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鐵礦資源綜合利用大有可為
發(fā)表時(shí)間:2019-09-21     閱讀次數:     字體:【

礦產(chǎn)資源是重要的不可再生的自然資源,是國家經(jīng)濟建設的基礎物質(zhì)材料,其保證程度關(guān)系到國民經(jīng)濟長(cháng)期穩定發(fā)展和國家安全。

我國是世界上礦產(chǎn)資源種類(lèi)齊全、儲量豐富的少數國家之一。目前,我國已發(fā)現172種礦產(chǎn),探明有儲量的礦產(chǎn)168種。然而,我國礦產(chǎn)資源人均占有量卻相對偏少,面對國民經(jīng)濟建設的巨大需求,我國礦產(chǎn)資源儲量不足的矛盾日益凸顯。

“礦產(chǎn)資源的全面節約和高效利用是礦山充分利用礦產(chǎn)資源、提高經(jīng)濟效益、實(shí)現可持續發(fā)展的必由之路,是實(shí)現綠色礦山建設的必要條件,更是節約資源、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建設生態(tài)文明的重要抓手?!敝袊鴩临Y源經(jīng)濟研究院綜合利用技術(shù)處處長(cháng)薛亞洲表示。

以鐵礦資源為例,鐵礦資源是我國重要的大宗礦產(chǎn)資源,是經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的基本原料和重要保障,也是我國固體金屬礦產(chǎn)中使用量最大的礦種。薛亞洲稱(chēng),我國鐵礦資源分布廣泛,礦石資源儲量大,共(伴)生組分多、低品位礦多、復雜難利用礦多、廢石尾礦產(chǎn)出高,隨著(zhù)采選冶的技術(shù)進(jìn)步,全面節約和高效利用國內鐵礦資源大有可為。

鐵礦資源綜合利用的主要方式

實(shí)際上,鐵礦資源的消耗與鋼鐵產(chǎn)能的增長(cháng)是相輔相成的。

薛亞洲表示,改革開(kāi)放后,國民經(jīng)濟持續快速發(fā)展帶動(dòng)了我國鋼鐵產(chǎn)能規模持續擴張,形成了“鋼鐵產(chǎn)能過(guò)剩明顯,鐵礦石嚴重短缺,產(chǎn)業(yè)結構不盡合理”的局面。

“當前,為了調整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構,我國正大力推進(jìn)供給側改革?!毖喼薹Q(chēng),供給側改革要求“去產(chǎn)能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板”,從生產(chǎn)領(lǐng)域加強優(yōu)質(zhì)供給,減少無(wú)效供給,其中鋼鐵行業(yè)是工作重點(diǎn)。

國土資源部把“節約集約利用國土資源”作為核心任務(wù),加以推進(jìn)和落實(shí),礦產(chǎn)資源全面節約和高效利用在管理制度措施、標準建設、倡導利用先進(jìn)適用技術(shù)等方面取得了新進(jìn)展。

一般認為,鐵礦資源的全面節約與高效利用是指對鐵礦資源全面、充分和合理利用的過(guò)程。它包括:(1)在礦山生產(chǎn)加工時(shí),采取先進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝合理提高主礦種的開(kāi)采回采率、選礦及冶煉回收率;(2)在一定經(jīng)濟技術(shù)條件下,通過(guò)科學(xué)的采選冶工藝,最大限度地綜合開(kāi)發(fā)利用共(伴)生、低品位和難利用資源;(3)綜合回收或有效利用采選冶過(guò)程中產(chǎn)出的廢棄物,包括廢石(渣)、尾礦、廢氣(液)、廢舊金屬等。

薛亞洲介紹,目前,我國鐵礦資源節約和高效利用主要表現為如下方面:

一是低品位礦、難選冶礦的綜合利用。首先是不同類(lèi)型鐵礦資源的綜合利用,如褐鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦、低品位礦等資源利用;其次是開(kāi)采過(guò)程中資源的回收,如開(kāi)展對邊坡掛幫礦、零星小礦體、保護礦柱和空場(chǎng)殘留礦等鐵礦資源回收。

二是共(伴)生資源回收利用。采選過(guò)程中資源的回收,共(伴)生資源綜合利用,對鐵銅多金屬礦、釩鈦磁鐵礦、鐵稀土多金屬礦、硼鐵礦等進(jìn)行綜合回收利用。如多元素回收、提質(zhì)降雜、尾礦再選等。

三是采選過(guò)程中產(chǎn)生固體廢棄物的綜合利用,如對廢石、圍巖、尾礦等進(jìn)行綜合利用。

四是冶煉廢棄物的綜合利用,如冶煉廢渣和廢鋼的綜合利用。

鐵礦資源節約與高效利用成效顯著(zhù)

近年來(lái),鐵礦行業(yè)全面貫徹節約優(yōu)先戰略,按照“綜合勘查,綜合評價(jià),綜合開(kāi)采,綜合利用”的方針,加強低品位鐵礦資源、共(伴)生資源綜合利用,礦山固體廢棄物等方面利用,提高資源開(kāi)采回采率、選礦回收率和綜合利用率,減少資源浪費、礦山廢棄物排放和固體廢棄物堆存占地,促進(jìn)鐵礦轉型升級和生態(tài)文明建設,節約和高效利用工作取得了不少成績(jì)。

眾所周知,我國鐵礦資源貧礦多、共(伴)生組分多,為低品位礦和共(伴)生資源回收利用提供了基本條件,同時(shí),廢石和尾礦的大量排放也為礦山固廢規?;贸蔀榭赡?。薛亞洲表示,特別是近年采選冶工藝裝備和技術(shù)進(jìn)步,推動(dòng)了國內鐵礦資源的節約和高效利用。

薛亞洲介紹,首先是礦山采選效率大幅提高。大規模的鐵礦資源開(kāi)發(fā)使得我國主要礦山的開(kāi)采品位逐漸降低,但受益于采選工藝技術(shù)和裝備進(jìn)步,“三率”指標穩定向好,采選效率大幅提高。

其中,采礦方面,露天礦山從業(yè)人員勞產(chǎn)率從2005年的130.4百?lài)?人年提高到2015年的298.4百?lài)?人年,增幅為129%;地下礦山從業(yè)人員勞產(chǎn)率從2005年的109.1十噸/人年提高到254.6十噸/人年,增幅為133%。選礦方面,從業(yè)人員勞產(chǎn)率從2005年的419.6十噸/人年提高到716.7十噸/人年,增幅為71%。

二是低品位礦和難利用礦綜合利用產(chǎn)業(yè)化應用取得了長(cháng)足進(jìn)展。低品位礦俗稱(chēng)貧礦,是相對高品位的富礦而言。近年來(lái),新設備、新材料、新藥劑、新工藝不斷涌現并得到應用,礦山企業(yè)通過(guò)開(kāi)展低品位表外礦的技術(shù)研究,低品位礦得到有效回收利用。盤(pán)活了大批資源,提高了資源利用效率。

如馬鋼集團南山礦業(yè)有限責任公司高村采場(chǎng)原礦鐵品位為20.37%、磁性鐵品位15.79%,為極貧低品位鐵礦石,通過(guò)超細碎作業(yè)采用高壓輥磨機,輥壓產(chǎn)品粗細分級、分別拋廢后,可獲鐵品位35.62%、鐵回收率79.53%、磁性鐵回收率93.48%的粗精礦,入選鐵品位在原有基礎上提高了15.25個(gè)百分點(diǎn),預先拋除開(kāi)采過(guò)程中混入的圍巖、脈石和品位極低的貧磁鐵礦,使鐵品位較低的極貧磁鐵礦得以利用,實(shí)現了“多碎少磨、節能降耗”的選礦理念,解決了極貧磁鐵礦加工成本高、尾礦量大的難題,是極貧鐵礦石選礦技術(shù)的重大突破之一。

露天開(kāi)采結束后,殘留的露天境界周?chē)牡V量占開(kāi)采總儲量的5%~16%;地下金屬礦山大多采用空場(chǎng)法開(kāi)采,其礦柱比例為15%~60%不等。近年來(lái),為了提高資源的利用效率,許多礦山根據其殘留礦體或礦柱的具體賦存情況,在確保安全的前體下,最大限度地對殘留礦進(jìn)行回收,以延長(cháng)礦山服務(wù)年限,保持和穩定礦山生產(chǎn)。如西石門(mén)鐵礦經(jīng)過(guò)20年的開(kāi)采,40米中段以上殘留了數量可觀(guān)的殘礦資源。為有效回收這部分資源,從20世紀90年代末開(kāi)始進(jìn)行殘礦回收,截至2015年底,該礦殘留礦回收總量達到1600萬(wàn)噸,特別是近幾年,實(shí)際生產(chǎn)中殘礦采礦量占總采礦量的比例超過(guò)了80%。

據冶金礦山企業(yè)協(xié)會(huì )統計數據顯示,近年通過(guò)低品位礦利用、難采殘留礦回收、難選冶礦技術(shù)攻關(guān),盤(pán)活鐵礦資源100億噸以上,其中低品位礦75億噸、殘留礦10億噸、難選冶礦15億噸。

三是共(伴)生資源綜合回收取得較好的經(jīng)濟效益。據了解,目前我國從開(kāi)采的鐵礦中綜合回收利用的組分已多達27種以上,其中可選出單獨精礦的有鐵、銅、硫(鈷)、鋅、釩、鈦、硼、稀土、重晶石、螢石和磷灰石等12種,呈分散狀態(tài)在冶煉中回收的有Au、Ag、Co、Ni、Se、Te、Sc、Ge、Ga、Bi、Cd、Nb、Ta、La、Nb等15種元素。特別是釩鈦磁鐵礦、鐵稀土多金屬礦、硼鐵礦等的綜合回收利用技術(shù)取得新突破。近年通過(guò)攀枝花、白云鄂博兩大礦產(chǎn)資源綜合利用基地建設,回收了大量釩、鈦、稀土等稀有金屬,對推進(jìn)全國礦產(chǎn)資源綜合利用工作起到了很好的示范作用。河北承德等地礦山對礦石中富含的有益元素進(jìn)行了綜合回收利用,給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟效益(見(jiàn)圖1)。

鐵礦資源綜合利用潛力巨大

“雖然鐵礦資源節約和高效利用成效顯著(zhù),但隨著(zhù)生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和生態(tài)文明建設理念的深入,鐵礦資源的高效利用仍有很大潛力?!毖喼拚J為,其潛力突出體現在對大量廢石和尾礦的綜合利用,對大量積存廢舊鋼鐵的循環(huán)利用,不斷加強管理、探索形成提高資源利用效率和效益的長(cháng)效機制等方面。

一是礦山廢石和尾礦綜合利用大有作為。礦山生產(chǎn)產(chǎn)生大量廢石和尾礦,一般運到排土場(chǎng)和尾礦庫堆存,占用大量土地、破壞植被、污染水源,存在很大的安全隱患。一些小礦甚至亂排亂放,嚴重影響環(huán)境。

通常,坑采礦(井下礦)每開(kāi)采1噸礦石會(huì )產(chǎn)生2~3噸廢石,露天礦每開(kāi)采1噸礦石要剝離廢石6~8噸。目前,全國鐵礦山共有廢石堆2857座,累計存放量約350億噸。遼寧堆放量最多,約50億噸,占全國總量的1/7,其次為河北、四川、安徽和內蒙古等省、自治區。目前,廢石利用多用作建筑材料,如首鋼水廠(chǎng)鐵礦每年剝離巖石量約2000萬(wàn)噸,采用新型高效節能干式磁選機CTDG1527預選拋廢,預選粗精礦經(jīng)階段磨礦、階段弱磁選選別后,可獲鐵品位65.37%、作業(yè)回收率77.88%的鐵精礦,年產(chǎn)鐵精礦粉近20萬(wàn)噸。據冶金礦山企業(yè)協(xié)會(huì )數據,2015年,全國鐵礦就排放廢石30億噸,利用率19.8%。

據《中國資源綜合利用年度報告》數據顯示,2007~2015年間,鐵尾礦排放總量超過(guò)60億噸(見(jiàn)圖2),鐵尾礦排放占全國尾礦排放總量的51%。鐵尾礦中含有多種元素,如攀枝花鐵尾礦中V、Ti、Co、Ni、Se、Ga、S等元素,回收利用潛力巨大。

國內各種尾礦的排放占比

資料來(lái)源:中國資源綜合利用年度報告(2014)

我國尾礦綜合利用方式及占比情況

資料來(lái)源:中國資源綜合利用年度報告(2014)

進(jìn)入21世紀以來(lái),尾礦綜合利用在整個(gè)礦冶產(chǎn)業(yè)鏈中顯示出日益突出的重要性。一方面,中國是金屬礦產(chǎn)資源進(jìn)口大國,進(jìn)口比例一直呈上升趨勢,資源的短缺和國家在資源方面的戰略安全問(wèn)題愈加突出,尾礦的資源屬性越來(lái)越受到重視。另一方面,尾礦堆存所帶來(lái)的經(jīng)濟成本、環(huán)境成本和社會(huì )成本不斷攀升,企業(yè)、政府和相關(guān)民眾對尾礦綜合利用的重視程度快速提高。一些能夠降低成本、提高效益和降低環(huán)境負荷的尾礦綜合利用新技術(shù)、新理念和新方法不斷出現。目前,我國鐵礦尾礦再利用主要有4種途徑:一是作為二次資源再選;二是用于制作高標號水泥基免燒磚等建材;三是用作土壤改良劑及微量元素肥料;四是利用鐵尾礦復墾植被。

二是廢鋼鐵循環(huán)利用前景廣闊。廢鋼鐵是鋼鐵工業(yè)的綠色資源,它具有較高的載能環(huán)保價(jià)值。統計數據顯示,用廢鋼鐵煉1噸鋼比用鐵礦石煉1噸鋼,減少1.6噸碳排放、3噸固體廢渣,可替代1.6噸鐵精礦,可節約1噸原煤和1.7噸新水。

《中國鋼鐵工業(yè)發(fā)展報告》數據顯示,近年我國廢鋼利用量居全球首位,但利用率卻不升反降(見(jiàn)圖3)。廢鋼資源、質(zhì)量和價(jià)格三大因素是導致我國廢鋼利用率低的主要因素。近年,廢鋼利用量8000~9000萬(wàn)噸,廢鋼利用率約10~15%,低于全球利用率35~40%的平均水平,更是遠低于韓國利用率50%和美國利用率75%等利用水平較高的國家。

“加大國內廢鋼資源的利用率是廢鋼產(chǎn)業(yè)和鋼鐵行業(yè)轉型升級的必要舉措?!毖喼薇硎?,國家層面優(yōu)惠政策也在向廢鋼鐵行業(yè)傾斜。

2015年1月,商務(wù)部、發(fā)展改革委、國土資源部、住房城鄉建設部和供銷(xiāo)合作總社印發(fā)《再生資源回收體系建設中長(cháng)期規劃(2015~2020年)》,鼓勵國內外各類(lèi)資本進(jìn)入再生資源回收、分揀和加工環(huán)節,健全外國投資者并購安全審查管理,鼓勵龍頭企業(yè)以連鎖經(jīng)營(yíng)、特許經(jīng)營(yíng)等現代組織方式整合中小企業(yè)和個(gè)體經(jīng)營(yíng)戶(hù)。

2015年6月,財政部和國家稅務(wù)總局聯(lián)合印發(fā)《資源綜合利用產(chǎn)品和勞務(wù)增值稅優(yōu)惠目錄》,在再生資源一項中列明對報廢汽車(chē)、廢舊農機具等工業(yè)邊角料等產(chǎn)生和拆解出來(lái)的廢鋼鐵,其從事的企業(yè)也可以享受30%的退稅政策。

2016年12月,中國廢鋼鐵應用協(xié)會(huì )發(fā)布的《廢鋼鐵產(chǎn)業(yè)“十三五”規劃》,明確“十三五”期間將加快廢鋼鐵產(chǎn)業(yè)規范化發(fā)展,提高廢鋼鐵利用量;提高鋼鐵渣等含鐵固廢物的綜合利用率;加快廢鋼鐵、冶金渣加工設備研發(fā)創(chuàng )新國產(chǎn)化步伐,滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。

薛亞洲表示,在當前大力促進(jìn)節能減排和循環(huán)經(jīng)濟的形勢下,大量使用廢鋼,提高入爐廢鋼比,降低鐵鋼比,提高廢鋼利用水平勢在必行。

三是全方位推進(jìn)鐵礦資源節約和高效利用管理工作。2016年12月,國土資源部發(fā)布了關(guān)于推進(jìn)礦產(chǎn)資源全面節約和高效利用的意見(jiàn),從加強勘查開(kāi)發(fā)管理、大力研發(fā)推廣應用先進(jìn)適用技術(shù)、發(fā)揮標準規范強制和引領(lǐng)作用、建立長(cháng)效機制等方面提出了要求和發(fā)展方向,并要求各?。▍^、市)國土資源主管部門(mén)結合實(shí)際制定具體實(shí)施意見(jiàn),確保落到實(shí)處。

2016年12月,國土資源部、國家發(fā)展和改革委、工業(yè)和信息化部、財政部、國家能源局五部委聯(lián)合發(fā)布了《礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用水平調查評估制度工作方案》,要求2017~2018年,制定試點(diǎn)辦法,開(kāi)展試點(diǎn)。2019年度,進(jìn)一步完善明確調查指標,規范調查流程,合理劃分職責,完善指標體系,科學(xué)合理評估,完善激勵約束機制,制定出礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用水平調查評估辦法,在全國實(shí)施。

2012~2016年,國土資源部先后分5批發(fā)布《礦產(chǎn)資源節約與綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)推廣目錄》,共推廣272項先進(jìn)適用技術(shù),其中有關(guān)鐵礦方面的采礦、選礦和綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)50項。并先后發(fā)布了包括釩鈦磁鐵礦和鐵礦在內的33個(gè)礦種開(kāi)發(fā)利用“三率”最低指標要求,為鐵礦等資源開(kāi)發(fā)利用劃定“紅線(xiàn)”。

上述這些措施,為我國鐵礦石節約和高效利用提供了基礎保障和廣闊空間。

下一步需從五大重點(diǎn)入手

“由于我國長(cháng)期以來(lái)對礦業(yè)的粗放式經(jīng)營(yíng),人們大多對我國的礦產(chǎn)資源情況缺乏正確的認識,綜合利用意識淡薄,礦山企業(yè)盲目開(kāi)采、采富棄貧現象依然突出,盡管近些年資源綜合利用取得了不錯的成效,但整體而言,對共(伴)生礦物及尾礦等不利用或利用率依然偏低?!毖喼薇硎?。

據統計,我國礦產(chǎn)資源總回收率和共(伴)生礦產(chǎn)資源綜合利用率分別為30%和35%左右,比國際先進(jìn)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(fā)達國家60%的利用率。針對下一步工作,薛亞洲建議需從以下五大重點(diǎn)入手:

一是開(kāi)展礦山開(kāi)發(fā)利用水平調查,建立礦山開(kāi)發(fā)利用與廢棄物排放數據庫和信息管理系統。建立礦山共(伴)生資源與固體廢棄物數據庫和信息管理系統,如礦床類(lèi)型、共(伴)生資源、固體廢物情況、所含礦物種類(lèi)、化學(xué)成分、利用狀況等,利用信息網(wǎng)絡(luò )定期公布礦產(chǎn)資源綜合利用相關(guān)數據,為今后研究、利用和監督提供信息服務(wù)。

二是制定《鐵礦資源綜合利用規劃》,引導行業(yè)開(kāi)展綜合利用。制定《鐵礦資源綜合利用規劃》,挖掘鐵礦及共(伴)生資源利用潛力,對具有工業(yè)價(jià)值的共(伴)生、低品位資源,統一規劃、綜合開(kāi)采、綜合利用;拓展礦山固體廢棄物的綜合利用領(lǐng)域,鼓勵擴大固體廢棄物替代用量,減少水泥灰巖、建材砂石等資源開(kāi)采,重點(diǎn)開(kāi)展尾礦再選、生產(chǎn)建筑材料、土壤改良劑及肥料,鼓勵尾礦回填、井下充填及尾礦庫復墾;提高礦山廢水的循環(huán)利用效率,積極推進(jìn)礦區整治和功能恢復;支持企業(yè)為提高資源利用效率而開(kāi)展的技術(shù)改造和綜合利用項目,繼續推進(jìn)資源綜合利用重點(diǎn)礦區建設;嚴格綜合利用準入管理,加強對資源綜合利用的監督考核,有效引導企業(yè)開(kāi)展資源綜合利用,充分發(fā)揮鐵礦開(kāi)發(fā)中的資源、生態(tài)、經(jīng)濟和社會(huì )效益。

三是完善鐵礦資源綜合利用標準體系,促進(jìn)綜合利用水平全面提升。加強鐵礦資源綜合利用標準的研究和制定,積極適應市場(chǎng)變化和社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展需求,跟蹤國內外先進(jìn)標準,發(fā)揮企業(yè)在標準化工作中的作用,加大在共(伴)生資源綜合評價(jià)、資源節約、綜合利用和污染減排控制、綠色發(fā)展等方面的標準制修訂力度,建立和完善鐵礦資源綜合利用標準體系,加大標準的宣傳、貫徹和監督力度,提高標準實(shí)施的有效性,充分發(fā)揮標準對綜合利用工作的有效支撐,促進(jìn)鐵礦資源綜合利用水平全面提升。

四是開(kāi)展鐵礦資源綜合利用關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),搭建先進(jìn)適用技術(shù)推廣平臺。要在具體實(shí)踐中,充分發(fā)揮出礦山企業(yè)技術(shù)創(chuàng )新的主體作用,搭建“產(chǎn)學(xué)研用”等技術(shù)先進(jìn)平臺,調動(dòng)科研、院校、企業(yè)等各方面的力量和積極性,借助國家、行業(yè)、企業(yè)和社會(huì )創(chuàng )新資源,組織開(kāi)展關(guān)鍵裝備技術(shù)攻關(guān),實(shí)施一批示范工程,帶動(dòng)一批技術(shù)含量高的鐵礦資源綜合利用項目。積極搭建跨行業(yè)、跨地區的先進(jìn)適用技術(shù)交流推廣平臺,利用現代信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),開(kāi)辟鐵礦資源綜合利用信息的交流渠道,及時(shí)了解國內外新技術(shù)進(jìn)展情況,加強技術(shù)服務(wù)工作,加快科技成果轉化,總結推廣一批先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗,帶動(dòng)鐵礦資源綜合利用水平整體提升。

五是加強行業(yè)自律和綜合利用宣傳,提高礦山企業(yè)綜合利用的自覺(jué)性和責任感。緊緊圍繞十八大關(guān)于生態(tài)文明建設的總體要求,以資源-經(jīng)濟-環(huán)境平衡發(fā)展為基點(diǎn),確立強化鐵礦資源合理開(kāi)采、節約資源和綜合回收、綜合利用的指導思想,遵循3R(減量化、再利用和再循環(huán))原則,堅持走循環(huán)、綠色、低碳的發(fā)展道路,實(shí)現“低開(kāi)采、高利用、低排放”。要讓全行業(yè)和廣大職工都認識到綜合利用對于節約資源、保護環(huán)境、提高礦山經(jīng)濟效益、促進(jìn)經(jīng)濟增長(cháng)方式的轉變,實(shí)現循環(huán)經(jīng)濟和可持續發(fā)展的重要意義。鼓勵引導同類(lèi)礦種的中小型礦山企業(yè)與資源綜合利用已取得成功的大、中型企業(yè)“聯(lián)姻”,以解決綜合利用的資金、技術(shù)難題。(李平)

 
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