矿产资源利用现状与发展的研究.docx

矿产资源利用现状与发展的研究.docx

《矿产资源利用现状与发展的研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿产资源利用现状与发展的研究.docx（5页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

矿产资源利用现状与发展的研究

　矿物是指存在于地壳中的自然化合物,其存在方式有固体、液体和气体,以固体居多。

具有开采价值的矿物称为矿产。

矿产资源是国民经济的重要基础,是人类社会发展的主要源泉。

据统计,我国90%以上的能源和80%以上的工业原料都来自矿产资源。

为推动国民经济正常运转,我国年消耗矿

物原料已超过60亿t。

目前,我国矿产资源形势不容乐观,主要表现为相当一部分主要矿产资源后备储量不足、资源利用率不高、环境污染比较严重。

矿产资源综合利用对有效利用和合理保护矿产资源将发挥积极作用,对推动我国经济增长方式由“粗放型”向“集约型”转变,实现资源优化配置和经济可持续发展具有重要意义。

因此,资源综合利用必将是我国经济发展的一项重大战略方针。

一、矿产资源综合利用是资源开发的必由之路

虽然我国是矿产资源丰富的国家,矿藏拥有量居世界第3位,在已发现的163种矿产中,有探明储量的152种,其中煤矿、锡矿、钛矿、稀土矿、菱镁矿、

石墨矿等20多种矿产储蓄量居世界首位，但是由于我国人口众多，矿产资源人均占有量还不到世界人均占有量二分之一。

我国主要探明储量与世界对比如表1所示。

表1我国主要矿产探明储量与世界对比

矿种世界中国中国/世界/%

原煤/亿t12112409533.8

钨/万t33022869.0

菱镁矿/亿t341338.2

稀土/万t11000285926.0

锡/亿t100021221.2

磷矿石/亿t340.5669.520.4

锌/万t33000346510.5

铅/万t1200011859.9

铁矿石/亿t23002229.6

铜/亿t6100026714.3

镍/万t110003763.4

铝土矿/亿t28072.5

金/亿t6100012752.1

石油/亿t139022.451.6

钾盐/亿t1701.460.08

　根据表1，综合分析可发现我国矿产资源具有3大特点：

其一，大部分主要矿产资源人均占有量少，在相比较的15种主要矿产资源中，仅有4种矿产资源人均占有量超过世界人均占有水平，源人均占有量超过世界人均占有水平,其余11种矿产资源不但绝对储量偏少,而且人均占有量也低于世界人均占有水平;其二,能源资源表现为多煤少油,煤炭资源人均占有量显著高于世界人均占有水平,而石油资源无论从绝对量,还是从人均占有量均处于劣势;其三,钾盐数量相当少,对于农业的发展将产生重要影响。

因此,针对我国矿产资源的特点,应当综合开发能源矿物燃料代用品。

建立节约型社会,从根本上讲就是要在矿产资源开采利用过程中,一方面抓住源头,即在资源的开采过程中,提高矿产资源的回采率,采取有效步骤严控采矿过程中惊人的地质储量损失;另一方面抓住过程,即在资源的使用过程中,提高矿产资源的利用率,采取现有先进技术提高有用金属的回收率、伴生元素的利用率,同时重视矿产资源的非金属用途开发。

建立可持续发展的循环经济模式（生态工业系统）,其核心是将上一生产过程产生的废物依次转化为下一个生产过程的原料和能源,使系统内部企业之间形成协调和互补共生关系,最大限度地充分利用资源和减少负面影响,从而实现工业的可持续发展。

生态工业系统是近年来形成的一个新概念,

二、矿产资源综合利用的现状

自20世纪80年代初以来,我国矿产资源综合利用取得了长足进步,但矿产资源综合利用率偏低,有色金属为35%左右,黑色金属为30%～40%。

2.1　共伴生矿产资源的综合利用成果显著,但开发空间很大

近20年来,在资源综合利用领域,法制建设取得了实质性进展,办矿理念基本实现由“单一矿产资源开采”向“共伴生矿产资源（金属和非金属）系

统综合开发利用”的转变。

我国现已建成包括攀枝花钒钛磁铁矿、金川多金属共生矿、包头白云鄂博多金属共生及稀土矿、湖南柿竹园多金属共生矿、广西

大厂多金属矿、辽东硼镁矿在内的6大共伴生矿产资源综合利用基地[3]。

其中攀枝花钒钛磁铁矿共伴生矿产资源综合利用项目对促进我国钒钛资源综

合利用成绩显著,不但结束了我国钒进口的历史,而且一举转变为世界上钒第4生产大国。

据统计,有色金属行业共伴生有价元素综合利用率达70%以上,综合回收金属量占同期开采金属总量的15%以上,综合回收金属元素近40种。

其中,硫占全国产量的40%、金占全国产量的10%、白银占全国产量的80%～90%、铂族金属几乎全部依靠有色冶炼厂综合回收。

综观全国矿业,我国矿产资源综合利用与发达国家相比,其差距比较大。

国内矿产资源总回收率仅为30%左右,全国对共伴生矿产资源综合利用的矿山只占总数的三分之一,综合利用率只有20%。

其差距主要表现在冶金、化工、石化、建材、煤炭、核工业等行业的矿产资源综合利用率平均低于30%,工业固体废物综合利用率只有25%左右;有些矿产资源综合利用技术尚未过关,致使应该开发的矿产资源未能综合利用或综合利用率很低;矿产资源综合利用所生产的产品科技含量和附加值偏低。

2.2　工业“三废”资源的综合利用得到广泛重视,但废弃物排放量不断增长

我国金属矿山尾矿堆存量已达50亿t左右[4],并每年还以3～5亿t排放速度增长,预计到2010年将达到63亿t以上。

侵占和直接污染土地66.7万hm2,间接污染土地667万hm2。

由于受思想观念和技术条件的限制,堆存的尾矿、废石中,还含有可以提取利用的有用元素。

例如,鞍本地区一些磁铁矿尾矿,仍含有近20%的Fe,采用强磁机回收措施,可回收铁品位达60%的铁精矿。

铜官山铁矿每年可从尾矿和围岩中综合回收13.6万t硫精矿、16.4万t铁精矿,采用堆浸技术可从排放的废石中回收铜和金。

冶金矿山尾矿90%以上是非金属矿物,其成分与建材的原料相近,只要在尾矿中掺加少量其它原料,即可实现大宗整体应用。

例如,东北大学与马钢姑山铁矿合作,利用露天矿排放的剥离废弃物成功地生产烧结空心砖,每年消耗矿山废渣近20万t。

这不但解决了矿山排土场扩容的难题,而且又解决了毁田制砖的问题,促进了新型建材的发展。

为建筑业的大发展寻找到新的原料来源,开辟了矿山循环经济模式的先河;用细粒尾砂和低硅高钙镁尾砂作水泥原料,其用量可达50%左右,而且尾矿中含

有的Mo、Cu、S等微量元素,有利于提高水泥生产效率,降低能耗和生产成本。

在金属矿山开发过程中,对于非金属元素的直接开发应用,不应当熟视无睹。

如石榴子石是一种优质天然耐磨材料,具有硬度高、密度大、耐磨性强等特性,已广泛应用于大型构件的喷砂磨料,光学仪器的研磨和抛光材料。

它是许多矿山废石的主要矿物,如弓长岭铁矿围岩中含有优质铁铝石榴石,地表堆积量已达10万t以上,经深加工后可以开发成新的产业,其经济效益可观。

我国水资源总量为2800亿m3,人均拥有量为2.58×103m3,位于12个贫水国家之首。

然而,我国水资源浪费严重,主要表现为农业用水利用率仅为30%左右;工业用水技术落后,重复利用率低,单位产品耗水量大。

例如,生产1t钢补充新水,我国为30～260t,而美国和日本仅需3～6t;炼1t原油平均耗水,我国为2～32t,发达国家仅需0.3～1.2t;生产1t纸浆和纸平均用水,我国为270～400t,国外先进水平不超过50t。

污水、废水的处理既是环境保护问题,又是资源的充分、合理利用问题。

我国政府十分重视工业废水的处理,并制定了相关的环境法规。

1997年,国家环保总局严格检查并处理了淮河流域排污问题,收到了良好效果。

但是我们国目前对废水处理后的再生水,只有部分用于工业用水和再循环,而且很少达到进入饮用水再循环标准。

三、发展循环经济与矿产资源综合利用

循环经济是工业与社会可持续发展的一种新的经济理念,它要求在获取利润过程中,遵循资源利用减量化、产品再使用、废弃物再循环的三原则。

（一）　完善矿业管理体制与法制建设

我国矿山管理体制尚未摆脱按矿种分属各个部门,长期以来行业分割开成了一种观念,人为地把自然资源割裂开来,对其共伴生组分的回收率没有具体要求,回收利用共伴生组分不算任务。

我国矿产资源80%的矿床是共伴生多种有用组分,这是我国矿产资源的特点之一[5]。

为此应借鉴国外对矿产资源综合开发与利用的实践与政策,建立起矿产资源综合开发利用审计制度,研究制定我国评价矿产资源综合利用的指标体系,明确矿产资源的产权关系,从经济和政策两方面建立激励机制。

同时,还要尽快制定适合我国矿业特点的管理和考核办法。

采矿回采率、贫化率和选矿回收率是反映矿业企业资源效益和经济效益的主要技术指标。

当前我国矿山企业的“三率”水平普遍偏低,9种主要有色金属的井下回采率平均为53%,选矿回收率平均为62.5%,采选综合回收率平均为33%,我国矿产资源总回收率比发达国家低10%～20%。

因此必须加强管理,尽快提高矿山企业“三率”水平。

（二）对于“三废”存放首先要做到无害化

我国金属矿山的尾矿和废石每年排放量达数亿t,开发利用仅为3.2%,累计露天堆存量近60亿t,不但占用了大量的土地,而且对空气和水系造成了严重污染。

对于暂不能利用的固体废弃物,要实现安全堆存,做到无害化。

建立“尾矿库”是无害化堆存的一种方式。

马钢公司姑山铁矿成功地利用废弃的露天坑作为“地下尾矿库”,节省了新征排土场用地,节约了建新库投资2亿元

。

尾矿地面安全堆存是无害化堆存的另一种方式。

露天堆存的矿山尾矿和废石,主要问题是保证尾矿坝的安全稳定。

如果尾矿坝坝基坚固,坝体设计合理,则尾矿坝越高,库容越大,可以节约建库资金,少占用土地。

例如,攀钢矿业公司马家田尾矿坝高度已达114m,库容所剩容积不大,若建新库将需要资金3亿元左右,且占用大量耕地,如果实施坝体安全加高方案可使库容量由原设计的0.8亿m3提高到1.8亿m3,可获得显著的经济效益和社会效益。

（三）对“三废”立足于开发,实现资源化

对于“三废”综合利用开发的第2个层次是运用新工艺、新科技,使其变废为宝,使废物的部分组分变成有用原料,提高资源利用率。

对于陈封的尾矿和废石重新进行选别,提高主要成分的回收率,扩大其共伴生元素回收途径。

对于污水废水,通过水处理厂采用物理方法、化学方法、物理化学方法和生物治理方法,使其达到Ⅳ、Ⅴ类水的排放标准,主要适用于工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区、农业用水区及一般景观要求水域。

（四）对“三废”利用,实现经济循环化

对于“三废”综合利用开发第3个层次应当是建立工业生态系统,依照生产模式:

原料+能源+劳动力=产品+废物,在系统内部生产过程中,不断将上一循环中产生的废物,作为下一循环的原料或能源,最终其整个产业链的废物变成产品,或实现达标排放。

丹麦Kalundbong工业区是生态工业系统最著名的实例。

该系统的核心是一个装机容量为115亿kW的燃烧电厂,煤燃烧变成电能其能量转化率为40%左右,其余60%以水蒸汽形式的热量是首循环的废物,下面系统内的各个循环依次将热能废物作为能源,支撑炼油厂、制药厂等生产系统的生产,可使煤炭一次能源的90%得到利用。

系统以电厂向电厂各个系统单元供余热为起点,经过扩展形成包括发电厂、炼油厂、生物技术产品厂、塑料板厂、硫酸厂、水泥厂、种植业和园艺以及区域供热。

山东鲁北化工企业集团磷铵、硫酸、水泥联产国家示范工程项目是我国工业生态系统探索取得的重大成果。

该系统利用生产磷酸铵排放的磷石膏废物制硫酸,同时生产水泥,回收硫酸气用于生产溴素,废水封闭循环利用,该系统以3种产品进入市场。

经预测,实现多种产业经营后,可创造原煤主产品3.15倍的经济效益。

本项目的社会效益:

替代粘土生产新型建材,每年减少毁田1.46hm2,可节省制砖用煤3万t,节水250万t,盘活国有资产9000余万元，可增加工作岗位近千个。

四、结论

21世纪,全世界共同面临矿产资源紧张问题,未来的强国应当属于拥有矿产资源、合理利用矿产资源并重视环境保护的国家。

参考文献

（一）《矿产资源综合利用手册》编委会矿产资源综合利用手册

〔M〕北京：

科学出版社，2000

（二）朱训.中国矿业成就与发展战略〔M〕北京：

冶金工业出版社，2000

（三）葛振华.我过矿产资源综合利用中存在的问题及对策〔J〕.中国矿业，2003，12（7）：

1—3.

（四）陈永贵，张可能，魏中超，等。

我国矿山固体废弃物综合治理及其应用探讨〔G〕//金属矿山杂志社，2003：

314—317

（五）陈国铭。

我国矿产资源综合利用潜力和发展对策探讨〔J〕.中国矿业，1999，8

（1）：

14—16.

（六）肖松文，张泾生，曾北危.产业生态系统与矿业可持续发展〔J〕.矿冶工程，2001，21

（1）：

4-6.