江西省廢棄稀土礦生態恢復綜合治理監管模式探討

胡根華，段俊濤

(1.江西省河道湖泊管理局，江西 南昌330009；2.江西省環境監察局，江西 南昌 330077)

1 稀土礦儲量及廢棄稀土礦現狀

1.1 離子型稀土礦數量和分布

江西省稀土礦以離子型稀土為主，絕大部分分布在贛州市，已探明儲量為46.89萬t，遠景儲量為940萬t，占全國離子型稀土礦產儲量的40%左右，分布在贛州市17個縣(市、區)，集中分布在龍南、定南、全南、尋烏、信豐、安遠、寧都、興國和大余等9個縣。

1.2 廢棄稀土礦數量和分布

受贛州市廢棄稀土礦山環境治理工作領導小組辦公室委托，江西贛南地質工程院全面核實了贛州市整合后44個稀土礦采礦證允許范圍內稀土礦山(點)廢棄面積為193.33 km2，查明廢棄稀土礦山(點)355處，總面積54.04 km2，其中已治理面積27.08 km2、自然復綠面積19.98 km2、擬治理面積6.98 km2。

2 采礦工藝及特點

離子型稀土礦開采經歷池浸、堆浸、原地浸礦三種工藝的演變，因工藝不同，故產生的生態環境危害也不同。

2.1 池 浸

2.1.1 池浸工藝

池浸開采工藝自20世紀70年代問世，俗稱“搬山運動”，整個過程為：地表植物清除→表土剝離→開挖含礦山體→搬運礦土并放入浸礦池→按一定比例將“洗提劑” (氯化鈉或硫酸銨溶液)加入浸礦池；電解質溶液對池中含“離子相”稀土礦石進行“淋洗”，溶液中銨、鈉離子與稀土離子交換，“離子相”稀土從礦物中被交換出來，成為氯化稀土或硫酸稀土；加入“頂水”，獲含稀土母液。母液經管道或輸液溝流入集液池或母液池進行除雜，然后進入沉淀池；在沉淀池中加入沉淀劑(草酸或碳銨等)，使稀土母液中稀土沉淀，獲草酸稀土或碳銨稀土；池中上清液經處理后，返回浸礦池，作“洗提劑”循環使用。草酸稀土或碳銨稀土經灼燒，獲稀土氧化物(REO)濃度≥92%的混合稀土氧化物。

2.1.2 池浸工藝特點

(1)開采時擾動和破壞大量的地表植被，產生大量的固體廢棄物，開采深度大。據統計，生產1 t氧化稀土需挖礦土1 300～1 600 m3，剝離300 m2地表土，消耗1 201～2001 t礦石，產生尾砂1 200～2 000 t，沙化土地約0.067 hm2。

(2)為便于礦石的采、運、排(尾礦)，浸礦池多建在山坡礦層的中下部，易造成尾礦壓礦，資源回收率低，大中型礦山40%～50%，小礦點僅20%～30%。

(3)母液收集率低，容易造成工業用水污染。

2.2 堆 浸

2.2.1 堆浸工藝

堆浸開采工藝始于20世紀90年代后期，其生產過程與池浸工藝基本相似，“表土剝離→礦體開采→修筑堆場→筑堆浸礦→回收浸液”，循環反復。

2.2.2 堆浸工藝特點

堆浸工藝同樣直接破壞地表植被，相較于池浸工藝生產規模更大，原礦堆放四周沒有設置攔擋措施，開采礦區土壤侵蝕模數達20 000 t/(km2·a)以上。下游壩體質量好壞直接影響尾砂堆存安全，一旦發生潰壩，則大量尾砂下泄，沖毀農田，淤積河道、山塘、水庫，對農業、水利設施和生態環境造成的危害甚至比池浸工藝更大。

2.3 原地浸礦

2.3.1 原地浸礦工藝

原地浸礦是在稀土礦山開挖直徑0.8 m左右的圓形注液井，井深1～1.5 m，注液井網度為3 m×3 m，采用菱形均勻布置。浸礦液通過注液井，在一定的水頭壓力下，連續不斷地注入礦體，溶液中交換勢更大的陽離子與呈吸附態的稀土離子發生交換作用，使稀土離子進入浸出液，將浸出液通過巷道收集到母液池中，再提取草酸稀土或碳銨稀土，經灼燒后獲得混合稀土氧化物。

2.3.2 原地浸礦工藝特點

原地浸礦工藝是用浸礦液從天然埋藏條件下的非均質礦體把呈吸附態的稀土離子交換浸出并回收稀土元素的新型采礦方法。原地浸礦相較于池浸、堆浸工藝明顯具有對生態景觀影響小、資源利用率高、成本低等優越性。

3 各采礦工藝的生態環境危害

3.1 池浸和堆浸采礦產生的生態環境危害

3.1.1 破壞土地資源，水土流失危害嚴重

一是開采后的礦山基本被夷為平地，地表植被蕩然無存，整個礦區地表腐殖層滅失，采剝完礦體的地表強風化層裸露，甚至基巖裸露；二是采剝后的土地和尾砂堆植物難于生長，礦區土地長時間裸露，表層土顆粒呈現逐步沙化的趨勢，土地資源破壞嚴重；三是尾砂堆積，雨季產生淋漓，開采礦區呈現“千溝萬壑，紅色沙漠”現象，水土流失危害嚴重。

3.1.2 崩塌、滑坡、泥(石)流等次生地質災害頻發

池浸、堆浸采礦以露天開采為主，采剝面廣、深度大，形成大量的高陡邊坡；大多數尾砂堆積沒有規劃，形成大面積、多臺階的堆浸平臺，平臺銜接坡面多為直立狀，毫無防護措施，在降雨條件下，極易產生崩塌或滑坡。

大量尾礦堆放在不符合設計標準或者設計不規范的攔沙壩內；還有部分攔沙壩建設質量差，遇到暴雨容易發生潰壩，從而產生嚴重的水土流失。相關觀測數據顯示：裸露疏松尾礦堆平均土壤侵蝕模數高達41 800 t/(km2·a)。

稀土礦尾礦區切溝與崩崗密布，區內侵蝕溝發育密度約為0.59 km/km2，山間溝谷礦區內泥石流頻發。

3.1.3 生態景觀遭到嚴重破壞

贛州山區植被覆蓋率高，而在采用池浸、堆浸選礦工藝的稀土礦區山體裸露，土地荒蕪，溝壑縱橫，植被覆蓋率僅為4%左右。

3.2 原地浸礦對生態環境的危害

原地浸礦經注液井輸入大量含硫酸銨的浸礦液進入山體土壤中，經過交換后，大量銨離子長期滯留在土壤中，使土壤氨氮濃度嚴重超標，對山體植被生長產生不利影響，甚至導致有些樹木和草死亡；銨離子還將隨著雨水從土壤中滲出，流入下游溝渠、山塘、河流，使水體氨氮濃度長期超標，危害生態環境。

4 廢棄稀土礦綜合治理監管模式

4.1 成立國有公司統一經營管理

為了杜絕20世紀90年代前個人無序開采稀土礦、政府買單治理廢棄稀土礦恢復生態的亂象重演，2013年3月，贛州市政府成立了國有的贛州市稀土礦業有限公司，統一開采經營贛州市稀土礦，并重新整合稀土礦采礦證允許范圍內的稀土礦山(點)，承擔區域內相應的稀土礦山治理和管護責任。目前，贛州市稀土礦業有限公司已完成廢棄稀土礦治理27.08 km2，對于6.98 km2擬治理廢棄稀土礦，贛州市稀土礦業有限公司承擔成立后形成的3.09 km2治理和管護責任，已投入治理資金7 686萬元，初步取得了生態、社會和經濟效益。

4.2 中央財政資金投資治理

從2014年開始，財政部、國土資源部、工業和信息化部共投資48 610.34萬元，對贛州市9個縣10個廢棄稀土礦實施稀土開發利用綜合試點礦山地質環境治理。

9個稀土縣政府為項目承擔單位，各縣礦管局(現改為自然資源管理局)負責具體實施，完成了項目勘查、方案設計單位招投標、項目勘查報告及方案設計專家評審等前期工作，負責施工單位招投標、監管工程施工、申請工程竣工驗收等。

2017年4月至2018年4月,贛州市稀土開發利用綜合試點工作領導小組辦公室組織完成了10個項目工程竣工驗收，通過該項目實施，稀土礦區取得了明顯的生態、社會和經濟效益。各項目中央投資、完成治理面積和竣工驗收情況見表1。

4.3 地方政府投資治理

地方政府需要承擔兩部分廢棄稀土礦治理和監管責任，一是贛州市稀土礦業有限公司成立前形成的3.89 km2廢棄稀土礦。目前，各相關稀土縣政府結合工業園建設、恢復林地等方式對廢棄稀土礦進行綜合治理。二是整合后44個稀土礦采礦證允許范圍內的廢棄稀土礦面積193.33 km2，其中已查明的54.04 km2廢棄稀土礦落實了責任主體，其余139.29 km2廢棄稀土礦治理仍需要地方政府承擔。

表1 贛州市稀土開發利用綜合試點礦山地質環境治理項目完成情況

注：表中數據由贛州市生態環境局提供。

5 廢棄稀土礦生態恢復新技術和開采新工藝研發現狀

5.1 生態恢復新技術

目前，正在贛州市廢棄稀土礦開展采場清水淋洗新技術試驗，該技術采用“注液工程加注清水清洗+移動式特種氨氮脫除站”技術路線，通過清水淋洗降低稀土尾礦礦體土壤吸附的氨氮量，淋洗水經處理后再返注礦體，實現循環利用，以最大限度地削減殘留氨氮對地下水的影響。水處理工藝采用“特種膜組合處理”工藝，處理后的尾水氨氮濃度將降至15 mg/L以下，主要污染物指標達到《稀土工業污染物排放標準》(GB 26451—2011)中新建企業直接排放標準和《污水綜合排放標準》(GB 8979—1996)中一級標準。

2018年5月，該項新技術已由贛州市稀土礦業有限公司委托北京礦冶科技集團有限公司在定南縣長坑尾礦區逕背二車間礦山開展生產性試驗研究，并將根據試驗數據逐步完善技術方法和路徑，技術成熟后將逐步加以推廣應用，加快恢復廢棄稀土礦區良好的生態環境。

5.2 離子型稀土綠色無銨開采提取工藝

在原地浸礦開采工藝的基礎上，贛州稀土礦業有限公司組織技術力量對浸礦劑、浸礦工藝和沉淀工藝等做了大量的篩選及試驗，完成了離子型稀土無銨浸礦、母液富集、沉淀除雜的新工藝理論論證和現場試驗，并組織召開了專家論證會，該稀土開采新工藝待生態環境部審批通過后，可用于生產實踐。

6 建議和對策

6.1 進一步明確治理監管責任主體，強化集約化、規模化經營

6.1.1 進一步明確治理監管責任主體

明確贛州稀土礦業有限公司為其成立后采礦證形成的廢棄稀土礦治理監管責任主體；贛州稀土礦業有限公司成立前范圍內形成的廢棄稀土礦，以及采礦證范圍以外廢棄稀土礦治理監管責任主體為贛州市政府，各相關縣為轄區內廢棄稀土礦治理監管責任主體；中央財政資金投資的10個稀土開發利用綜合試點礦山地質環境治理項目雖已通過竣工驗收，但各相關責任縣要加強后續監管，督促強化維護。

6.1.2 強化集約化、規模化經營

贛州稀土礦業有限公司要不斷優化企業結構，強化資源集約化、規模化經營，不斷提高稀土資源開發利用水平，降低對稀土礦山生態環境的破壞，維持礦區良性生態循環。

6.2 加大科技研發力度，研發新工藝新技術

6.2.1 建立國家級稀土研究中心

江西省人民政府積極向國家申報在江西設立國家級稀土研究中心，建成具有國際競爭力的稀土國家重點實驗室，研發開采、提煉稀土礦新工藝和新技術，取得重大科研成果；爭取國家更多政策支持，整合全國各級科研院所、企業中稀土相關研究力量，并以國家級稀土研究中心為平臺，大力引進海內外高層次人才和技術，推動江西省乃至全國稀土產業鏈升級，為我國在國際稀土行業中搶占優勢地位發揮巨大驅動作用。

6.2.2 研發開采新工藝和治理新技術

政府主導，企業實施，社會參與，多方協同，研發稀土礦開采新工藝和治理新技術。一是研究改進、完善開采新工藝，防止產生新的環境污染和水土流失危害，從源頭上解決破壞生態環境的問題。二是研究治理新技術，治理廢棄稀土礦土壤氨氮濃度長期超標，治理礦區水土流失，恢復植被，改善生態環境，達到國家對稀土礦治理標準的要求。

6.3 國家繼續加大投入，治理無主廢棄稀土礦

20世紀稀土礦早期開采技術落后、管理混亂，造成相當數量的廢棄稀土礦需要政府承擔治理恢復生態的責任，而江西省是革命老區，經濟發展水平相對落后，省財政無法承擔全部治理費用，需要國家繼續給予支持，加大投資力度，以盡快治理無主廢棄稀土礦，恢復良好生態。

6.4 有關行政主管部門要加強監管

國家重視生態環境保護達到了前所未有的高度，各相關職能部門責無旁貸，要切實履行職責，加大監管力度，落實治理責任主體，恢復礦區良好生態。

省、市、縣各級自然資源管理行政主管部門要負責落實中央財政資金投資的10個稀土開發利用綜合試點礦山地質環境治理項目后續管護責任；以后新開采稀土礦要履行所有相關審批手續，采取有效措施，保護植被和生態環境，閉礦后要組織礦山治理竣工驗收。

省、市、縣各級生態環境行政主管部門要以督促落實2016年中央環境保護督查問題、2018年中央環境保護督查回頭看問題和長江經濟帶生態審計督查問題整改為抓手，確保稀土礦治理、整改到位，才能按規定予以銷號。

省、市、縣各級水行政主管部門要加強對稀土礦水土保持的監督檢查，督促責任主體落實水土保持方案設計的水土保持措施，防止產生新增水土流失。同時配合自然資源管理行政主管部門和生態環境行政主管部門督促廢棄稀土礦防治責任主體及時落實整改措施，加強后期管護，切實保護好稀土礦區生態環境。

(致謝：本文有關數據由贛州市生態環境局和贛州稀土礦業有限公司提供，在此一并感謝！)