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礦産開發
中國礦産資源發展現狀及利用
來源:地調總院 日期:2016-6-14 點擊率:3959

  礦産資源是重要的非可再生自然資源,是國家經濟建設的基礎物質材料,其保證程度關系到國民經濟長期穩定發展和國家安全。我國是世界上礦産資源種類齊全、儲量豐富的少數國家之一。據統計,我國90%以上的能源、80%以上的工業原料、70%以上的農業生産原料都來自礦産資源。目前,我國已發現171種礦産,探明有儲量的礦産168種,已探明礦産資源儲量潛在價值約占世界礦産總價值的14.6%,居世界第3位。然而,我國礦産資源人均占有量僅為世界人均占有量的58%,列世界第53位。面對國民經濟建設的巨大需求,我國礦産資源儲量嚴重不足。

  經濟快速增長下我國礦産危機日益明顯,當前面臨着嚴峻的形式,主要表現有:我國礦産資源需求量很大,已探明的主要礦産嚴重短缺;礦産資源利用率不高,礦業開發造成的環境問題突出。為了緩解我國礦産資源需求和環境壓力,礦産資源高效清潔利用成為亟需發展的重要技術方向。本文首先分析了我國礦産資源利用的現狀,指出了礦産資源高效清潔利用方面存在的問題;在此基礎上,總結了近十年來我國主要礦産資源在高效清潔利用領域取得的進展及主要技術突破;最後,對礦産資源高效清潔利用的未來發展趨勢進行了展望。

  1、礦産資源利用現狀

  我國礦産資源具有以下主要特點:(1)礦産分布不均,優勢礦産大多用量不大,而一些重要的支柱性礦産多為短缺或探明儲量不足,需要長期依賴進口。(2)貧礦多富礦少:低品位難選冶礦石所占比例大,如我國鐵礦石平均品位為33.5%,比世界平均水平低10個百分點以上;錳礦平均品位僅22%,離世界商品礦石工業标準(48%)相差甚遠;銅礦平均品位僅為0.87%;磷礦平均品位僅16.95%;鋁土礦幾乎全為一水硬鋁石,分離提取難度很大[9](3)大型-超大型礦床少、中-小型礦床多:以銅礦為例,我國迄今發現的銅礦産地900餘處,其中大型-超大型礦床僅占3%,中型礦床占9%,小型礦床多達88%(4)單一礦種的礦床少,共生礦床多,據統計我國的共、伴生礦床約占已探明礦産儲量的80%。目前,全國開發利用的139個礦種,有87種礦産部分或全部來源于共、伴生礦産資源。鑒于我國礦産資源"三多三少"的特征,加上認識和技術上的不足,我國礦産資源高效清潔利用還存在着諸多問題。主要表現為:

  (1)綜合利用意識淡薄,綜合利用率低

  由于我國長期以來對礦業的粗放式經營,人們大多對我國的礦産資源情況缺乏正确的認識,綜合利用意識淡薄,礦山企業盲目開采,對共()生礦物及尾礦等不利用或利用率很低。據統計,我國礦産資源總回收率和共伴生礦産資源綜合利用率平均分别僅為30%35%左右,比國際先進水平低20%;我國金屬礦山尾礦的綜合利用率僅為約10%,遠低于發達國家60%的利用率;我國工業"三廢"綜合利用率總體偏低,如粉煤灰的利用率為48%,煤矸石為38%。在品種上,我國綜合利用的礦種隻占可以開展綜合利用礦種總數的50%左右。在數量上,我國銅鉛鋅礦産伴生金屬冶煉回收率平均為50%左右,發達國家平均在80%以上,相差30個百分點左右。我國伴生金的選礦回收率隻有50%~60%,伴生銀的選礦回收率隻有60%~70%,與國外先進水平相比均落後10%左右。

  (2)綜合利用技術欠缺,工藝水平相對落後

  我國複雜多元素共生礦、低品位礦、難選冶礦所占比例較大,對這些礦的開發利用是我國礦産資源開發利用的重要任務,但我國适用于這些礦的綜合利用技術較為欠缺。其問題主要表現在:傳統礦産加工生産工藝複雜、流程長、成本高;采礦工藝技術水平落後、選冶過程的自動控制水平低、選冶流程不科學,使很多伴生、共生組分損失遺棄;大型高效低耗選冶加工裝備缺乏,選礦廠裝備水平不高;相對缺少對尾礦、廢渣等固體廢棄物進行綜合回收利用的先進裝備。這些因素都制約了礦産資源綜合利用的效益和對貧、雜、微細複合礦石的綜合利用。相比之下,我國對礦産資源的綜合利用起步較晚,目前還有相當多的小礦,在采用最原始的采礦和選冶方法。我國金屬礦産資源選冶加工仍以初級産品為主,産品缺乏國際競争力。綜合利用所得産品的科技含量和附加值較低,市場銷路有限,也是制約資源綜合利用的重要原因之一。

  (3)亂采濫挖,資源浪費嚴重

  小礦山各自為政,技術單一,難以形成規模采礦和規模經濟,礦産資源的綜合利用效率偏低。國家通過多年治理,對小型礦山進行關停并轉,取得一定成效,但小型礦山數量仍然巨大。據統計,我國各種經濟類型的礦山企業約16.5萬個,其中大型礦山占全國礦山總數的0.33%,中型礦山占0.82%,小型礦山16.3萬座占到全國礦山總數的98.85%,而小型礦山的産量僅占全國總産量的40%60%。由于這些小型礦山企業欠缺資金、技術、管理、人才等方面的扶持,因而采富棄貧、采易棄難的現象普遍,造成了礦産資源的嚴重浪費;且因其安全環保意識薄弱,使當地在社會經濟繁榮的背後隐藏下禍根。更為嚴重的是,一些小企業無證違規經營,進行破壞性開采,導緻了嚴重的資源浪費。

  (4)生态環境破壞,環境問題嚴重

  礦産資源的開采過程必然會造成地形、地貌的破壞,造成嚴重的考古災害,如地表下沉、滑坡和泥石流等。礦石選冶過程造成大量廢水有毒氣體、粉塵及固體廢棄物等"三廢"的排放。許多礦山企業環保意識薄弱,沒有完善的環保設施,有的企業甚至對排出的"三廢"不進行處理就直接外排。"三廢"的排放造成大面積的土壤、大氣、地表水和地下水的污染,嚴重破壞生态環境,造成砷、氟、重金屬等有害成分的累積,直接危害到礦區周邊人民群衆的身體健康。大量礦山廢棄固體堆砌場和尾礦堆放庫存在考古安全隐患。綜上所述,我國礦産資源綜合利用率低、能耗高,資源浪費和環境污染嚴重。提高礦産資源利用效率,走綠色礦業之路,是當前我國礦産資源開發利用中亟需解決的突出問題,同時也是緩解我國資源供需矛盾的巨大潛力所在。

  2、礦産資源高效清潔利用進展

  在國際上,礦産資源高效清潔利用的發展趨勢主要是向高回收率、低成本、節能、環保和健康安全方向發展[19~21]。高回收率就是通過技術創新提高礦産資源的利用率,低成本就是要降低單位産量的成本,節能就是要降低單位産量的能量消耗,環保就是要降低單位産量的噪聲、廢氣、廢水、固體廢氣物的排放,健康安全就是要提高工人的安全、降低工人有害物質的暴露。經過十幾年的努力,我國在礦産資源高效利用和清潔利用領域取得了顯著的成績。

  2.1礦産資源高效利用

  近十年來,我國礦産資源高效利用方面取得了長足進步,主要表現在新方法和先進的技術設備在實際生産中得到了廣泛運用,極大地提高了礦産資源的回收率以及伴生礦産的綜合利用,緩解了我國長期以來在礦産資源開采與經濟效應之間存在的矛盾。

  (1)黑色金屬

  黑色金屬礦産主要包括鐵、錳、鉻、釩和钛等礦産,鐵礦、錳礦和鉻礦是鋼産品必不可少的原料,但我國鐵礦、錳礦、鉻礦資源嚴重不足,對我國現有鐵、錳、鉻、釩、钛礦産資源的高效利用成為當前極為緊迫的任務,十年來我國黑色金屬高效利用方面有了明顯的進展。在鐵礦資源方面,我國鐵礦石富礦少、貧礦多,97%的鐵礦為30%以下的低品位鐵礦,國内尚存大量未被開發利用的難選鐵礦。我國鐵礦石"貧、細、雜、散"的特點促進了我國選礦新工藝、新技術、新設備研究工作的開展,一系列高效精選設備在選礦廠得到應用,一些選礦新工藝和技術達到了國際先進水平。

  我國鐵礦選礦技術進展主要表現在以下方面:一是實施"提鐵降矽"戰略,關鍵技術包括反浮選技術及高效捕收劑的應用、新型磁選設備和細篩技術的應用以及浮選柱的應用;二是針對脈石為含鐵矽酸鹽的細粒嵌布磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦、鲕狀赤鐵礦等複雜難處理鐵礦石,研究開發高效節能選礦新技術,如閃速磁化焙燒技術、強磁預選工藝、小粒級赤鐵礦預選技術等;三是新型破碎磨礦、篩分、磁選和浮選設備的研制和應用。四是節能減排技術的應用,包括多碎少磨工藝、礦石預選技術、選礦廢水循環利用、選礦廠自動化技術、尾礦輸送技術、尾礦綜合利用技術等。

  在錳礦資源方面,我國錳礦品位低、雜質高、礦石結構複雜、嵌布粒度細,近80%的錳礦屬于沉積或沉積變質型。近幾年我國錳礦選礦技術進展表現在:一是選礦工藝流程優化,通過加強洗礦篩分、重選和粗粒強磁預選,優化流程結構,使錳礦石的可用品位提高3%~5%,特别适合于碳酸錳礦石。二是多種型号的強磁選機應用于生産,dpms系列永磁強磁機、新型濕式永磁機、shp型強磁選機和slon型高梯度磁選機等磁選機的應用,提高了錳礦的回收率,為錳礦泥和尾礦中錳的回收提供了有效途經。三是含多金屬錳礦石的綜合回收取得進展,火法選錳的富錳渣法能高效地處理高鐵、高磷等難選貧錳礦石,将鐵與錳及其它有用元素實現有效分離。四是化學選錳法的發展,如采用選冶聯合工藝富集氧化型銀錳礦中的銀,以氯化焙燒-氰化浸出工藝從某銀錳礦中富集錳、回收銀,采用铵鹽法從低品位碳酸錳礦石中富集回收錳,微生物催化還原浸出氧化錳中錳等多種化學選錳方法。

  在鉻礦資源方面,鉻在自然界中主要賦存于鉻鐵礦中。中國鉻鐵礦資源極度匮乏,95%依賴進口,鉻鐵礦的高效利用迫在眉睫。近年來,我國對低品位鉻鐵礦的利用進展主要表現在鉻礦預熱預還原鉻礦球團新工藝的進展,遼陽市宏遠冶金研究所于2008年,開發成功外熱式豎爐生産預還原鉻礦球團工藝,并進一步用于冶煉高碳鉻鐵試驗。從鉻渣中分離回收鉻的技術中,浸取-微生物回收法以及氯化焙燒回收法取得了較好的效果。另外,多金屬礦中伴生鉻的利用也已引起關注,如甘肅金川銅鎳尾礦中回收鉻,采用氧化焙燒法制取鉻鹽,再電解出金屬鉻。

  在釩、钛礦産資源方面,釩钛磁鐵礦是我國有重大特色的多金屬礦産資源,儲量巨大,且為釩、钛、鐵、鉻等多金屬共生,資源綜合利用價值很高。釩钛磁鐵礦的高效清潔利用進展主要有,亞熔鹽法釩渣高效清潔提釩技術、酸浸法從黏土釩礦中提釩技術、钛鐵礦精礦球團還原-鏽蝕法制取富釩料、釩钛磁鐵精礦還原-磨選法綜合利用鐵釩钛以及低品位钛的轉底爐還原-氯化法提取等技術的發展。

  (2)有色金屬

  我國有色金屬礦産主要有鎢礦、錫礦、钼礦、銅礦、鉛礦、鋅礦、鎳礦、钴礦、鋁土礦、鎂礦、铋礦、汞礦和銻礦等,下面主要介紹我國鎢礦、錫礦、钼礦、銅礦、鉛鋅礦、鋁土礦等礦産高效利用方面的主要進展。

  我國鎢礦儲量居世界首位,鎢礦開采曆史久遠,特别是黑鎢礦資源經過近百年的開采儲量日漸減少、入選品位逐年下降。近年來,鎢礦選礦技術的發展主要表現在:一是在粗粒級黑鎢礦選礦中,高效節能的重選設備有所發展,如在重選工藝中推廣應用了動篩跳汰機、螺旋溜槽;在細粒級黑鎢礦選礦中,采用重選、浮選、磁選多種選礦方法相結合的聯合工藝流程,使精礦品位和回收率逐漸得到了提高。二是随着黑鎢礦的開采殆盡,難選白鎢礦的利用受到重視,對于白鎢礦較有效的浮選工藝進展迅速,開發了常溫浮選法,研制了多種新型白鎢浮選捕收劑和抑制劑,應用了浮選柱等新型浮選設備。三是對于複雜難選的多金屬黑、白鎢礦,黑、白鎢混合浮選新工藝不斷發展。

  我國錫礦資源豐富,但錫礦石種類繁多、組成複雜、分選困難。近年來,對于錫礦的高效利用方向主要為:一是提高錫選礦回收率,以重選法為主的聯合工藝如重選-浮選法、重選-浮選-重選法、浮選-重選法、浮選-重選-磁選等的聯合分離工藝流程來實現多金屬礦的綜合利用。二是多種浮選選礦方法的發展,如載體浮選法、絮凝浮選法、浮選柱浮選法、雙液分離浮選法、離子浮選法、沉澱浮選法、吸附膠體浮選法、加壓加溫浮選法、真空浮選法等。

  我國钼礦儲量豐富,主要以輝钼礦形式存在,另外還有銅钼礦和高氧化率钼礦等。輝钼礦資源相對易選,開發和利用其它钼資源越來越重要。我國钼礦選礦技術的發展主要表現在:輝钼礦新型浮選藥劑和新型浮選柱的發展;低品位礦石廢催化劑殘渣中回收钼技術的發展;銅钼礦和高氧化率钼礦等難選钼礦中回收技術如預先脫泥、焙燒-浸出工藝、選冶聯合工藝等技術的突破。

  我國銅礦資源利用率較低,"貧、雜、氧、難"是我國當前銅礦資源利用情況的最好概括。據統計,目前我國尚有43%的銅儲量暫難利用,提高資源綜合利用率勢在必行。近年來,我國銅礦選礦技術研究取得了重大進展,主要表現在:一是硫化銅礦石選礦中的銅鋅硫化礦浮選分離技術的發展。二是氧化銅礦石選礦的進展,如氧化銅礦石浮選過程中預先脫泥-誘導浮選、分段硫化浮選等技術的突破,氧化銅礦石化學選礦中硫代硫酸鹽浸出堿性氧化銀、銅礦技術,浸出-置換-浮選工藝流程和浸出-沉澱-載體浮選方法的發展。三是銅礦浮選藥劑中高效捕收劑、高效組合抑制劑及新型活化劑的研制。

  我國鉛鋅礦資源豐富,目前國内的鉛鋅工業礦物主要有氧化鉛鋅礦及硫化鉛鋅礦。鉛鋅礦選礦技術的發展主要表現在:一是硫化鉛鋅礦浮選電化學及電位控制浮選技術的突破,等可浮浮選、分支串聯浮選、異步混合浮選、部分快速優先浮選等新穎浮選流程結構的開發利用;二是氧化鉛鋅礦中,新型捕收劑、抑制劑和組合浮選藥劑的研制,複雜難選氧化鉛鋅礦中浮選工藝流程的優化。

  我國鋁土礦約98%以上都是一水硬鋁石型鋁土礦。此類鋁土礦的特點是高鋁、高矽、低鐵,礦物組成非常複雜,嵌布粒度較細,鋁礦物和鋁矽酸鹽礦物的可磨性差異較大,不能滿足拜耳法生産氧化鋁的要求。我國科技工作者立足國内鋁土礦資源性質特點,為了滿足低能耗的拜耳法生産氧化鋁的需要,對此類礦石進行了大量預脫矽處理研究,主要技術有:化學選礦脫矽法、洗礦分級方法、選擇性絮凝方法、重選方法、載體浮選方法、聯合方法、輻射選礦法、生物選礦脫矽方法等。

  (3)貴金屬

  我國貴金屬礦産資源主要有金礦、銀礦、鉑族金屬(鉑、钯、钌、铑、銥、锇)礦産資源等,下面主要介紹我國金礦資源及鉑族金屬礦産在高效利用方面的發展。我國采金曆史悠久,2010年我國黃金産量達到340噸,已連續四年世界第一。随着易處理金礦的不斷開采,可直接氰化提取的高品位金礦資源日趨枯竭,低品位、難處理金礦資源的開采利用勢在必行,我國難處理金礦資源比較豐富,約占探明儲量的1/4。金礦的高效利用的主要進展有:一是改建和強化傳統的選礦方法,如改造破碎磨礦工藝流程來實現"多碎少磨"、研制新型浮選藥劑等。二是難處理金礦石預處理方法如常規氧化焙燒、熱壓浸出和細菌氧化法的發展及浮選-氰化聯合工藝流程的應用。

  在鉑族金屬礦産方面,鉑族元素始終是最緊缺的礦種之一,全國保有儲量僅約310t、工業儲量23t,不足世界儲量的3%。我國鉑族元素礦産高效利用發面進展主要是:催化劑和催化技術的發展,含鉑族金屬的失效催化劑種類和數量不斷增加,加壓氰化法的提出,火-濕法聯合工藝技術的發展等。

  (4)稀有金屬

  稀有金屬礦産資源包括铌、钽、锂、铍、锆、锶、铷、铯等礦産,我國主要稀有金屬礦産有锂礦、铍礦、铌钽礦等,分布較集中、多為共伴生礦床。我國稀有金屬礦産資源高效利用方面的進展主要是:锂礦方面主要有鹽湖鹵水提锂技術的發展,铍礦方面主要有高氟低品位铍礦中對礦石加堿焙燒-水解除雜-再球磨後浮選提铍技術的發展,铌钽礦方面多種選冶聯合工藝如重選-磁選-浮選聯合流程等技術的應用。

  (5)稀土金屬

  稀土金屬礦産包括钪礦、輕稀土礦(镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕)和重稀土礦(钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇)等礦産資源,我國稀土礦産資源豐富、礦床類型齊全、分布面廣而又相對集中。我國稀土礦選礦技術的發展主要有:一是工藝的創新,如白雲鄂博稀土礦中将強磁車間的粗選-精選改為粗選-掃選,掃選精礦用反浮泡沫作為稀土浮選原料進行反浮。二是新型高效稀土浮選藥劑如lf-8lf-6捕收劑的研制,三是新型選礦設備的開發,如磁選機、螺旋溜槽、浮選柱等[71]

  (6)分散元素金屬

  分散元素包括铟、镓、鍺、铊、镉、硒、碲、铼等8個元素。前人認為"分散元素不形成獨立礦床,它們以伴生元素方式存于其它元素的礦床中"20世紀90年代以來,在塗光熾院士帶領下中國科學院地球化學研究所完成"分散元素成礦機制研究"項目,發現分散元素可以成礦,可以形成獨立或共生礦床。近十年,我國已經發現許多分散元素獨立礦床,為分散元素的利用做出了重要貢獻。項目還發現分散元素成礦類型的專屬性,絕大多數分散元素所富集的礦床類型具有一一對應的關系,成礦專屬性的發現提高了分散元素的找礦及與多金屬綜合利用的效率。

  (7)放射性金屬

  放射性金屬包括鈾、钍、鐳、钚、锕、镅、钔等,我國放射性金屬礦産主要為鈾礦。鈾是重要的戰略金屬,我國鈾礦資源貧乏、需求量大,提高鈾資源的利用水平迫在眉睫。鈾礦選礦技術主要有地浸、堆浸等,近年來選礦工藝技術的發展主要有:一是地浸選礦技術的發展,如可地浸砂岩型鈾礦快速鑽進沖洗液的應用等。二是堆浸選礦工藝的改進,包括化學溶浸劑、助滲劑等方面的創新。三是原地爆破浸出技術、細菌堆浸新工藝的發展。

  (8)非金屬礦産

  我國非金屬礦産資源種類較齊全,已探明非金屬礦産有88種,主要介紹一下我國螢石礦、鉀長石礦、磷礦等礦産資源開發利用進展。螢石礦選礦進展主要表現在石英型螢石礦高效抑矽藥劑的研制,重晶石型和碳酸鹽型螢石礦高效捕收劑和抑制劑以及多次選别工藝流程的開發。鉀長石礦高效利用主要表現在除鐵工藝的進展,如浮選-硫酸酸浸聯合、磁選-浮選聯合、反浮選-強磁選聯合等多種聯合工藝除鐵技術的發展。磷礦方面主要進展有:一是反浮選、雙浮選工藝的發展及新型浮選藥劑的研制,二是重介質旋流器選磷技術的開發和新型磁選設備的應用,三是窯法磷酸技術、微生物處理法、幹式電選法等技術的突破。

  (9)能源礦産

  我國主要能源礦産有煤、石油、天然氣、核能及地熱等,中國能源礦産資源比較豐富,但結構不理想,煤炭資源比重偏大,石油、天然氣資源相對較少。我國在煤礦資源高效利用中的進展主要表現在選煤技術的發展:掌握了國際上先進的選煤方法,高效重介質旋流器選煤技術廣泛推廣,風選、動篩跳汰選煤技術及大型設備得到發展,浮選選煤技術中各類捕收劑和泡沫劑的研制,細粒煤脫水技術中加壓過濾技術、強氣壓穿流式壓濾技術和沉降離心脫水技術的突破等。綜上所述,我國在礦産資源高效利用領域取得了顯著的成果。

  2012年國家發布的數據顯示:在礦産資源綜合利用方面,全國約1/3的共伴生礦産資源實現綜合開發。黑色金屬礦共伴生的30多種有用組分中,有20多種得到綜合利用;有色金屬礦的45種共伴生組分中,有33種得到綜合利用;全國共伴生金屬礦産約70%得到綜合利用,綜合利用的金屬量占到全國金屬總産量的15%,全國35%的黃金、90%的銀、100%的鉑族元素、75%的硫鐵礦和50%以上的釩、碲、镓、铟、鍺等稀有金屬來自于綜合利用。

  目前已形成攀枝花釩钛磁鐵礦、金川銅-鎳多金屬共生礦、包頭白雲鄂博稀土--鐵多金屬共生礦、湖南柿竹園鎢錫多金屬共生礦、廣西大廠錫多金屬礦、遼甯硼鎂鐵礦等六大共、伴生礦産資源綜合利用基地。在再生資源回收利用方面,主要品種再生資源回收總量達1.65億噸,回收總值達5763.9億元,部分城市主要品種再生資源回收率提高到70%,廢鋼鐵、廢銅、廢鋁、廢鉛利用量分别占當年産量的13%50%23%42%

  2.2礦産資源清潔利用

  十年來,我國礦産資源清潔利用方面的進展主要體現在礦山三廢治理技術的發展以及清潔生産模式的引進。

  (1)礦山"三廢"治理

  對于礦山廢水的治理,近年來許多礦山都建立了污水處理系統,主要措施有:(1)提高礦産資源采選技術,盡量少用有毒有害的藥劑,提高水的循環利用率,減少廢水排放量;(2)淨化處理水質較差的外排水,水處理技術如中和法、硫化法、沉澱浮選法、還原法、離子交換法、生物法、液膜法等得到發展,水處理新技術如礦物治理重金屬廢水法[87]等得到突破。對于礦山廢渣的治理,我國許多黑色、有色金屬礦山都采取了一系列措施,如對有價值元素進行回收,礦山污染源的微生物處理,某些廢渣用于生産建築材料、發電等。對礦山廢氣的處理,主要措施有做好通風除塵、實現廢物利用等。

  (2)清潔生産模式

  我國20031月正式頒布實施了《清潔生産促進法》,說明清潔生産已被提上國家議程。清潔生産的總體目标、手段都非常明确地貫穿了礦區環境與礦山開發協調發展的思想,是礦山工業污染防治戰略的一項重大變革。對生産過程而言,清潔生産包括節約原材料和能源,淘汰有毒原材料并在全部排放物和廢物離開生産過程以前減少它們的數量和毒性。礦山企業作為我國的支柱産業之一,實施清潔生産勢在必行,我國許多煤礦在開采利用過程中實施清潔生産模式。煤炭是我國主要的能源礦産,我國煤礦資源豐富,然而在煤炭大量開發利用的同時,也帶來一系列環境和生态問題。近年來,我國潔淨煤技術發展迅速,在煤礦采選冶過程中一些重要技術得到發展,如煤炭洗選、配煤、水煤漿、循環流化床等技術的發展,煙氣脫硫、大型煤氣化等技術的開發等。

  綜上所述,我國已對礦産資源帶來的環境問題引起了重視,中國政府近十年來相繼出台了一系列礦産清潔利用的相關政策和法規,包括2003年實施的《清潔生産促進法》、2004年出台的《固體廢物污染環境防治法》、2007年出台的《節約能源法》、《水污染防治法》、2009年出台的《礦山考古環境保護規定》、《保護性開采的特定礦種勘察開采管理辦法》等。我國的礦産資源清潔利用已初見成效。中國資源綜合利用年度報告顯示,我國2011年粉煤灰、煤矸石、工業副産石膏等大宗固體廢物年利用量約15億噸。工業固體廢物綜合利用率近60%,年利用量近20億噸;全國煤矸石、煤泥發電裝機容量達2800萬千瓦,相當于減少原煤開采4200萬噸;從鋼渣中提取出約450萬噸渣鋼,相當于減少鐵礦石開采近1740萬噸。

  3、礦産資源高效清潔利用展望

  礦産資源高效清潔利用對有效利用礦産資源和合理保護生态環境将發揮積極作用,對推動我國經濟增長方式由"粗放型""集約型"轉變,實現資源優化配置和經濟可持續發展具有重要意義。因此,礦産資源高效清潔利用必将是我國經濟發展的一項重大戰略方針。盡管我國礦産資源在高效清潔利用領域有了明顯的成績,但是礦産資源高效清潔利用是長遠大計,我們要以高效利用為核心,基地建設和示範工程為主導,清潔發展和節能減排為前提,堅持礦産資源高效清潔利用的方針不變。因此,根據我國礦産資源特點和高效清潔利用現狀,我國現階段及未來礦産高效清潔利用的方向應該為:一是對傳統礦石的高效利用,二是複雜共生、伴生礦石的高效利用,三是目前不能利用但将來可利用的低品位礦和"呆礦"的高效利用,四是礦山生态環境優化。具體有以下建議:

  (1)完善相應的法律法規及政策機制

  在《中華人民共和國憲法》和《礦産資源法》的指引下,我國制定了一系列的政策和相關法規。初步建立了中國礦産資源的管理法律、法規體系框架,使礦産資源及其勘查開發與管理進入了有法可依的軌道。雖然礦産資源合理利用的規制建設已經越來越引起我國政府的關注,但規制多是簡要而抽象地規定了一些鼓勵開展礦産資源綜合、合理利用的政策、方針,較缺少可行、有力的措施和具體明确的執法主體。因此,在執行中打折扣的現象時有發生。

  因此,首先要健全礦産資源法律法規體系,加快礦産資源高效清潔利用法規體系建設,研究制定《再生資源回收利用法》、《資源綜合利用法》、《金屬尾礦綜合利用管理辦法》并完善《礦産資源法》和《清潔生産促進法》等法規,使資源的高效清潔利用納入法制化軌道,為礦産資源高效利用、發展循環經濟提供法律保證;其次要設立礦産資源合理利用專項基金并建立監管機制,将國家用于扶植礦産資源綜合利用包括稅收在内的優惠經濟政策真正落實到位,提高企業開展礦産資源綜合利用的積極性;再次要強化對礦産資源綜合利用的監督管理,加強對勘探和生産過程中的全面綜合評價與考核監督;最後要完善礦産資源及礦業權有償使用制度,加快出台礦業企業整合政策,建立重要礦産資源保護利用機制等。

  (2)加強新技術、新工藝的開發與應用

  礦産資源高效利用的根本出路在于技術的進步,加強采選冶過程中新技術、新工藝的研究及推廣,不斷提高礦産資源的綜合利用水平。實現礦産資源的高效利用,必須針對我國資源特點,借助于每個單元的技術創新和設備革新,進一步創新适合我國資源特點的選礦新技術,如生物選礦技術、微細粒貧礦選礦技術、多金屬共生礦綜合利用技術、尾礦再利用技術等;在催化反應、裝備、流程工藝等方面形成一批自主知識産權,形成綜合利用資源的核心技術、先進裝備等。在未來的幾年裡,着力突破以下技術難題:高含鎂低品位硫化鎳銅礦直接浸出技術,稀土鐵铌等共生資源高效利用技術,鹽湖和海洋礦産資源高效利用技術,富含砷銻的銀銅鉛鋅多金屬礦選冶聯合關鍵技術,多金屬礦伴生鐵、錳資源回收利用技術,銅錫多金屬共生資源綜合利用技術,複雜貴金屬礦産資源高效利用技術,黑色岩系中鎳、钼、鉑族元素等有用元素高效利用技術,銅、鉛、鋅老尾礦中綜合回收有價元素關鍵技術,磷石膏綜合利用技術,硫酸燒渣及難選赤鐵礦流态化煅燒技術,冶金渣有用元素回收及綜合利用技術等。

  (3)積極治理礦山"三廢",推廣清潔生産模式

  我國要擺脫"先污染,後治理"的模式,積極治理礦業三廢,對已污染礦山的生态環境進行全面修複,不再新建破壞生态環境的開采項目,新建礦山中積極推廣清潔生産模式。在未來的幾年裡,着力突破以下技術難題:礦區重金屬複合污染土壤的生物、物化聯合修複技術,植物修複安全處置與資源化利用關鍵技術,重金屬污染土壤聯合修複集成技術,礦區重污染土壤的鈍化技術,礦區有機物的微生物固化降解技術和生物表面活性劑強化修複技術,原位微生物修複技術,植物-微生物聯合修複技術,放射性核素污染土壤控制與修複技術,礦山生态恢複與重建技術與方法等。

  4、結語

  近年來,我國礦産資源高效利用領域已有明顯進展,礦産資源節約與綜合利用技術明顯進步,主要表現在選礦技術的創新、工藝的改造和設備的研發,為我國礦業的科技進步和經濟效益的提高、礦業的可持續發展發揮了重要作用;而在清潔利用領域研究尚淺,對"三廢"的治理和清潔生産模式的實施還在起步階段,應加強宣傳教育,提高社會的資源環保意識。積極開展礦産資源高效清潔利用,對于貫徹落實節約資源和保護環境的基本國策,緩解工業化和城鎮化進程中日趨強化的資源環境約束,提高資源利用效率,加快經濟發展方式轉變,增強可持續發展能力都具有重要意義。

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