铁矿尾矿量达180亿吨，如何加快综合利用？
2024-03-06 09:27:47   来源： ()　   评论：0 点击：

　　从广义上讲，尾矿包括煤矸石和矿石经选别工艺选出精矿后剩余的固体废弃物两部分。从狭义上讲，尾矿就是矿石经选别出精矿后剩余的固体废弃物。目前所说的尾矿概念更偏重于狭义范畴，重点集中于金属矿产领域。

　　基于已有的工作基础，根据最新的公开文献分析，并辅以专家电话调研交流，初步估算认为，截至2022年底，全国尾矿资源总量为310亿吨~320亿吨(主要包括铁、铜、铝、铅、锌、钨、锡、钼、金等9种矿产的选矿尾矿，但也有文献介绍，目前全国尾矿堆存总量高达600亿吨，估计包括煤矸石及磷、硫、锰等矿产的选矿尾矿)，且绝大多数处于尾矿库堆存状态，如此不仅占用大量土地(约占地110万公顷，大致与天津市面积相当)，还成为生态环境的重要污染源，有的甚至成为矿业安全事故的重要风险源。

　　尾矿的诸多问题越来越受到社会各界广泛关注，亟待借鉴国外经验，在开展全国性尾矿资源环境调查评价的基础上，通过政策支持鼓励尾矿资源综合利用，使之“变废为宝、变害为利”。

　　尾矿资源潜力估算

　　尾矿资源库存总量，原则上需要逐个尾矿库进行累计统计，但是全国上万座尾矿库，短期内人力、物力、财力难以支撑全国普查性的尾矿资源调查。

　　解放前，我国各矿产工业虽然可能有一定的基础，但是规模很小，且相对于近20多年的发展速度来说，1949年以前所产生的尾矿可以忽略不计。本着抓大放小及调查总量的原则，笔者认为，新中国成立以来各矿产尾矿的排放情况就可以代表我国尾矿的总体排放水平。根据这样的界定及上述估算关系式，以统计工具书或行业协会统计资料为核心，在收集各矿产历年相关参数的基础上，经估算：截至2022年底，全国尾矿资源总量大致为310亿吨~320亿吨，其中铁矿尾矿180亿吨、铜矿尾矿70亿吨、金矿尾矿20亿吨、钼矿尾矿10.0亿吨、铅锌尾矿8.0亿吨、锡矿尾矿7.0亿吨、钨矿尾矿5.0亿吨、铝土矿赤泥11.0亿吨。

　　理论上，尾矿品位应以取样、化验加权平均求得，但选矿工艺技术总是在不断发展进步，企业也总是在选择回收率更高的技术工艺，因而排放到尾矿中的有益组分将越来越少。换言之，尾矿资源品位总是在不断降低。综合有关统计资料和相关报道认为，目前全国铁矿尾矿的铁品位在10%左右(大致与2007年—2008年河北承德地区开采的低品位铁矿资源品位相当)，铜矿尾矿的铜品位不足0.1%，铅锌尾矿的(铅+锌)品位不足1%，锡矿尾矿的锡品位不足0.2%。

　　与矿床类似，尾矿可以理解为“人造矿床”。它的回收利用相当于对“人造矿床”的开发，但是又与自然矿床的开发有所不同，不同点在于：进入选矿环节之前，自然矿床的开发程序比尾矿要复杂，而且多少存在一定的贫化率问题;尾矿进入选矿厂回选，其过程可以简单模型化理解为将矿石从堆矿厂搬运到选矿厂进行选矿，基本不存在贫化问题。尾矿回选经济分析主要目的在于找到一个临界品位值，对临界品位值以上的尾矿，在目前经济技术条件下可以回收利用，基本不需要政策扶植;只有对临界品位值以下的尾矿，其回收利用才需要政策资助。

　　基于此，借鉴矿床盈亏平衡品位的计算原理，建立尾矿回收临界品位估算模型，对约占我国金属矿产尾矿总量80%的铁矿和铜矿尾矿回选品位指标测算。测算认为：一是从铁、铜等大宗矿产尾矿库中回选铁、铜等元素潜力较小。在不需要大规模基建投资且铁精矿价格不低于1000元/吨时，我国可回选铁元素的铁矿尾矿资源总量约为10亿吨，只相当于铁矿尾矿总量的5%左右，主要分布在河北和辽宁鞍本地区，大致相当于4亿吨的铁矿石储量;同样，在不需要大规模基建投资且铜价格不低于5万元/吨时，我国可回选铜元素的铜矿尾矿资源总量约为2亿吨，只相当于铜矿尾矿总量的3%左右，主要分布在安徽及江西等地区，大致相当于1亿吨的铜矿石储量。二是尾矿资源综合回选潜力较大的更多机会可能主要集中在当时未被充分综合利用的共伴生稀有稀散金属上(一方面，当时受技术装备限制使得选矿回收率偏低而导致尾矿品位较高;另一方面，一些共伴生元素可能由于当时需求不旺，且价格低迷也没被回收而排放到尾矿库)。例如钽铌尾矿，据报道，江西大部分钽铌矿床品位仅接近或略高于我国规定钽铌矿床储量计算的最低工业品位，导致在钽铌选矿过程中精矿的产率不足1%，使得产生的钽铌尾矿量和品位几乎与原矿量一致，尾矿排放量巨大。

　　尾矿资源综合利用状况

　　我国尾矿资源综合利用水平总体偏低，尤其是在矿产品价格低位运行，或受新建尾矿库用地政策约束等因素影响，尾矿回选规模化、稳定化、持续化利用情况并不多见。可以说，我国目前还未进入大规模综合利用尾矿资源的时代，除用于采空区作充填材料外，尾矿回选或用作生产建筑材料等方面目前仍不具有普遍的代表性。

　　一是用于二次资源再选。以铁矿尾矿为例，过去几十年由于选矿工艺落后，部分老尾矿库中铁品位可能偏高，在近期的技术经济条件下可能具有再选的经济价值。如果含有其他当时未被综合利用的元素，则这些尾矿可能更具有回选的经济价值。例如早期鞍山地区的一些磁铁尾矿，仍含铁20%，经强磁选机回收可获得品位达60%的铁精矿;马鞍山矿山研究院与本钢歪头山铁矿采用磁选机对铁矿尾矿进行再磨再选后，获得品位高达65.8%的优质铁精矿，经济效益良好。

　　二是用作建筑材料。目前，我国尾矿资源用作建筑材料主要集中在生产高标号水泥、建筑陶瓷、免烧砖和烧结砖、高档装饰材料、微晶玻璃、花岗岩等方面。例如，梅山铁矿曾同中国地质科学院尾矿利用中心合作，在实验室研制出白、黑、红、蓝等4种色调微玻岩。

　　三是用作土壤改良剂及微量元素肥料。尾矿中往往含有锌、锰、铜、钼、钒、硼、磷等维持植物生长和发育的必需微量元素。早期，马鞍山矿山研究院就进行了利用磁化铁尾矿作为土壤改良剂的研究工作，用特定设计的磁化机对磁选厂铁尾矿进行磁化处理，生产出磁化尾矿，施入土壤。研究表明，磁化尾矿施入土壤后，可提高土壤的磁性，引起土壤中磁团粒结构变化，尤其是导致土壤中铁磁性物质活化，使土壤的结构性、空隙度、透气性均得到改善，在后期研究中又将磁选厂铁尾矿与农用化肥按一定比例混合，经过磁化、制粒等工序，制成了磁化复合肥。

　　四是用于造地复田植被绿化。国外的尾矿复垦率可高达80%，国内关于植被或其他成分对尾矿中重金属有害成份的吸收及改良作用研究较多，并已取得一定成果。例如，凡口铅锌尾矿经过10多年的努力，现已形成了以类芦、香蒲、芒、油草等多年生草本植物为主体的人工湿地污水处理系统，其中香蒲最为繁茂。再例如，德兴铜矿先后与原江西大学生物系等单位合作开展尾矿库生态恢复试验研究，其1号尾矿库停用后，通过生态实验研究，筛选出多种能在坝体上生长的植物。经过20多年努力，1号尾矿库近90公顷沙化土地全部被植被覆盖，坝体上建立了苗圃基地，基本实现了生态恢复目标。

　　五是用于井下采空区充填。采空区充填是直接利用尾矿的最有效途径之一。尾矿只要处理得当，是一种很好的填充材料，具有就地取材、来源丰富和输送方便的特点，并省去扩建、增建尾矿库费用。将尾矿用于矿井充填料，费用仅为碎石的l/4~1/10.有些矿山由于地形原因，不可能设置尾矿库，将尾矿填于采空区就更有意义。例如，司家营铁矿利用矿用管道把尾矿输送到25公里外南范各庄煤矿采煤塌陷区，可回填采煤塌陷区3200亩;江西东乡铜矿于1987年建成7#矿体充填系统，年消耗尾砂7万~8万吨，占尾矿量1/3左右。

　　尾矿资源综合利用亟待政策支持

　　从发达国家尾矿资源政策经验看，国外尾矿资源综合利用与治理工作始于上世纪60年代。美国、前苏联等国家都把尾矿利用纳入到矿业法之中，并在开展全国性尾矿资源环境综合勘查评价的基础上，通过税收优惠和研制选冶新工艺、新材料、新产品等方面鼓励尾矿资源综合利用。到上世纪70至80年代，部分国家实现了部分产品大规模工业化生产，尾矿资源利用从单纯企业的自主行为转变为政府行为乃至国家行为。

　　从尾矿资源综合利用的约束性问题看，从上世纪80年代开始，我国就加强了尾矿资源综合利用方面的管理，并先后出台了一些鼓励尾矿资源综合利用的方向性宏观政策，但是由于政策“过粗”，且具有典型的“点多面广”的特征，使得实践中政策应用或落实上频频“缺钙”。

　　一是数据信息约束。前苏联等国家都已至少开展了一轮重点矿山的尾矿资源环境综合勘查评价工作，有关尾矿资源存量及组份等方面的信息非常系统，能够满足社会投资决策的需要。我国2006年出台的《国务院关于加强地质工作的决定》明确指出，要开展尾矿的综合评价、勘查和利用，但是至今，全国性的尾矿资源调查评价工作仍未全面展开。基础数据匮乏，不仅使得尾矿资源综合利用政策制定缺乏基础支撑，还不能满足社会投资决策的实际需要，制约了尾矿资源综合利用与管理工作的全面展开。

　　二是技术约束。原矿类型的复杂性决定了尾矿成分的多元性，况且尾矿中各组分的品位已经很低，使得一些传统选矿技术未能完全适应低品位尾矿的选矿需求。受制于技术工艺水平，使得尾矿资源回选难以达到预期效果，难以将尾矿这种潜在的“二次资源”转化为现实的经济资源。

　　三是经济约束。用做建筑材料或采矿充填是综合利用尾矿资源的重要方向。问题的核心是尾矿作为建筑用砖等低附加值产品，因远离消费市场而不能远距离运输，使得尾矿产品无法与市场上出售的各种同质建材产品相竞争。例如，江苏某年产6000万块铁矿尾矿烧结空心砌砖项目只有产能利用率大于88.5%时才可能盈利。可见，从财务角度看尾矿综合利用项目的抗风险能力是较差的，但是它能安排就业，并减少尾矿排放占地，减轻尾矿库区生态环境压力，减少排放尾矿的运行费用，有较好的社会效益，亟待经济政策支持尾矿综合利用实践。

　　四是政策约束。当前，我国尾矿资源综合利用政策的不足主要体现在3个方面：第一，政策权威性不足，政策多分散于国务院各部门单独或联合颁发的规章或规范性文件中，且多以“通知”“意见”“要点”“办法”等形式下达，政策规格层次低。第二，“粗线条”的政策多，缺乏实践上的可操作性。例如《金属尾矿综合利用专项规划(2010年—2015年)》《产业结构调整指导目录》等文件中，均涉及矿山尾矿和固体废弃物综合利用等方面的问题，政策方向都很明确，但就是缺乏政策的实施方案，且没有明确政策的实施主体，从而不能使得政策从操作层面落地。第三，政策应用“充满辛酸”，影响尾矿资源综合利用积极性。例如，部分地区尾矿综合利用要套用一般资源的综合利用优惠政策，申请程序非常繁琐，且人为干扰因素较多，这不能不影响政策的实施效果。

　　五是管理约束。尾矿资源综合利用涉及资源、安全、环保等多个管理部门，实践中存在“部门回避”现象。例如安全、环保部门，比较担心综合利用中尾矿溃坝或有毒污染物泄漏等事故发生，推动尾矿资源综合利用的积极性不高。此外，实践中缺乏尾矿资源综合利用工作激励约束机制，缺乏尾矿资源管理组织构架、制度、抓手和配套政策等措施。

　　从尾矿资源综合利用政策举措看，主要有5个方面建议。

　　一是组织开展全国性尾矿资源环境综合调查评价。尾矿资源工作具有公益性和商业性两方面特征，且现阶段是以公益性为主，主要体现在两方面：第一，尾矿具有资源属性，开展尾矿资源调查评价，不仅有利于增加国家资源总量，而且是保护与合理利用矿产资源的具体实践，属于矿产资源三项调查后的又一项重要的资源国情调查评价，能够为下游关联产业发展提供基础资料和公共服务。第二，尾矿具有环境属性，开展尾矿资源调查评价，能够及时掌握尾矿对周边生态环境的影响，能够为生态文明建设和加强尾矿灾害防治提供基础支撑。借鉴矿业发达国家经验，建议组织实施“全国尾矿资源调查评价专项”，及时查明我国尾矿库存量、有用和有害元素赋存状态、含量(品位)、利用状况与前景及方向、尾矿库安全及生态环境影响状况等要素。以调查数据为依据，建立尾矿资源环境数据库，为管理部门政策设计和社会投资决策提供数据信息支持。在尾矿资源调查评价中，应更多地关注共伴生稀有稀散金属元素，应调查它们的赋存规模及品位情况，进一步掌握尾矿中稀有稀散金属元素的潜力和利用前景。

　　二是组织开展尾矿资源综合利用技术创新研究。20世纪70年代以来，发达国家率先开展了尾矿综合利用技术研究。例如，前苏联针对尾矿资源特点，建立了从矿物原料、选矿、化学和非金属工艺实验室至实验厂的联合体，专门研究处理废料问题，从尾矿中再选了大量有用组分。根据尾矿资源综合调查评价结果，我国可以选择一批综合利用前景好的尾矿资源，发挥现在几个综合利用研究所的技术优势，开展尾矿资源综合利用技术与装备攻关研究，突破尾矿资源综合利用在技术装备方面的约束。

　　三是落实尾矿资源综合利用的系列经济扶持政策。尾矿资源综合利用社会效益和环境效益显著，而企业经济效益可能不甚显著，因而必须给予经济政策扶持，其中包括制定专门的税收减免政策、重点项目财政支持政策、投融资政策等方面，目的是解决企业综合利用的经济效益问题，具体实现途径可以通过综合运用财政、税收、价格、金融、投资等手段的组合来落实。

　　四是组织实施尾矿资源综合利用示范工程。基于尾矿资源的综合调查评价，选择一批综合利用前景好的尾矿资源综合利用方向，逐步建立一批具有代表性的综合利用示范基地，通过实际效应，唤起社会投资动机，引导全社会参与尾矿资源综合调查评价和综合利用工作。

　　五是加强尾矿资源保护。尾矿资源中的有益元素，可能目前部分元素品位偏低，但是随着技术经济的进步，将来仍有综合回收利用的前景，需要保护好。未经资源主管部门同意，不宜擅自开发或简单“粗暴”处理尾矿。

　　此外，建议在解决尾矿权属问题的基础上，借鉴矿业发达国家经验，制定《国家资源综合利用基本法》《矿山尾矿资源综合利用管理办法》，明确包括尾矿在内的资源综合利用的基本原则、管理范围、基本制度及主要措施等方面的内容，依法促进尾矿资源综合利用。