王雪峰,李文超,朱欣然
(中國自然資源經濟研究院,北京 101149)
“十二五”以來,自然資源部制定發布了礦產資源全面節約和高效利用意見,開展了礦產資源開發利用水平調查評估試點和制度探索,先進適用技術遴選推廣,“三率”準研建與跟蹤評估,綠色礦山和綠色礦業示范區建設、儲量標準改革,礦業權勘查開采信息公示等一系列工作,礦產資源節約集約利用管理得到了進一步規范,礦產資源節約集約利用水平得到了進一步提升。礦山企業按照節約資源和綜合利用的基本要求,應用先進生產工藝和設備,加強全過程節約集約利用,使礦山勞動生產率大幅提升,采選技術水平提高明顯,尾礦、矸石等礦山廢棄物綜合利用產業得到快速增長。
自2011年以來,受國家優化產業結構政策影響,小型礦山和小礦數量大幅減少?!度珖怯蜌獾V產資源開發利用統計年報》數據顯示,全國非油氣礦山數量從2011年的10多萬個逐年下降至2020年的4.6萬個,下降幅度達54%,落后的小型礦山或小礦被淘汰。礦山從業人數也從692萬人下降至358萬人,下降48.3%。相比之下,大中型礦山占比從2011年的8.4%提高到了2020年的34.7%。2011—2016年,年產礦石量逐年下降,從90.68億噸下降至76.01億噸。2017年開始逐年增長,2020年的年產礦石量為98.38億t。
“十三五”期間,全國非油氣礦山數量繼續保持下降態勢,2020年全國共有礦山45 989座,比上年減少7 600座,同比減少14.2%,與2016年相比下降了40.7%。同期,年產礦石量不減反增,從76.01億t增加至98.38億t,產量增長29.4%,年均增長6.7%(見圖1)。

圖1 2011—2020年我國非油氣礦山年產礦量及礦山數量變化情況Fig.1 Changes in annual output and number of non oil and gas mines in China from 2011 to 2020
從勞動效率看,全國非油氣礦山從業人員勞動生產率與人均礦業產值均呈逐年增長趨勢。2011—2020年,從業人員勞動生產率從1 310.45t/人大幅上升至 2 751.59t/人,增長110%,年均增長8.6%;從業人員人均礦業產值也從28.0萬元/人上升至55.4萬元/人,增長97.9%,年均增長7.9%。這表明礦業領域技術進步支撐礦山規模開發效果顯著,先進工藝裝備的應用使礦山勞動生產率大幅提高(見圖2)。

圖2 2011—2020年我國非油氣礦山從業人員勞動生產率和人均礦業產值變化情況Fig.2 Changes in labor productivity and per capita mining output value of employees in China's non oil and gas mines from 2011 to 2020
“十二五”以來,持續大規模高強度開采使得礦產資源采出品位下降明顯,但隨著采礦技術水平提高,鐵礦開采回采率處于歷史高位,銅、鉛、鋅等主要有色金屬開采回采率提高明顯,磷礦的開采水平也有所提升。
2020年,全國地采鐵礦回采率為87.6%,露采鐵礦回采率為98%,同比小幅升高。隨著鐵礦開采難度增大,采出品位大體呈逐年下降趨勢。與“十二五”末相比,地采和露采鐵礦的采出品位分別下降了4.2%和1.1%;開采回采率分別提高了2.9%和4.2%(見圖3)。

圖3 2011—2020年我國鐵礦山開采指標變化情況Fig.3 Changes in mining indicators of iron mines in China from 2011 to 2020
2020年,我國銅礦地采回采率86.9%,同比降低0.4%;露采回采率98.3%,提高0.3%;地采采出品位和露采采出品位分別為0.69%和0.48%,基本穩定?!笆濉睍r期,銅礦采出品位基本保持穩定,平均地采回采率上升1.1%,露采回采率上升0.17%,整體開采水平進一步提升。
2020年,全國鎢礦地采平均回采率為90.4%,同比提高1.2%;露采回采率95.4%,與上年度基本持平;地采采出品位和露采采出品位分別為0.31和0.15,同比略有下降?!笆濉币詠?,露采鎢礦采出品位連年下降,但開采回采率隨著開采技術進步快速提升至96%以上,近年來有所下降。
2020年,全國地采錫礦平均開采回采率為92.5%,同比提高1.4%;出礦品位為0.67%,基本保持穩定。“十三五”時期,地采錫礦平均開采回采率91.3%,相比“十二五”提高1.2%;平均出礦品位0.6%,與“十二五”持平。
2020年我國地采銻礦回采率為92.8%,同比有所下降;銻礦采出品位為3.15%,為近10年來最高值。2012年以來我國地采銻礦回采率基本穩定在92%~94%。“十三五”時期,我國地采銻礦平均回采率為93.2%,平均采出品位2.7%,較“十二五”均提高了約1%。
2020年,全國露采鉬礦平均開采回采率98.8%,采出品位0.1%。“十三五”時期,我國鉬礦露采采出品位呈下降趨勢,由0.12%下降至0.10%;露采回采率連續6年提高并穩定在98%以上(見表1)。

表1 我國主要金屬礦山采礦指標情況Table 1 Mining indicators of major metal mines in China
2020年,全國金礦平均回采率為92.6%,同比下降0.3%。其中,露采回采率94.1%,地采回采率90.1%?!笆濉币詠恚覈鸬V露采回采率保持94%以上水平,地采回采率超過90%。“十三五”期間,平均開采回采率較“十二五”下降0.47%,其中,露采回采率和地采回采率分別下降0.8%和0.3%,具體見圖4。

圖4 2011—2020年金礦開采回采率變化情況Fig.4 Variation of gold mining recovery rate from 2011 to 2020
2020年,全國磷礦平均開采回采率86.8%,同比提高0.5%。其中露采回采率96.2%,地采回采率78.8%。“十三五”期間,磷礦平均開采回采率85.2%,較“十二五”提高1.4%;露采平均回采率為96%,與“十二五”基本持平;地采平均回采率為79.1%,較“十二五”提高2.1%(見圖5)。

圖5 2013—2020年我國磷礦資源采選利用情況Fig.5 Mining, beneficiation and utilization of phosphate rock resources in China from 2013 to 2020
隨著金屬礦產大規模開發利用,原礦采出品位和入選品位逐漸降低,但多數礦種選礦回收率表現為穩步提高。鐵礦選礦回收率多年維持在75%~80%的較高水平,主要有色金屬資源選礦回收率大多超過85%(見圖6)。

圖6 2011—2020年我國重點鐵礦選礦回收率變化情況Fig.6 Variation of beneficiation recovery rate of key iron ores in China from 2011 to 2020
2020年,鐵礦選礦回收率為76.4%,同比提高0.6%;鐵礦原礦入選品位為27.8%,精礦品位為64.4%,尾礦品位為10.3%。選礦水平總體處于高位。“十三五”期間,全國鐵礦平均選礦回收率為76.9%,各類型鐵礦選礦回收率總體保持穩定。與“十二五”末相比,鐵礦原礦品位降低了7.9%,精礦品位提高了1.1%,尾礦品位基本保持不變(見表2)。

表2 我國鐵礦選礦技術經濟指標變化Table 2 Changes of technical and economic indicators of iron ore beneficiation in China
2020年,我國銅礦入選品位為0.56%、尾礦品位為0.07%,同比變化不大;選礦回收率連續4年維持在86%以上水平?!笆濉睍r期,國內銅礦入選品位、尾礦品位和選礦回收率平均值分別是0.55%,0.07%和86%,相比“十二五”時期,國內銅礦平均入選品位和尾礦品位基本保持不變,選礦回收率上升0.9%,總體實現增長。
2020年,全國鎢礦平均選礦回收率80.1%,首次達到80%以上水平;入選品位和尾礦品位分別為0.28%和0.04%,兩項指標保持穩定。2011年以來,我國鎢礦選礦回收率總體上呈現上升態勢。“十三五”時期,鎢礦平均選礦回收率為79.2%,相比“十二五”期間提升3.6%,選礦水平進步顯著。
2020年,我國錫礦平均選礦回收率68.6%,較去年有所回落;入選品位和尾礦品位分別為0.52%和0.15%?!笆濉睍r期,國內錫礦平均選礦回收率68.8%,相比“十二五”提高2.4%,選礦水平進步明顯;平均入選品位和尾礦品位基本保持不變。
2020年,全國銻礦平均選礦回收率為87.1%,同比提高0.2%;入選品位和尾礦品位分別為1.92%和0.13%,同比稍有下降?!笆濉币詠?,銻礦選礦回收率總體保持小幅提高趨勢,2015年來均在86%以上。“十三五”時期,銻礦平均選礦回收率87%,較“十二五”提高1.35%;入選品位和尾礦品位均小幅提高。
2020年,全國鉬礦平均選礦回收率85.8%,相比“十二五”期間提高了0.6%;入選品位和尾礦品位分別為0.10%和0.02%,變化不大。近年來,鉬礦選礦水平基本穩定,各項數據變動幅度相對較小。
2020年,我國金礦選礦回收率88.2%,首次降至89%以下;選冶回收率為83.20%,同比提高0.55%?!笆濉逼陂g,金礦選礦回收率和選冶回收率基本保持在90%和84%以上水平。受金礦入選品位降低、選冶難易程度加大等因素影響,“十三五”期間選礦回收率、選冶回收率較“十二五”都有所下降(圖7)。

圖7 2011—2020年全國金礦選礦回收率和選冶回收率變化情況Fig.7 Changes in Beneficiation recovery rate and beneficiation and metallurgy recovery rate of gold mines in China from 2011 to 2020
我國磷資源平均品位偏低,并普遍含有較高的MgO、Al2O3和Fe2O3等雜質成分,多數必須通過選礦提高品位。國內磷礦選礦工藝主要是浮選、擦洗和重選工藝。近年來隨著資源的日益貧化,礦石品位隨之降低,選礦回收率近2年有所提升。2020年選礦平均回收率86.71%。“十三五”期間,磷礦平均選礦回收率86.2%左右,比“十二五”期間提高了1%(圖8)。

圖8 2011—2020年我國磷礦資源選礦回收率情況Fig.8 Beneficiation recovery rate of phosphate rock resources in China from 2011 to 2020

表3 我國主要金屬礦山選礦指標情況Table 3 Changes of technical and economic indicators of iron ore beneficiation in China
國家能源局統計數據顯示,2020年,全國煤礦礦井水涌水量54億m3,綜合利用量42.5億m3,綜合利用率78.9%。目前礦井水利用的主要方向:一是礦區主要工業生產用水,主要用于煤炭生產、煤炭洗選加工、焦化廠、矸石電廠、煤化工等用水;二是環境綠化、農業用水;三是生活飲用水。
2020年,全國煤矸石產生量約為6.93億t,利用量5.07億t,利用率72.2%。“十三五”期間,全國煤矸石平均利用率70.6%,較“十二五”提高了4.9%。煤矸石綜合利用主要有發電、生產建材等,但多屬于低值利用,且存在自燃風險、環境污染和碳排放量大等問題。我國煤矸石累計堆存量為50億~60億t,占用土地約1.5萬hm2,而且堆積量每年還以1.5億~2.0億t的速度逐年上升(圖9)。

圖9 2011—2020年煤矸石產生情況Fig.9 Production of coal gangue from 2011 to 2020
2020年,我國尾礦產生量為12.95億噸,利用量4.41億t,利用率34.1%。產生量最大的分別為鐵尾礦、銅尾礦和黃金尾礦,三者總量占比超過82%。隨著鋼鐵產業去產能、砂石骨料價格上漲、尾礦庫用地限制等因素影響,全國尾礦產生量逐步回落,尾礦綜合利用能力穩步提升。與“十二五”相比,“十三五”期間尾礦利用率提高了9%(圖10)。

圖10 2011—2020年尾礦產生和利用情況Fig.10 Production and utilization of tailings from 2011 to 2020
當然,我國礦產資源節約集約利用還存在區域、礦種水平差異大,節約集約利用基礎工作薄弱,先進技術研發推廣面臨挑戰,礦山廢物產業化利用難度大,標準和政策的規范引導作用不足等問題。下一步,以服務礦產資源安全和環境保護為目標,以提升礦產品質量和綜合效益為核心任務,健全完善調查評估指標體系,動態調查監測礦產資源節約集約利用現狀,研發推廣先進技術,構建激勵約束機制,推動礦產資源利用方式根本轉變。到2035年,構建形成“調查監測數字化、梯級利用標準化、技術推廣常態化、監管服務信息化、配套政策系統化”的礦產資源節約集約利用新格局,提升我國礦產資源節約集約利用綜合效益。