品納入政府采購政策扶持范圍,拉動尾礦綜合利用產品的消費市場;進一步體現“生產者責任制”原則,建立礦山環境治理和生態恢復責任機制,礦山企業按照規定足額提取礦山環境治理恢復保證金,加強尾礦庫治理及環境修復。
在啟動尾礦綜合利用示范項目方面,有關部委將會分別選擇若干個資源瀕臨枯竭的大型礦山、生態環境破壞嚴重的大型礦山集中區域、尾礦庫安全閉庫后復墾已經有較好基礎的礦山作為示范項目,進行復墾級別及高附加值大宗利用技術應用試點,國家會從財政現有資金渠道、投融資政策等方面給予支持。對于尾礦綜合利用效率高的企業或項目,國家將在資源配置和土地使用等方面給予適當的鼓勵。加大尾礦綜合利用技術改造支持力度。各有關方面還將通過國債專項資金、世界銀行貸款、外國政府貸款和其他政策性銀行貸款等多渠道融資,促進尾礦綜合利用先進技術和成套設備的產業化,促進適用成熟技術的推廣,特別是扶持高新技術產品的原創性開發、試驗和生產。
對于已經建成的礦山,其尾礦新增貯存量增幅要逐年降低;對于新建礦山企業,其尾礦的綜合利用率應大于20%;有條件的地方,要逐步做到尾礦綜合利用與礦山開采和生態恢復“三同時”。鼓勵將尾礦減排的任務納入對企業績效的考核;對于尾礦產出集中區和生態環境脆弱地區,將尾礦減排管理納入對各級政府工作的考核體系。此外,國家將出臺尾礦庫閉庫后的復墾強制性措施,研究出臺對于新建尾礦庫征用土地更嚴格的限制措施和對消納尾礦后騰空土地及復墾后所增加土地資源的優惠使用政策。
今后,國家將會加強尾礦綜合利用的前瞻性、基礎性科學技術研究,建立尾礦綜合利用產品標準體系。以源頭控制為導向,將尾礦綜合利用若干基礎科學問題納入國家科學技術理論研究和基礎研究項目重點范疇。夯實尾礦綜合利用中的理論基礎與技術基礎,加強我國在尾礦資源綜合利用方面的自主創新能力和原始創新能力。通過國家高科技發展計劃、國家科技支撐計劃等渠道,加大對制約我國尾礦綜合利用技術進步的基礎理論問題、原始創新問題和重大共性關鍵技術研發的支持力度,建立尾礦綜合利用科技支撐體系。
同時,以原始創新帶動集成創新,開發尾礦綜合利用成套技術與成套裝備。加強適用先進技術的引進、消化和吸收,形成自主創新與引進、吸收相結合。大力推進尾礦綜合利用成套技術與成套裝備示范與推廣應用。大力推進尾礦綜合利用產品標準體系建設工作,建立健全尾礦綜合利用產品的質量監督檢測體系和污染防治技術標準體系,積極推進尾礦綜合利用產品的推廣應用工作。