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[摘 要]矿山二次资源的综合利用,可以减少对矿产资源的开采利用,达到节能减耗、减少环境污染的目的。本文分析了我国矿山二次资源的类型及其特点,概述了综合利用矿山二次资源的现状及途径,分析了目前存在的问题,并对未来我国矿山二次资源回收利用的潜力与前景进行了展望。
[关键词]二次资源,矿山,综合利用
中图分类号:TH672 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
前言
矿产资源因其不可再生性和不可替代性,是人类赖以生存的重要资源,也是我国工业发展的基础。我国约有95%的能源和85%的原材料都依赖于矿产资源[1]。而矿山二次资源是矿床开采和选矿过程中产生的、仍然堆存或遗留在矿区范围内的废石、尾矿、煤矸石、矿坑水、选矿废水等各种废弃物的总称[2]。从节约资源和循环利用角度而言,它们是一种可以回收和利用的资源,所以称为矿山二次资源,是矿业资源的重要组成部分。
在矿产资源日益减少和环保呼声日渐高涨的今天,矿山二次资源的综合利用与回收倍受世界各国的重视。近年来,国际市场产品价格不断攀升,我国矿产资源消耗量大幅度的增长,开发利用尾矿资源,以缓解矿产资源和环境保护的双重压力,成为摆在我们面前的一个新课题。
1 矿山二次资源的特点及开发的必要性
1.1 矿山二次资源类型
矿山二次资源包括如下三种类型[3]:
(1)矿床开发经人工和机械扰动产生的各种固体废弃物,如采矿废石、选矿尾矿、煤矸石等。按照矿产资源法的相关规定,其堆放应比较规范,一般按矿床开发设计要求,建造了尾矿库、尾矿坝和废石场,且采取了一定的保护措施,防止其损失破坏。
(2)矿床开采过程中虽经人工扰动,没有位置移动而保留在原地的废弃物,如残矿、矿柱、表外矿、边界品位以下的矿石以及废弃的矿山(矿坑、矿井)等。
(3)矿床开发过程中产生的液态和气态物质,如矿坑水、选矿废水和煤矿瓦斯等,其中气态物质无法保留,如煤矿瓦斯,长期被认为是有毒有害物质,被稀释排放到大气中了。有些油田开采时,天然气被白白烧掉了(俗称“点天灯”)。随着矿产资源的日益减少,这类废弃物的价值逐步被人们发掘出来,开始被人类所开发利用。
1.2 矿山二次资源的特点
与一次资源相比,二次资源有以下显著特点[3]:
(1)矿山二次资源,特别是其中的所谓人工矿床,其化学成分和物质成分一定程度上继承了一次资源的特点。在采、选技术水平有所提高的前提下,其主要有用组分和伴生组分还有较高的利用價值(其中包括过去不能提取又必须同时采出而遗留在尾矿中的有用组分),这是二次资源的重要利用对象。另外,一次资源中的非金属矿物,在选矿过程中可能使其物理性质、工艺性质发生变化,并能够进一步富集,使其利用价值大大提高。
(2)矿山二次资源具有资源利用和环境整治的双重特点。从二次资源中可以获得金属、非金属和能源等资源性产品,表明其具备资源的基本属性;从矿山环境保护和地质灾害防治角度看,又是污染和灾害产生的重要根源。因此,对二次资源开展再利用和综合利用的同时,也治理了废弃物对环境的污染,整治被占损的土地,恢复了生态环境。
(3)矿山二次资源利用具有多用途性,除了可提取其中的有用组分和有用矿物之外,残余的废物整体利用仍可生产其它产品,实现废物零排放。有关统计数字表明,在传统的资源开发方式下,人类所获得的最终产品只占原材料的20%~30%,70%~80%的资源都成为废物排放到环境中,造成环境影响和生态系统破坏。这些所谓的废物不仅每年造成数千亿元的损失,也造成资源的极大浪费。
2 我国矿山二次资源的开发现状与开发途径
2.1 矿山二次资源现状
据统计,我国每年平均约有500万吨废钢铁、20多万吨废杂有色金属等,均未被合理回收。经过预测,我国废钢产量2020年废钢产量将达6331万吨;再生铜资源2020年可供量有77万吨:再生铝资源2020年有65万吨的可供量[4]。
开发利用二次资源不仅非常必要,而且有诸多有利条件[5]。一是二次资源的经济地理条件有利,多位于现有采、选、冶企业附近,开发利用二次资源往往可利用采、选、冶企业的现有设备;与开采地下矿床相比,可以省出采矿选矿等一系列复杂的生产过程中的大部分环节,从而降低产品成本,延长矿山服务年限。安徽庐江矾矿自1984年以来,利用废渣矾泥先后生产出铵明矾、硫酸铝、速凝剂等一系列化工产品,现在其开发二次资源的销售收入已超过全矿总销售收入的50%。二是具有技术可行、投资少、见效快的特点,有利于矿产资源的合理开发利用和环境保护。特别是乡镇企业开发,不与大矿争地下资源,能起到收旧利废、拾遗补缺的作用。三是回收废旧工业品,可以为国家节省大量的建设基金。以有色金属为例,每生产一吨原生金属需要建设投资2万元以上,而利用再生有色金属,投资可节省80~90%,生产费用可降低50~70%。
3 矿山二次资源综合利用的思考
(1)正视我国矿山二次资源现状,确立矿山二次资源整体利用的紧迫感和责任感。矿产是我国经济建设、循环经济运行不可或缺的基础资源,只有开发利用矿山尾矿、废石,矿业才能成为完整的产业。
(2)运用科学发展观,研究尾矿、废石开发利用的新思路和新观点。前苏联和东欧国家工业用微晶玻璃原料为炉渣和玄武岩、辉绿岩;我国首创了用矿山尾矿、废石等固体废物作为主原料生产微晶玻璃。矿业界早已公认矿业开发已进入以非金属矿为主的新石器时代,材料科学家也预言21世纪是硅材料时代。可以看出,尾矿、废石的资源化开发研究的重要性。
(3)尾矿、废石资源化开发利用,必将进一步推进矿山找矿,不仅加深了对矿山资源特点的认识,也逐步化解了历史遗留的积弊和难题。
参考文献
[1] 雷力,周兴龙,李家敏,蔡晓威,王国文.矿山尾矿二次资源综合利用现状与思考.金属矿山2008,(11),126-130.
[2] 王家枢.我国矿山二次资源的潜力分析.资源论坛2006,(4),10-11.
[3] 王雪峰.矿山二次资源综合利用潜力巨大.矿产保护与利用2008,(12),56-58.
[4] 张华,胡德文.我国二次矿產资源回收利用分析与对策.中国矿业2003,(12),48-51.
[5] 袁同锁.开发利用二次资源大有可为.矿产保护与利用1994,(1),46-47.
[关键词]二次资源,矿山,综合利用
中图分类号:TH672 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
前言
矿产资源因其不可再生性和不可替代性,是人类赖以生存的重要资源,也是我国工业发展的基础。我国约有95%的能源和85%的原材料都依赖于矿产资源[1]。而矿山二次资源是矿床开采和选矿过程中产生的、仍然堆存或遗留在矿区范围内的废石、尾矿、煤矸石、矿坑水、选矿废水等各种废弃物的总称[2]。从节约资源和循环利用角度而言,它们是一种可以回收和利用的资源,所以称为矿山二次资源,是矿业资源的重要组成部分。
在矿产资源日益减少和环保呼声日渐高涨的今天,矿山二次资源的综合利用与回收倍受世界各国的重视。近年来,国际市场产品价格不断攀升,我国矿产资源消耗量大幅度的增长,开发利用尾矿资源,以缓解矿产资源和环境保护的双重压力,成为摆在我们面前的一个新课题。
1 矿山二次资源的特点及开发的必要性
1.1 矿山二次资源类型
矿山二次资源包括如下三种类型[3]:
(1)矿床开发经人工和机械扰动产生的各种固体废弃物,如采矿废石、选矿尾矿、煤矸石等。按照矿产资源法的相关规定,其堆放应比较规范,一般按矿床开发设计要求,建造了尾矿库、尾矿坝和废石场,且采取了一定的保护措施,防止其损失破坏。
(2)矿床开采过程中虽经人工扰动,没有位置移动而保留在原地的废弃物,如残矿、矿柱、表外矿、边界品位以下的矿石以及废弃的矿山(矿坑、矿井)等。
(3)矿床开发过程中产生的液态和气态物质,如矿坑水、选矿废水和煤矿瓦斯等,其中气态物质无法保留,如煤矿瓦斯,长期被认为是有毒有害物质,被稀释排放到大气中了。有些油田开采时,天然气被白白烧掉了(俗称“点天灯”)。随着矿产资源的日益减少,这类废弃物的价值逐步被人们发掘出来,开始被人类所开发利用。
1.2 矿山二次资源的特点
与一次资源相比,二次资源有以下显著特点[3]:
(1)矿山二次资源,特别是其中的所谓人工矿床,其化学成分和物质成分一定程度上继承了一次资源的特点。在采、选技术水平有所提高的前提下,其主要有用组分和伴生组分还有较高的利用價值(其中包括过去不能提取又必须同时采出而遗留在尾矿中的有用组分),这是二次资源的重要利用对象。另外,一次资源中的非金属矿物,在选矿过程中可能使其物理性质、工艺性质发生变化,并能够进一步富集,使其利用价值大大提高。
(2)矿山二次资源具有资源利用和环境整治的双重特点。从二次资源中可以获得金属、非金属和能源等资源性产品,表明其具备资源的基本属性;从矿山环境保护和地质灾害防治角度看,又是污染和灾害产生的重要根源。因此,对二次资源开展再利用和综合利用的同时,也治理了废弃物对环境的污染,整治被占损的土地,恢复了生态环境。
(3)矿山二次资源利用具有多用途性,除了可提取其中的有用组分和有用矿物之外,残余的废物整体利用仍可生产其它产品,实现废物零排放。有关统计数字表明,在传统的资源开发方式下,人类所获得的最终产品只占原材料的20%~30%,70%~80%的资源都成为废物排放到环境中,造成环境影响和生态系统破坏。这些所谓的废物不仅每年造成数千亿元的损失,也造成资源的极大浪费。
2 我国矿山二次资源的开发现状与开发途径
2.1 矿山二次资源现状
据统计,我国每年平均约有500万吨废钢铁、20多万吨废杂有色金属等,均未被合理回收。经过预测,我国废钢产量2020年废钢产量将达6331万吨;再生铜资源2020年可供量有77万吨:再生铝资源2020年有65万吨的可供量[4]。
开发利用二次资源不仅非常必要,而且有诸多有利条件[5]。一是二次资源的经济地理条件有利,多位于现有采、选、冶企业附近,开发利用二次资源往往可利用采、选、冶企业的现有设备;与开采地下矿床相比,可以省出采矿选矿等一系列复杂的生产过程中的大部分环节,从而降低产品成本,延长矿山服务年限。安徽庐江矾矿自1984年以来,利用废渣矾泥先后生产出铵明矾、硫酸铝、速凝剂等一系列化工产品,现在其开发二次资源的销售收入已超过全矿总销售收入的50%。二是具有技术可行、投资少、见效快的特点,有利于矿产资源的合理开发利用和环境保护。特别是乡镇企业开发,不与大矿争地下资源,能起到收旧利废、拾遗补缺的作用。三是回收废旧工业品,可以为国家节省大量的建设基金。以有色金属为例,每生产一吨原生金属需要建设投资2万元以上,而利用再生有色金属,投资可节省80~90%,生产费用可降低50~70%。
3 矿山二次资源综合利用的思考
(1)正视我国矿山二次资源现状,确立矿山二次资源整体利用的紧迫感和责任感。矿产是我国经济建设、循环经济运行不可或缺的基础资源,只有开发利用矿山尾矿、废石,矿业才能成为完整的产业。
(2)运用科学发展观,研究尾矿、废石开发利用的新思路和新观点。前苏联和东欧国家工业用微晶玻璃原料为炉渣和玄武岩、辉绿岩;我国首创了用矿山尾矿、废石等固体废物作为主原料生产微晶玻璃。矿业界早已公认矿业开发已进入以非金属矿为主的新石器时代,材料科学家也预言21世纪是硅材料时代。可以看出,尾矿、废石的资源化开发研究的重要性。
(3)尾矿、废石资源化开发利用,必将进一步推进矿山找矿,不仅加深了对矿山资源特点的认识,也逐步化解了历史遗留的积弊和难题。
参考文献
[1] 雷力,周兴龙,李家敏,蔡晓威,王国文.矿山尾矿二次资源综合利用现状与思考.金属矿山2008,(11),126-130.
[2] 王家枢.我国矿山二次资源的潜力分析.资源论坛2006,(4),10-11.
[3] 王雪峰.矿山二次资源综合利用潜力巨大.矿产保护与利用2008,(12),56-58.
[4] 张华,胡德文.我国二次矿產资源回收利用分析与对策.中国矿业2003,(12),48-51.
[5] 袁同锁.开发利用二次资源大有可为.矿产保护与利用1994,(1),46-47.