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金属尾矿综合利用专项规划(2010-2015年)
来源: 国土资源部网站    发布时间: 2010-04-11      浏览次数:

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一、前言

随着我国经济快速发展,传统粗放型的经济增长方式使得我国资源短缺的矛盾越来越突出,环境压力越来越大。走中国特色新型工业化道路、大力发展循环经济、提高资源利用率,是解决当前我国资源、环境对经济发展制约的必由之路。

金属尾矿综合利用难度大、牵涉面广,既关系企业和行业生存与发展,又影响环境与安全,是社会关注的热点。与粉煤灰、煤矸石等固体废弃物相比,尾矿的综合利用技术更复杂、难度更大。目前,我国工业固体废弃物综合利用率在60%左右,而金属尾矿的综合利用率平均不到10%,相比之下,尾矿的综合利用大大滞后于其它大宗固体废弃物。尾矿已成为我国工业目前产出量最大、综合利用率最低的大宗固体废弃物。

做好尾矿的综合利用是落实科学发展观,统筹人与自然和谐发展,发展生态文明,建设资源节约型、环境友好型社会的具体表现。依据《中华人民共和国循环经济促进法》、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,研究制定金属尾矿综合利用专项规划,规划期为2010-2015年。

本规划中所涉及的尾矿系指金属矿山选矿过程中排出的固体废弃物。

二、我国尾矿基本现状及综合利用情况

(一)我国尾矿基本现状

我国现有尾矿库12718座,其中在建尾矿库为1526座,占总数的12%,已经闭库的尾矿库1024座,占总数的8%,截止2007年,全国尾矿堆积总量为80.46亿吨。仅2007年,全国尾矿排量近10亿吨。尾矿的大量堆存带来资源、环境、安全和土地等诸多问题:

1. 占用土地

尾矿堆存需要占用大量土地。截至2005年,我国尾矿堆放占用土地达1,300多万亩,随着老的尾矿库闭库,新的尾矿库不断增加,必将占用更多的土地。

2. 浪费资源

我国矿产资源80%为共伴生矿,由于我国矿业起步晚,技术发展不平衡,不同时期的选冶技术差距很大,大量有价值资源存留于尾矿之中。例如,我国铁矿尾矿的全铁品位平均为8-12%,有的甚至高达27%。以当前铁尾矿总堆存量45亿吨计算,尾矿中相当于存有铁5亿吨左右。我国黄金尾矿中含金一般在0.2-0.6/吨,以当前总堆存量5亿吨计算,其中尚含有黄金300吨左右。尾矿中的非金属矿物不但存量巨大,而且有些已经具备高附加值应用的潜在特性。随着技术的进步其潜在价值将远远超过金属元素的价值。这些尾矿资源如不能综合回收利用,将造成巨大浪费。

3. 环境污染

矿石选矿过程中有的需要加入药剂,这些药剂会残留在尾矿中。尾矿所含重金属离子,甚至砷、汞等污染物质,会随尾矿水流入附近河流或渗入地下,严重污染河流及地下水源。自然干涸后的尾砂,遇大风形成扬尘,吹到周边地区,对环境造成危害。

4. 安全隐患

很多尾矿库超期或超负荷使用,甚至违规操作,使尾矿库存在极大安全隐患,对周边地区人民财产和生命安全造成严重威胁。建国以来,我国多次发生过尾矿库溃坝事故,造成大量人员伤亡。2008年“9·8”山西襄汾新塔矿业有限公司尾矿库溃坝,造成270多人死亡,更是一次血的教训。

尾矿综合利用不仅有利于提高资源综合利用率,减少占用土地,保护环境,也是消除尾矿库安全隐患的治本之策。

(二)我国尾矿综合利用情况

1. 尾矿再选

开展尾矿再选,从尾矿中回收有价成分,是提高资源利用率的重要措施。近几年由于国内外金属矿产品价格快速攀升,我国尾矿再选的规模发展非常迅速。一些特大型矿山企业在尾矿再选技术开发方面已经进行了很多探索,不仅提高了资源回收率,也给企业带来巨大的经济效益。但目前我国尾矿再选整体存在着规模小、技术落后、回收率低、能耗高、成本高等问题。由于缺乏统一的规划和管理,有的甚至造成严重的二次污染,或对尾矿库安全造成危害。

2. 尾矿生产建筑材料

尾矿的主要组分是富含SiO2Al2O3CaCO3等资源的非金属矿物,可以通过现有的成熟工艺生产一种或若干种建筑材料。目前尾矿生产建筑材料已有一些成熟技术,但主要是借鉴建材行业已有的成熟工艺,原始创新性不足,产品附加值低,销售半径小,没有显示出生产成本、运输成本和产品质量的综合优势,难以大范围推广。一些尾矿高值利用技术,如尾矿制备微晶玻璃、超耐久性尾矿高强混凝土技术等,已经在关键技术和工艺方面取得了突破,有望成为将来大量利用尾矿的有效技术。

3.尾矿用于制作肥料

有些尾矿中含有植物生长所需要的多种微量元素,经过适当处理可制成用于改良土壤的微量元素肥料。上世纪90 年代马鞍山矿山研究院将磁化尾矿加入到化肥中制成磁化尾矿复合肥,并建成一座年产1 万吨的磁化尾矿复合肥厂,起到了变废为宝的效果。但这些只是停留在对少量尾矿的利用上,还无法减少大宗尾矿的堆存。

4.充填矿山采空区

矿山采空区回填是直接利用尾矿最行之有效的途径之一。尤其对于无处设置尾矿库的矿山企业,利用尾矿回填采空区就具有更大的环境和经济意义。胶结充填采矿法目前已属于成熟技术,可以使地下采矿回采率提高2050%,并使原来根本无法开采的位于水体下面、重要交通干线下面和居民区下的矿体能够被开采出来。理想的胶结充填采矿法可完全避免地表塌陷和基本避免破坏地下水平衡造成重大危害。

5.尾矿库复垦

尾矿库复垦是解决尾矿库表面沙化的重要措施。尾矿库复垦不仅防止扬沙,而且美化环境,减少污染,兼具经济效益、社会效益和环境效益。尾矿库复垦为我国矿山企业废弃尾矿库治理探索出了一条经济、可行的新路子。

(三)我国尾矿综合利用存在的问题

1. 尾矿利用率低

目前我国绝大多数尾矿尚未被综合利用,综合利用率不足10%,尤其是铁尾矿和有色金属尾矿的利用率更低。随着我国矿产资源开采力度的不断加大,尾矿排出量会每年不断递增,加快尾矿的综合利用已迫在眉睫。

2. 基础工作薄弱,缺乏数据支撑

在我国经济发展统计体系中还没有关于资源综合利用的基础数据统计,更没有关于尾矿综合利用的数据统计。不利于提出科学的政策措施,更不利于根据实际情况对政策措施做出实时调整。尾矿污染防治技术标准体系不健全,阻碍了相关污染治理工作的有效开展。

3. 尾矿综合利用技术攻关投入不足

目前,企业缺少投资开发尾矿综合利用重大关键技术的动力和积极性。同时国家在尾矿综合利用的前瞻性技术开发方面投入不足,导致大多数尾矿综合利用工艺只停留在简单易行的技术上,缺乏能够使尾矿高效利用和大宗高值利用的原创性技术研发。

4. 现有政策支持力度不够

尽管与原矿采选相比,尾矿综合利用社会效益好,但资源品位低,利用成本高,经济效益差。现有资源综合利用政策缺乏针对性,支持力度不够,企业利用尾矿的积极性不高。

三、指导思想和发展目标

(一)指导思想

以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻科学发展观,贯彻落实资源节约和保护环境基本国策,以提高尾矿利用率和效益为目标,以技术创新为动力,以企业为实施主体,以税收优惠政策为杠杆,政府资金引导为手段,加强法制建设,建立标准体系,完善政策措施。逐步建立政府大力推进、市场有效驱动、全社会积极参与的适合我国国情的尾矿综合利用管理体系和发展模式,促进循环经济发展,建设资源节约型、环境友好型社会。

(二)基本原则

1. 坚持技术创新的原则。鼓励技术创新,加大基础性、共性技术研发力度,开发一批具有针对性的自主知识产权技术,加强先进适用技术的推广应用。

2. 坚持减量化的原则。采取源头控制措施,降低全国尾矿排出总量增加速度,促使全国尾矿排放总量逐年减少,年综合利用量逐渐增加,最终实现年综合利用量超过排放量,堆存总量逐年减少。

3. 坚持安全清洁的原则。选择堆存量大、资源化潜力大的尾矿为重点,以坚持尾矿库安全为前提,鼓励掺入比例大、低耗能和无二次污染的技术和项目快速发展,实现经济效益、社会效益和环境效益的有机统一。

4. 坚持因地制宜的原则。充分考虑尾矿特性、排放条件、存储条件,考虑区域产业结构的合理性与市场需求,因地制宜,实施符合具体尾矿特征、适应当地条件的高效的尾矿综合利用方案。

5. 坚持政策激励原则。在现有资源综合利用的各项激励政策的基础上,对于目前尾矿整体、高效利用和大宗利用的项目和技术给予特殊优惠政策,调动市场主体开展尾矿综合利用的积极性。

6. 坚持市场导向原则。尾矿综合利用的激励政策应保证在现有的经济技术与社会条件下,企业在尾矿综合利用环节有一定经济效益。充分发挥市场配置资源的基础性作用,激发企业开展尾矿综合利用的内在源动力。

(三)发展目标到2015年全国尾矿综合利用率达到20%,尾矿新增贮存量增幅逐年降低,已实现安全闭库的尾矿库50%完成复垦。攻克一批具有原创性、前瞻性和自主知识产权的尾矿综合利用重大共性关键技术,在尾矿综合利用各重点领域建成一批具有带动效应的示范项目。

四、尾矿综合利用的重点领域、重点技术与重点项目

(一)重点领域1. 铁尾矿的综合利用

重点攻克铁尾矿伴生多金属的高效提取、富铁老尾矿低成本再选、传统尾矿建材的低成本高效率生产、低铁富硅尾矿高值整体利用、低成本充填、铁尾矿农用和用于生态环境治理等方面的共性关键技术难题,建成一批具有带动效应的示范项目。重点支持一批具有原始创新和集成创新特色的产品的产业化及其工程应用。初步建成35个具有鲜明循环经济特征和清洁生产特征的铁尾矿综合利用示范基地。

2. 有色金属尾矿的综合利用

重点攻克有色金属尾矿中残余有用组分和伴生有用组分高效分离提取、非金属矿物高值利用、低成本高效胶结充填、尾矿酸性废水减排和尾矿库高效复垦等共性关键技术难题,建成一批具有带动效应的示范工程。重点支持资源濒临枯竭的矿区以尾矿综合利用为突破口建成新的综合资源基地。形成23个具有无废矿山特色的循环经济产业基地。

3. 黄金尾矿的综合利用

重点攻克残留贵金属高效再选、氰化法替代技术、伴生有色金属综合回收、硫资源高效回收、非金属矿物高值利用、低成本高效胶结充填采矿、酸性污染物排放控制、尾矿库高效复垦等共性关键技术难题,建成一批具有带动效应的示范项目。重点支持35个以胶结法充填采矿技术为龙头,以高标准清洁生产工艺为基础的无废矿山的建设。

(二)重点技术

1. 多金属伴生铁矿尾矿有价元素综合利用技术

推广钒钛磁铁矿型尾矿中残余钒、钛、铁及其他有价金属元素高效分离回收的产业化技术;推广白云鄂博型铁尾矿中残余的铌、稀土及其他伴生金属元素的高效分离回收的产业化技术;开展尾矿中有价非金属矿物的高效分离提取实验室及中试关键技术研究,因地制宜推广部分成熟技术。

2.有色多金属矿尾矿中有价元素综合利用技术

推广有色多金属尾矿中有价元素高效分离回收的产业化技术,攻克生物技术综合回收有色多金属矿尾矿中有价元素的共性关键技术。攻克多元素回收产业化过程中的污染源头减排技术、流程节能关键技术和有价组分梯级回收关键技术。

3. 铁尾矿老尾矿库中可选铁矿物的高效分选技术

推广大型尾矿库尾矿高效安全回采技术;尾矿的高效输送与磁选分离技术。攻克铁尾矿低能耗再磨再选工业试验技术;高铁难选铁尾矿高效联选和深度还原再选中试技术,闪速焙烧再选工业化技术。解决新药剂合成、矿物表面作用、硅酸铁还原与控制及物料与耐火材料粘连等技术基础问题。

4.贵金属尾矿中多元素综合回收利用技术

推广贵金属尾矿中黄铁矿及其他单矿物高效分选与高值利用产业化技术。攻克尾矿中残余贵金属提取过程中氰化替代技术,特别是低污染生物选矿关键技术。攻克贵金属尾矿中伴生有价金属再选工业生产过程中的短流程技术、能源梯级利用技术和废水循环利用关键技术。

5. 赤泥综合利用技术

推广赤泥中回收铁技术,赤泥生产耐火材料技术,赤泥生产建筑材料和路基技术。研发赤泥脱碱关键技术、赤泥生产充填胶结剂技术、循环流化床锅炉赤泥脱硫技术和赤泥生产陶瓷材料、CBC复合材料技术并产业化。

6. 富硅尾矿生产超耐久性尾矿高强混凝土技术

攻克“微磨球效应”优化技术;粗细尾矿高效分级技术;级配与活性双重协同优化技术。攻克超耐久性尾矿混凝土生产成套装备技术。攻克富硅尾矿制备超耐久性大跨度桥梁预制件、超高强铁路轨枕、地铁盾构管片、管桩和大孔洞率人工鱼礁关键技术。

7. 尾矿生产微晶玻璃技术

攻克尾矿微晶玻璃大规模生产过程中的熔料控制技术、结晶控制技术、着色控制技术。攻克尾矿微晶玻璃一次结晶连续生产和能源梯级利用技术。攻克尾矿微晶玻璃大规模生产成套装备技术,特别是自动控制技术。开发尾矿微晶玻璃在工业领域及尖端科技领域的应用技术及新产品检测技术。

8. 尾矿低成本生产建筑砌块技术

推广生产铺地砌块、建筑砌块过程中减少胶凝材料用量技术;免烧免蒸尾矿砌块大规模工业化生产过程中的快硬早强技术及耐久性改进技术。攻克大孔洞率、低成本和高强尾矿空心砌块大规模工业化生产技术。攻克尾矿透水砖的高透水率、高强度和抗冻融技术。攻克各种尾矿砌块生产的大规模成套设备及自动控制技术。

9. 尾矿高效回填采空区技术

推广尾矿干排技术。攻克尾矿高效回填采空区大规模工程化过程中尾矿低成本浓缩技术、尾矿高浓度大泵量井下输送技术、采空区快速充填关键技术和井下充填污染控制技术。攻克选矿尾矿不入库、连续回填采空区技术。攻克尾矿高效回填采空区成套装备及自动控制技术。研究尾矿回填采空区的低下含水层技术。

10. 尾矿胶结充填采矿技术

因地制宜推广现有全尾砂胶结充填采矿技术。攻克尾矿胶结充填用低成本高效新型胶凝材料大规模生产技术、似膏体胶结充填料高效制备技术、似膏体胶结充填料大泵量高效输送技术。攻克复杂采空区高效密闭技术。攻克尾矿胶结充填料在采空区快速充填、快速固化技术。攻克尾矿胶结充填采矿成套装备关键技术。