中国非金属矿产资源综合利用与环境保护

来源:中国砂石骨料网整理
时间:2013-11-18
摘要:作为重要建筑材料砂石骨料也是非金属矿产资源之一。砂石骨料被应用于各项基础建设,,包括铁路、公路、基建等,是国民经济建设中不可缺少的基础材料之一。非金属矿山与骨料的发展息息相关,建设绿色矿山是未来矿业发展的必然趋势。
  中国非金属矿产资源种类繁多,成矿区域广阔,在大地构造的稳定区与活动区均有分布;成矿时代绵长,从太古宙至新生代均有矿床形成;矿床类型多样,有变质、沉积、岩浆、火山和风化多种成因类型,以变质型、沉积型和火山型最为重要。

  非金属矿业是国民经济的基础工业。非金属矿物及其加工产品广泛应用于冶金、机械、电子、铸造、化工、轻工、建材、食品、国防以及环境保护、医疗卫生等行业。非金属矿业的发展给国民经济带来显著的经济效益,普遍受到世界各国的重视。

  作为重要建筑材料砂石骨料也是非金属矿产资源之一。砂石骨料被应用于各项基础建设,,包括铁路、公路、基建等,是国民经济建设中不可缺少的基础材料之一。非金属矿山与骨料的发展息息相关,建设绿色矿山是未来矿业发展的必然趋势。

  中国的非金属矿业总体上有以下几个特点:

  一是矿种多。目前已被工业利用的非金属矿物150余种、岩石50余种。我国已开发利用并形成一定工业规模的有30多种。

  二是各矿种的矿物性质差异大,共性少。既有最硬的矿物金刚石,也有最软的矿物滑石;既有价格最昂贵的宝石级金刚石,也有价格低廉的砂石。非金属矿产中被开发利用的有用物质大多不是其元素或化学组分,而是非金属矿物或岩石本身。许多非金属矿物属晶体矿物,晶体越大越完善,其使用价值越大,因此在开采、选矿加工时,必须注意保护其矿物晶体不受破坏为原则。目前,非金属矿的选矿加工,基本覆盖了所有已知的选矿加工方法。

  三是用户多,产品要求不一。产品根据用户要求而生产,全国差不多所有工业部门及国防尖端科学都离不开非金属矿产品。除了标准设备外还有许多非标准设备,各矿种产品检验方法也各不相同。

  四是生产规模小,乡镇企业多,国有企业少。多数厂矿采选技术、装备及深加工技术落后,综合利用程度低,资源利用率不高。

  一、矿产资源综合利用与环境保护

  (一) 资源综合利用

  非金属矿资源和其他资源一样是不可再生的资源,必须重视合理高效地开发利用。

  中国非金属矿产资源合理利用及尾矿综合利用方面,还存在许多问题:

  一是开采技术落后,造成资源浪费。非金属矿山采选技术比较落后,采选机械化一般不到50%,绝大多部分乡镇矿山仍处于人工开采、手工分选的低机械化水平,回收率低,造成资源的浪费。以石材开采为例,采出荒料规格小,荒料成材率小于30%,有70%以上的石材资源在开采过程中遭浪费;

  二是占70%~80%的乡镇企业矿山,无照开采,无计划地乱采滥挖,资源被严重破坏,这种情况给后续的开采带来很大的困难;

  三是矿山和管理部门对共生和伴生矿产资源综合利用重视不够,或未进行综采,或虽已开采,但未回收,再度造成资源浪费。

  为提高非金属矿产资源的综合利用水平,各有关部门对非金属矿资源的综合利用给予了充分的重视。化工部门制定和颁发了加强化工矿山开采回收率、采矿贫化率和选矿回收率管理规定,规定各省(市、区)化工厅(局)都应有专人负责。不少矿山企业和研究单位联合,依靠科技进步,大胆探索积极开发适合本矿特点的先进采选矿工艺,提高资源利用率,如安徽新桥硫铁矿全部回收了共生和伴生的铁、铜、金、银、锌等多种金属,不但弥补了亏损,使矿山销售利润率达到10%。国家建材局在“八五”期间,曾将非金属矿综合利用列入重点科技攻关项目。经过多年的研究开发,选择了一批较好的项目,获得了较好的效果,如短纤维石棉综合回收和利用、碎云母的开发利用、石棉尾矿蛇纹岩提取氧化镁和白炭黑的开发研究、低品位石墨作配料生产镁碳砖、选铜尾矿中回收硅灰石、低品位硅灰石及其围岩的综合利用以及开发煤系高岭土用于造纸涂(填)料等方面,都获得了较好的效果,不但增加了收入,还保护了环境。

  (二) 环境保护

  许多非金属矿物,由于有特殊的结构(如层状、纤维状、多孔结构等),优异的吸附、过滤、脱色漂白等功能,应用于环境保护,效果很好。这类非金属矿物有沸石、凹凸棒石和海泡石、珍珠岩、膨润土、蛭石、硅藻土等。利用非金属矿物治理环境,随着科技不断发展,将会有崭新的面貌。但是,非金属矿的开发过程中又有损害生态环境的一面,尤其是采矿、选矿中大量排弃废石和尾矿、废水、废气、矿物粉尘及噪声,对生态和环境都造成很大的影响,为此,我们在发展非金属矿业的同时,必须从下列几方面着手加强环境保护工作:

  1. 减少开矿用地,重视矿山复垦

  露采矿山,采矿、排石、存放尾矿需占用大量的耕地,这对我国人均耕地不足的地区来说影响很大。山东南墅石墨矿岳石矿区和湖南建材六○一矿的复垦工作做法是在排土场、尾矿坝、废石堆或已稳定下来的崩落区上进行整平与疏松,直接在上面进行种植,或盖上一层可以进行种植的土壤层,达到当年覆土、当年植被的目的,受到当地农民的欢迎。云南昆阳磷矿在采空区进行了覆土植被试验,对缓倾斜露天矿开采内排复垦工艺、内排稳定性参数做了许多工作。也有应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理,结合系统优化方法,利用生物对环境一定生态幅度适应的特性,选择抗逆性强、速生的树种,建立人工植物群落。如通过筛选树种试验,条件种植试验,使复垦区植物种类、动物种类和土壤微生物种类都有大幅度增加,控制了水土流失,取得良好的社会和经济效益。

  2.粉尘治理

  在非金属矿山采矿、选矿、产品加工过程中,粉尘危害十分严重,特别是石棉纤维和硅灰石针状粉等,若被人体大量吸收,会引起石棉肺和癌症。据中国16家主要石棉制品企业调查结果,至1988年底,患有各期石棉肺的职工人数占职工总数的10.6%,其中癌变患者占1.1%,最严重的企业职工患病率高达27.4%,因此石棉肺的防治,受到中国政府的高度重视。规定各扬尘点粉尘排放浓度标准,对各尘源点进行密闭,利用布袋除尘器,多级旋风除尘器、超声雾化除尘器等设施以及常用的喷水加湿方法将含尘气体净化。

  3.废水处理

  非金属矿加工中产生的废水主要是固体悬浮物废水和酸碱度废水,很少含重金属离子或其他有毒物质,因此,采用的净化方法主要是重力分离法和碳碱中和法。除此以外,尽量使废水在加工厂内循环使用,一定要排放的,也必须在排放前达到或接近中性。对酸性废水常用的中和药剂包括石灰、废碱、石灰石、电石渣等。中和酸性水的主要设施包括废水调节池、石灰乳配置槽(石灰石粉碎机)、加药装置、混合反应池、沉淀池及污泥干化床等。碱性废水常用废酸或酸性废水中和,或与烟道气(其中含二氧化碳、二氧化硫等)中和。

  4.矿山固体废物处理

  对待矿山固体废物的原则是:资源化、减量化和无害化。非金属矿固体尾矿的综合利用近年来已由用于筑路、回填、农用、生产建筑材料等,向高附加值、深加工方向发展,即通过物理方法使尾矿获得利用,或化学方法从尾矿中提取某种有用成分。

  5.矿山废气防治

  非金属矿山废气指来自锅炉烟气、各种窑炉及柴油设备所排出的废气。主要防治方法是采用新型捕集器、安装尾气净化装置等。

  6.噪声控制

  控制噪声的主要办法有:降低噪声源噪声,采用屏障阻止或利用声源的指向性控制,戴防护面罩等。

  四、 非金属矿产资源展望

  非金属矿产及其加工产(制)品是国民经济发展、国防建设、人民生活和社会发展所必须的基础原料。在未来15年,中国的非金属矿物材料在节能、电子工程、环境保护、密封、摩擦、耐火保温、生物工程及填料、涂料等方面,将会得到进一步的发展。尤其是经过深加工的非金属矿物,可形成一批高附加值、高技术含量的新型非金属矿物材料,只要依托优势的矿产资源,依靠先进的工艺技术,引进现代质量管理体系,就可以大幅度提高中国非金属矿物材料加工技术和提高非金属矿出口产品在国际市场的竞争能力。非金属矿物材料在国民经济发展和人类生存中的作用,将会愈来愈重要。据世界银行预测,21世纪初期,世界矿产品需求会恢复到或超过过去20年的平均增长水平,即保持在每年增长1%~2%的范围内。新型材料的应用以及人工合成矿物会部分代替短缺矿物。

  未来世界对非金属矿需求的地域将向发展中国家转移,但近期内发达国家对非金属矿产的消费主导地位不会变,西欧、北美、日本等国的主导地位也不会变。预计21世纪初期,世界对非金属矿物原料的需求中心,将集中在美国、欧洲、日本、独联体国家和环太平洋发展中国家等,尤其是后者,将是非金属矿产品消费增长最快的地区,其需求的增长速度将远高于世界其他地区。

  世界非金属矿产品的贸易量将以较快的速度增长,预计增长率将达到4%,工业发达国家仍将是世界矿产品市场上的买主。

  二、绿色矿山在中国

  “绿色矿山”是指矿产资源开发全过程,既要严格实施科学有序的开采,又要对矿区及周边环境的扰动控制在环境可控制的范围内。

  2007年,中国国际矿业大会在北京召开,国土资源部部长徐绍史在会上提出“发展绿色矿业”的倡议。倡议立足于我国当前的矿产资源利用现状,指出我国正处于工业化城镇化加快发展的关键阶段,资源需求刚性上升:一方面,矿产资源的开发利用为保障经济社会发展作出了突出贡献;另一方面,不少矿山资源开发利用模式仍然比较粗放,节能减排任务繁重,矿山环境问题比较突出,不能完全适应经济社会发展的新要求。转变传统意义上以单纯消耗矿产资源、牺牲生态环境为代价和高耗能为特点的开发利用方式,从根本上转变发展方式和经济增长方式,真正实现资源合理开发利用与环境保护协调发展,已成为矿山企业发展的必然选择。

  2008年11月25日,中国矿业循环经济论坛在广西南宁举行,中国矿业联合会与11家大型矿山企业倡导发起签订《绿色矿山公约》,得到许多矿山企业的广泛肯定和积极响应。

  2012年6月14日,国土资源部发出通知,到2015年,建设600个以上试点矿山,形成标准体系及配套支持政策措施;2015~2020年,全面推广试点经验,实现大中型矿山基本达到绿色矿山标准、小型矿山企业按照绿色矿山条件规范管理、基本形成全国绿色矿山格局的总体目标。 新办矿山达不到绿色标准将不能获批。


编辑:李沙