銅礦尾礦資源結(jié)構(gòu)與綜合利用政策研究

陳甲斌，王海軍

(1.中國地質(zhì)大學(北京)，北京 100083；2.中國國土資源經(jīng)濟研究院，北京 101149)

尾礦是一種重要的潛在資源。綜合利用尾礦是拓展礦業(yè)領域范圍及推動礦產(chǎn)資源高效利用的具體實踐，它對構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會等方面具有重要的現(xiàn)實意義。我國銅礦資源開發(fā)歷史悠久，但是由于資源品位較低，并且在實際生產(chǎn)中還受到操作等因素的影響，從而使得銅礦尾礦以其龐大的數(shù)量及規(guī)模，在尾礦領域中比較具有代表性。在嚴重的資源環(huán)境約束壓力面前，研究銅礦尾礦資源結(jié)構(gòu)及其綜合利用問題，對推進尾礦資源整體綜合利用具有重要的示范意義。

1 銅礦尾礦資源結(jié)構(gòu)

通常情況下，尾礦是指在特定的經(jīng)濟技術(shù)條件下，選礦廠對原礦經(jīng)過一定的選別工藝流程，選取目標“有用成分”后排放的廢棄物；也就是礦石經(jīng)選別出精礦后剩余的固體廢料。其實，尾礦是個相對概念，不是絕對的廢棄物，它可視為一種“復合”的硅酸鹽、碳酸鹽等礦物材料，其中仍含有大量的有用成份，并與傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源一樣，表現(xiàn)出明顯的資源屬性、經(jīng)濟屬性與環(huán)境屬性等特點。

1.1 銅礦尾礦資源調(diào)查

調(diào)查是認識客觀社會現(xiàn)象的一種科學方法。由于我國銅礦山分布較廣，且開發(fā)時間跨度較大，實際研究中難以采取逐個統(tǒng)計的方法進行實地調(diào)查。基于項目的任務要求，我們所采用的調(diào)查方法是：總量采取推算的辦法進行估算，重點地區(qū)重點礦山進行微觀統(tǒng)計調(diào)查，進而達到了解總量及掌控重點地區(qū)基本情況的目的。

通常情況下，對任一礦山，其歷年的尾礦排放量都存在如下關系：

式中，i為開始排放尾礦年份；n為統(tǒng)計年份。

在上述關系的基礎上，參考統(tǒng)計文獻，可以借助選礦比這一中間橋梁，構(gòu)建銅礦尾礦資源排放量的具體估算關系式：

尾礦量=銅精礦量×(實際選礦比-1)

解放前，我國雖然有一定的銅工業(yè)基礎，但是規(guī)模很小；即便1949年，銅精礦產(chǎn)量也僅0.08萬t，相對于近20年的發(fā)展規(guī)模來說，1949年以前所產(chǎn)生的銅礦尾礦可以忽略不計。本著抓大放小及調(diào)查總量的原則，我們認為：建國以來銅礦尾礦的排放情況就可以代表我國銅礦尾礦的總體排放情況。根據(jù)這樣的界定及參照《新中國有色金屬工業(yè)60年》與《2009年有色金屬工業(yè)統(tǒng)計資料匯編》系列統(tǒng)計資料測算確定：到2009年底，全國銅礦尾礦排放總量大致為15億t，銅平均品位約為0.077%。

1.2 銅礦尾礦資源經(jīng)濟分析

基于盈虧平衡的思想，并根據(jù)中國國土資源經(jīng)濟研究院承擔的項目《鐵銅等重要礦產(chǎn)尾礦資源研究》成果及項目組成員在《資源科學》雜志上發(fā)表的研究論文《鐵尾礦利用經(jīng)濟分析模型與應用》成果，確定構(gòu)建銅礦尾礦資源的經(jīng)濟分析模型為：

式中，α1為盈虧平衡品位，%；α2為投資貸款償還的附加品位，%；FPR為資金還原系數(shù)；i為投資貸款利率，%；β為精礦品位，%；ε0為選礦回收率，%；Vc為精礦產(chǎn)品價格，元/t；Cα為每噸礦石的全部折算成本，包括采、選、管理及銷售費，元/t原礦；Iu為年產(chǎn)1t礦石的單位投資指標，元/t。

根據(jù)上述模型，結(jié)合實際調(diào)研所掌握的情況及收集的相關統(tǒng)計資料測算確定：在回收單一銅元素的模式下，當銅價格不低于35000元/t時，測算銅礦尾礦資源回選的經(jīng)濟品位為0.07%。目前，期銅價格已經(jīng)突破70000元/t，因而當前我國部分銅礦山尾礦庫中尾礦的銅元素具有回選的經(jīng)濟價值。

1.3 銅礦尾礦資源結(jié)構(gòu)情況

歷史上并不是所有的礦山都建有尾礦庫，因而使得相當一部分銅礦尾礦被直接排入江河而滅失；另外，本研究主要以江西、安徽、湖北及云南等幾大銅基地的部分重點礦山尾礦資源數(shù)據(jù)為樣本，結(jié)合評價結(jié)果判斷：當前我們所調(diào)查到的樣本地區(qū)可以回選利用的銅礦尾礦量大約為2億t，主要分布在安徽及江西等地區(qū)(表1)；當前暫不能進行回選利用的銅礦尾礦約有6億t，主要分布在江西德興、云南及湖北等地區(qū)(表2)。

表1 可回選利用的銅礦尾礦資源空間分布情況表

表2 暫不能回選利用的銅礦尾礦資源空間分布情況表

根據(jù)經(jīng)濟分析與調(diào)查結(jié)果判定，當前我國銅礦尾礦資源的基本結(jié)構(gòu)是：25%的銅礦尾礦資源具有再回選的經(jīng)濟價值，75%的銅礦尾礦在目前技術(shù)經(jīng)濟條件下暫不具備再選的經(jīng)濟價值。

2 尾礦資源綜合利用狀況

大量尾礦如不及時處置，不僅占用大量農(nóng)田和林地，而且經(jīng)風吹雨淋還會造成各種有價成分的流失，對空氣、水體造成嚴重污染，并破壞礦區(qū)附近的自然環(huán)境、威脅庫區(qū)下游人民的生命財產(chǎn)。開展尾礦資源綜合利用，對于促進礦產(chǎn)資源領域發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟及解決尾礦資源環(huán)境等方面的問題具有重要的現(xiàn)實意義。國外尾礦資源開發(fā)利用與治理工作始于20世紀60年代。目前，大多數(shù)礦業(yè)發(fā)達國家不僅開展了重點礦山尾礦資源環(huán)境綜合勘查評價工作，而且投入了大量的資金和人力，并輔以一定的鼓勵性政策，全方位促進尾礦資源二次開發(fā)與綜合利用。例如，前蘇聯(lián)針對尾礦資源特點，開展選、冶新工藝和新設備研究，建立了從礦物原料、選礦、化學和非金屬工藝實驗室至實驗廠的聯(lián)合體，從尾礦中再選了大量有用組分，其終極目標是向無尾無廢礦山靠近。

隨著尾礦資源環(huán)境問題的日益凸現(xiàn)，我國對尾礦資源的綜合利用工作得到重視。目前，我國在尾礦資源綜合利用方面做了一系列的工作，并且多部委聯(lián)合發(fā)布了《金屬尾礦綜合利用專項規(guī)劃(2010～2015年)》，首次以規(guī)劃的形式明確了尾礦綜合利用的重點領域、重點技術(shù)與重點項目，為整體推動金屬尾礦資源綜合利用構(gòu)繪了藍圖。但是，在實踐中，我國尾礦資源綜合利用水平與國外相比還顯得比較滯后。根據(jù)各類媒體報道及我們調(diào)查所掌握的資料歸納確定，當前我國銅礦尾礦資源綜合利用的基本結(jié)構(gòu)是：一是作為二次資源再選而獲取精礦產(chǎn)品，這在我國老礦山老尾礦庫中表現(xiàn)的比較突出，而且潛力很大；二是用于井下充填或復墾植被，這應該是解決我國尾礦資源問題的主要途徑；三是用于生產(chǎn)建材，但是受限于產(chǎn)品的運輸半徑，發(fā)展空間有限(表3)。

表3 部分銅礦尾礦資源利用結(jié)構(gòu)情況表

資源結(jié)構(gòu)決定其利用模式。當前，我國可回收再選的銅礦尾礦量大概在25%左右；75%左右的尾礦利用去向主要是做建材或用于采礦充填等方面。當然，隨著技術(shù)經(jīng)濟條件的改變，當前部分暫不能回選利用的尾礦資源的利用模式可能會發(fā)生轉(zhuǎn)變，但這不會改變目前這個結(jié)構(gòu)大局。因此，未來我國銅礦尾礦資源綜合利用的主要模式是尾礦回選及尾礦用于采礦充填或用作建筑材料。

3 尾礦資源綜合利用問題

隨著國家對尾礦資源重視程度的提升，我國尾礦資源綜合利用規(guī)模也在不斷推進，但是與國外先進水平相比還有很大的差距。綜合各類媒體的報道及我們調(diào)查所掌握的資料，從尾礦資源回選及尾礦充填或用作建筑材料等方面，認為當前我國銅礦尾礦資源綜合利用主要存在以下問題。

3.1 技術(shù)問題

多年來，隨著選礦技術(shù)水平的提升，尾礦的利用技術(shù)也在不斷取得突破。但是，我國銅礦原礦類型的復雜性決定了其尾礦成份的多元性，況且尾礦中各組分的品位已經(jīng)很低，如此使得一些選礦技術(shù)未能完全適應低品位尾礦的選礦需求。對于尾礦中一些特殊的元素組分，雖然在技術(shù)上講是可行的，但由于工藝復雜，投資大、能耗高，目前還難以以工業(yè)化規(guī)模實施或者說從經(jīng)濟上講還行不通。由于我國在尾礦利用上技術(shù)水平不高，使得尾礦資源回收難以達到預期效果；只有技術(shù)上的不斷創(chuàng)新，才能逐步將尾礦這種潛在的“二次資源”轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的經(jīng)濟資源。

3.2 經(jīng)濟問題

我國尾礦在工業(yè)上的應用，除了對尾礦中有價元素進行回收外，尾礦作建材或用于采礦充填是綜合利用尾礦資源的重要方向。尾礦用作建材或用于采礦充填雖然符合循環(huán)經(jīng)濟中“減量化”的原則，并且在技術(shù)上也不是大問題，但是問題的核心在于生產(chǎn)工藝過程相對復雜而導致成本較高；或者是尾礦作為建筑用磚等低附加值產(chǎn)品，因遠離消費市場而導致產(chǎn)品運輸半徑過大，使得產(chǎn)品運輸成本太高，從而削弱了產(chǎn)品的市場競爭力。總之，由于尾礦產(chǎn)品因經(jīng)濟競爭的問題，使得尾礦產(chǎn)品無法與市場上出售的各種裝飾建材相競爭，進而導致尾礦利用率偏低。

3.3 政策問題

尾礦產(chǎn)品缺乏市場競爭力是影響尾礦資源綜合利用的一個重要因素；同樣，政策上扶持不力，也是影響尾礦資源規(guī)模化綜合利用的重要方面。例如，國家雖然先后出臺了資源綜合利用減免所得稅、部分資源綜合利用產(chǎn)品企業(yè)減免增值稅的優(yōu)惠政策，但是尚沒有具體制定針對尾礦利用的鼓勵性政策。

3.4 數(shù)據(jù)與信息問題

很多礦業(yè)發(fā)達國家，都已經(jīng)至少完成了一輪重點礦山尾礦資源的調(diào)查評價工作，有關尾礦資源存量及組分等方面的信息非常系統(tǒng)，能夠滿足社會投資決策的需要；我國至今還未開展全國性尾礦資源專題調(diào)查評價工作，更沒有公開發(fā)布過類似的信息，因而不能引領社會投資。此外，在我國經(jīng)濟發(fā)展統(tǒng)計體系中，也沒有關于尾礦綜合利用的數(shù)據(jù)統(tǒng)計。因為基礎數(shù)據(jù)匱乏，信息交流不暢，不僅使得尾礦政策制定與調(diào)整缺乏基礎支撐，而且不能滿足社會投資決策的實際需要，如此自然制約了尾礦資源綜合利用工作的全面展開。

4 尾礦資源綜合利用政策建議

面向21世紀新的歷史發(fā)展階段，我國有限的資源將承載著超負荷的人口與環(huán)境負擔，僅靠拼資源或外延式擴大再生產(chǎn)的經(jīng)濟增長是不可持續(xù)的。結(jié)合我國銅礦尾礦資源利用現(xiàn)狀以及實際諸多問題，推動銅礦尾礦資源利用應當重點加強以下幾方面的工作。

4.1 加強尾礦資源綜合勘查評價

基礎數(shù)據(jù)與關聯(lián)信息是促進尾礦資源綜合利用的前提條件。借鑒礦業(yè)發(fā)達國家的經(jīng)驗，應及時加強重點礦山尾礦資源的綜合勘查評價工作，掌握銅礦尾礦資源存量、空間分布及組分等方面的信息，建立尾礦整體利用數(shù)據(jù)庫及信息管理系統(tǒng)，并及時向社會公布，滿足社會投資信息的基本需求。

4.2 加強技術(shù)研究，促進尾礦資源高效利用

由于尾礦中有用組分含量低、粒度細、嵌布復雜，用傳統(tǒng)的選礦工藝和設備難以高效回收其中的有用組分，因而技術(shù)突破是促進尾礦回收利用的關鍵。20世紀70年代以來，世界發(fā)達國家率先開展了尾礦綜合利用技術(shù)研究。例如，前蘇聯(lián)針對尾礦資源特點，建立了從礦物原料、選礦、化學和非金屬工藝實驗室至實驗廠的聯(lián)合體，專門研究處理廢料問題，從尾礦中再選了大量有用組分。今后，我國應根據(jù)尾礦資源勘查評價的結(jié)果，在梳理相關技術(shù)的基礎上，繼續(xù)通過國債等資金支持手段，鼓勵、引導企業(yè)通過技術(shù)引進或技術(shù)創(chuàng)新等方式，開展尾礦資源綜合利用關鍵技術(shù)和裝備的研究，逐步突破尾礦資源高效利用和高附加值產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)束縛，進而推動尾礦資源高效開發(fā)利用。

4.3 落實系列經(jīng)濟政策

尾礦作為二次資源，已被各國所重視，多數(shù)國家都把尾礦的利用政策納入到礦業(yè)法之中，將其管理納入到礦業(yè)法調(diào)整的范圍。例如，美國1970年頒布了《資源回收條例》，1978年頒布了《資源保護與回收法》；此外，對二次資源回收給予直接獎勵、降低二次資源的運費、對二次資源產(chǎn)品實行減稅等，通過綜合運用法律和經(jīng)濟手段迫使各礦業(yè)公司加強各種礦物廢料的處理和回收利用。當前，我國急需在解決尾礦資源權(quán)屬問題的基礎上，按照《金屬尾礦綜合利用專項規(guī)劃(2010～2015年)》的要求，逐步落實尾礦資源綜合利用的稅收政策、財政支持政策及尾礦循環(huán)利用的投融資等政策，不斷降低尾礦產(chǎn)品的使用成本，進而推動尾礦資源綜合利用持續(xù)深入發(fā)展。例如，對于尾礦產(chǎn)品，可以實行補貼政策；或者借鑒垃圾類資源回收利用中國家出臺的優(yōu)惠政策，減免尾礦資源產(chǎn)品所得稅和增值稅等。

4.4 實施示范工程

當前，我國對尾礦資源綜合利用的宣傳工作雖然在不斷加強，但是效果不是很好，其關鍵原因就是缺乏示范工程的實際效應做支撐。今后，應逐步建立一批示范基地，通過實際效應，喚起社會投資的動機，進而推動尾礦資源綜合利用規(guī)模化發(fā)展。

5 結(jié)論

1)當前，我國銅礦尾礦資源的結(jié)構(gòu)是：25%的銅礦尾礦資源具有再回選的經(jīng)濟價值，75%的銅礦尾礦在目前技術(shù)經(jīng)濟條件下是不具備再選經(jīng)濟價值的。

2)資源結(jié)構(gòu)決定其綜合利用模式，未來我國銅礦尾礦資源綜合利用的主要模式是尾礦回選及尾礦用于采礦充填或用作建筑材料。

3)我國尾礦資源綜合利用規(guī)模總體在不斷推進，但是與國外先進水平相比還有很大的差距。當前，我國銅礦尾礦資源綜合利用主要受技術(shù)、經(jīng)濟、政策及數(shù)據(jù)與信息等問題制約。

4)要進一步推動銅礦尾礦資源綜合利用，應重點加強尾礦資源綜合勘查評價及尾礦利用技術(shù)研究，并落實系列的經(jīng)濟政策與實施關聯(lián)示范工程項目。

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