分析與探索: 鐵尾礦資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析
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作者：鄭曉敏
礦產(chǎn)資源是人類社會賴以生存和發(fā)展不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。它既是人們生活資料的重要來源，又是極其重要的社會生產(chǎn)資料。而我國大多數(shù)鐵礦資源的品位較低，必須要經(jīng)過破碎、磨礦和分選得到精礦后才能冶煉。通常情況下，鐵尾礦是指選礦廠在特定的經(jīng)濟技術(shù)條件下，將礦石破碎、篩分、研磨、分級、再經(jīng)重選、磁選（或加浮選）和化選等選別工藝流程，回收鐵精礦后排放的固廢棄物。也就是說鐵尾礦，就是選礦廠在特定技術(shù)經(jīng)濟條件下，將鐵礦石磨細、經(jīng)選礦工藝選取鐵精礦后所排放的固體廢料，其具有數(shù)量大、成本低、粒度細、可利用性大的特點，具有環(huán)境污染與二次資源雙重特性。選礦業(yè)興起之初，受技術(shù)水平的限制，
大量的尾礦通常采用最簡單的堆填處置，這樣不僅占用土地、污染環(huán)境，而且工廠還得支付土地征用費、運輸費和填埋費等，反而增加了生產(chǎn)成本，同時也造成了資源浪費。在人們的環(huán)境保護和資源節(jié)約意識日益增強的今天，鐵尾礦作為二次資源再利用已引起世界各國的廣泛關(guān)注，它也是實現(xiàn)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。本文擬通過調(diào)查礦山企業(yè)鐵尾礦資源的利用情況，摸清鐵尾礦資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀，找出影響鐵尾礦資源開發(fā)利用的影響因素，從而確定出鐵尾礦資源開發(fā)利用的模式，以期對今后鐵尾礦的開發(fā)利用具有指導(dǎo)作用。
1鐵尾礦資源及開發(fā)利用情況
我國礦產(chǎn)資源開發(fā)總規(guī)模居于世界前列。由于過去對礦產(chǎn)資源采用的“粗放型”的開發(fā)利用方式，使得在獲取到有價值的礦產(chǎn)資源的同時，產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的諸如固體廢物堆積、礦山生態(tài)破壞等礦山環(huán)境問題。每年礦山產(chǎn)生6億多噸尾礦，現(xiàn)在礦山尾礦累計已達到45億t，占全國工業(yè)固體廢物80%以上。全國鐵尾礦的地區(qū)分布可以分為以下三大類：第一類，是以河北、遼寧為首的最主要地區(qū)；第二類，是內(nèi)蒙、四川、北京和山西四個地區(qū)；第三類，是余下的地區(qū)。我國鐵礦資源的突出特點是品位低、共生伴生礦多，導(dǎo)致在選礦過程中會產(chǎn)生大量的鐵尾礦，每生產(chǎn)It鐵精礦要排出2.5～3.O t尾礦，但由于礦石貧化的原因，有些礦山企業(yè)的選礦比達到了5～6，甚至到了10以上。據(jù)中國礦業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計資料表明，到2007年我國鐵尾礦排放總量就超過了全部尾礦排放總量。
在全國選取有代表的大中型礦山53個進行調(diào)查，表1為這53個礦山鐵尾礦累積堆存情況。從表1可以，全國范圍內(nèi)或多或少都存在尾礦堆積的現(xiàn)象，尤其河北省堆存量最多。大量的鐵尾礦堆積，有些礦山為了節(jié)省生產(chǎn)成本及運營費用，亂排亂放，會存在安全隱患，鐵尾礦的堆積儲存不僅會造成周圍環(huán)境污染，同時尾礦庫征地和維護上也會消耗大量資金。
目前，尾礦的綜合利用率為14%，鐵尾礦的利用率僅為7%左右，與發(fā)達國家相比，其鐵尾礦綜合利用率已達到了60%，還存在很大的差距[8]。根據(jù)資料統(tǒng)計鐵尾礦資源開發(fā)利用途徑見表2。鐵尾礦資源的開發(fā)利用有三個方向，一是回收有價組分，二是制作建筑材料，三是土地復(fù)墾。
目前鐵尾礦資源的開發(fā)利用情況不容樂觀。除了回收有價金屬元素（絕大部分是回收鐵）或直接作為砂石代用品外，很多礦山企業(yè)并沒有對鐵尾礦資源進行真正意義上的整體開發(fā)利用。即便有些企業(yè)開展高附加值產(chǎn)品的研究，如微晶玻璃、玻化磚等，因工藝過程相對復(fù)雜，成本較高，到目前為上，還基本上處于試驗室及中試階段。在全國選取有代表的大中型礦山53個進行其鐵尾礦資源的堆存情況的同時，又調(diào)查了其鐵尾礦資源開發(fā)利用情況，由表1可知，在調(diào)查的53個礦山中，開發(fā)利用鐵尾礦資源的礦山或鐵尾礦庫個數(shù)為11，僅為20. 75%。具體利用情況見表3。在調(diào)查的53個礦山企業(yè)進行鐵尾礦利用的11個礦山企業(yè)中，沒有進行非金屬元素回收利用的，9個礦山是回收有價金屬元素，占81.8%，1個嘗試生產(chǎn)建筑材料——制磚，1個用于回填采煤塌陷區(qū)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計和了解，有尾礦庫的礦山企業(yè)，一般在尾礦進尾礦庫前增加一段掃選工藝來回收鐵，從而降低進入尾礦庫的尾礦中鐵的含量；尾礦庫已經(jīng)閉庫或者沒有建尾礦庫的礦山企業(yè)，由于征地和新建尾礦庫的費用巨大，一般在尾礦進尾礦庫前增加一段掃選工藝來回收鐵，剩余尾礦直接干排至采空區(qū)作為充填材料。
2鐵尾礦資源開發(fā)利用情況分析
我國礦山鐵尾礦資源潛力是巨大的，但鐵尾礦的綜合利用率卻很低，究其原因，除了鐵尾礦資源的化學(xué)成分和性質(zhì)影響以外，既有歷史的原因，也有現(xiàn)實的原因。發(fā)展觀和價值觀的制約，科學(xué)技術(shù)的局限，管理制度不健全均在不同程度上影響了鐵尾礦資源的開發(fā)利用。
2.1 單一的經(jīng)濟增長觀導(dǎo)致缺乏鐵尾礦資源的意識
人類的發(fā)展觀雖然經(jīng)歷了數(shù)次變遷，發(fā)展演變過程見表5。但自工業(yè)文明以來，國民生產(chǎn)總值(GNP) -直作為衡量一個國家發(fā)展的標(biāo)尺，發(fā)展觀一直側(cè)重于經(jīng)濟增長而不是以人類生存質(zhì)量的提高為發(fā)展目標(biāo)。雖然在20世紀(jì)80年代可持續(xù)發(fā)展觀已經(jīng)產(chǎn)生，我國歷史上很長一段時間還是傳統(tǒng)發(fā)展觀——經(jīng)濟發(fā)展觀占主導(dǎo)，仍然停留在對GNP增長的片面追求上，GNP的增長越大，對自然界索取得越多，這促使了環(huán)境問題的加劇，所以GNP被諷稱是“國民污染總值”。在這種發(fā)展觀的指導(dǎo)下，經(jīng)濟發(fā)展傾向在數(shù)量上的增加和規(guī)模上的擴張，導(dǎo)致人類的行為以“經(jīng)濟利益優(yōu)先”作為“內(nèi)驅(qū)力”。在這種“內(nèi)驅(qū)力”的驅(qū)動下，為了追求短期的經(jīng)濟利益，礦山企業(yè)盲目開采鐵礦石，“采富棄貧”現(xiàn)象十分普遍，而且在生產(chǎn)過程中只注重如何提高鐵精礦TFe的回收率，而忽視其共（伴）生組分的價值，對于共（伴）生礦物不利用或利用率很低，導(dǎo)致鐵尾礦資源的巨大浪費。有不少礦山部門只考慮眼前利益，在我國現(xiàn)行的PPP原則（染者付費原則）欠量負(fù)擔(dān)的情況下，寧肯交納環(huán)境污染費。這種單
一的經(jīng)濟增長觀，導(dǎo)致人們沒有綜合利用鐵尾礦資源的認(rèn)識，這是致使大量鐵尾礦資源堆積，綜合利用率低的根本原因。
2.2“無用”的價值觀束縛了鐵尾礦資源的利用
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前很多的礦山企業(yè)，沒有樹立正確的鐵尾礦資源價值觀念。有的簡單的認(rèn)為鐵尾礦是礦山排棄的固體廢棄物，毫無開發(fā)利用價值，有的對其價值的認(rèn)識只是局限于有用組分的回收。有的人甚至認(rèn)為，選礦廠搞綜合利用是旁門左道，生產(chǎn)鐵精粉才是正道；也有的人認(rèn)為搞鐵尾礦綜合利用屬于開發(fā)性研究工作，搞不好就會落得“竹籃打水一場空”，“賠了夫人又折兵”，還是要先顧生產(chǎn)，保住現(xiàn)有的經(jīng)濟效益。凡此種種，雖然說法不一，但都說明了對鐵尾礦資源價值的認(rèn)識程度不高。行業(yè)主管部門對鐵尾礦資源的開發(fā)利用也
僅僅停留在倡導(dǎo)層面上，并沒有將其沒有納入礦山企業(yè)正常的考核指標(biāo)之中。在無用”的價值觀觀念的指導(dǎo)下，就出現(xiàn)了就出現(xiàn)了鐵尾礦資源利用率低的情況。近幾年雖然有些礦山開始重視鐵尾礦資源的開發(fā)利用，但無論是礦山或鐵尾礦利用的數(shù)量和鐵尾礦利用的量上都比較少。
2.3科學(xué)技術(shù)不足
過去的歷史時間里，人們認(rèn)為衡量科學(xué)的唯一價值尺度是改造自然和征服自然的水平和能力，認(rèn)為從環(huán)境中攫取自然資源越快越快的技術(shù)就是好技術(shù)。這種科學(xué)技術(shù)觀把鐵尾礦資源的開發(fā)利用技術(shù)的研發(fā)工作領(lǐng)上歧途，只注重攫取礦產(chǎn)資源的數(shù)量，獲取更高的經(jīng)濟效益而忽略了其他效益，尤其是環(huán)境效益。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計和了解，大多數(shù)礦山對鐵尾礦資源的利用處于自發(fā)狀態(tài)，且僅局限于回收少量的有價金屬元素，而對占尾礦量90%以上的非金屬組分利用卻較少；特別是一些尾礦庫已畢庫的礦山，由于征地和新建尾礦庫的費用巨大，所以很多礦山采取尾礦庫干排排人采空區(qū)充填，筆者不贊成這種利用方式，認(rèn)為充填也是對資源的一種浪費；有一些鐵尾礦開發(fā)利用的工藝技術(shù)，雖在技術(shù)上可行，但目前還難以實施或者說經(jīng)濟利益甚微，缺乏操作性強的大宗鐵尾礦綜合利用的示范性工程。因此，只有在鐵尾礦資源的開發(fā)利用技術(shù)上不斷攻關(guān)和創(chuàng)新，才能逐步將鐵尾礦中的有用物質(zhì)進行回收，達到整體利用。
2.4管理制度不健全
1)缺乏統(tǒng)一的組織和規(guī)劃。目前，尾礦綜合利用在宏觀上基本處于企業(yè)自發(fā)利用的階段，主管部門缺乏有效的指導(dǎo)和規(guī)劃，在微觀上，對礦山?jīng)]有明確的考核指標(biāo)，對礦山鐵尾礦的利用情況缺乏評價標(biāo)準(zhǔn)或評價機制，管理層面更沒有沒有針對鐵尾礦的類型特點，以區(qū)域為基礎(chǔ)因地制宜的制定開發(fā)方案，統(tǒng)一規(guī)劃管理，鐵尾礦資源的開發(fā)還處在自發(fā)利用狀態(tài)，出現(xiàn)重復(fù)浪費和再次污染的情況，更有甚者有些部門甚至阻礙對鐵尾礦資源的開發(fā)利用。
2)缺乏資金投入。由于“產(chǎn)、學(xué)、研”之間脫節(jié)，在鐵尾礦資源的開發(fā)利用雖取得了一些的成果，但實用的科研成果轉(zhuǎn)化率和推廣率都不高。同時，國家在鐵尾礦資源技術(shù)開發(fā)方面缺少必要的投入，使得礦山企業(yè)和科技工作者缺少研發(fā)鐵尾礦資源開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)的動力和積極性，導(dǎo)致目前能被采用的開發(fā)鐵尾礦資源的“整體利用”技術(shù)欠缺。
3)礦業(yè)主的權(quán)益和準(zhǔn)入制度不明確。一是鐵尾礦業(yè)主的權(quán)益不明確，在現(xiàn)行的國家礦產(chǎn)資源法或配套法規(guī)中，沒有明確鐵尾礦資源為國家礦產(chǎn)資源的權(quán)屬地位，沒有明確鐵尾礦資源開發(fā)利用的原則和具體要求，沒有衡量鐵尾礦資源開發(fā)利用方案優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。二是準(zhǔn)人制度不明確，鐵尾礦資源屬于非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源，不能搞行政劃撥，更不能隨意處置，要避免二次污染。
4)多頭管理的體制的束縛。多頭管理的體制束縛并且阻撓了鐵尾礦整體利用的步伐，采礦國土資源部、國家環(huán)境保護局國家安監(jiān)總局等幾個部門的職責(zé)范圍都與鐵尾礦有關(guān)，因此鐵尾礦資源開發(fā)利用過程中涉及到的諸如采礦許可證問題、生態(tài)環(huán)境問題、尾礦庫安全問題等會出現(xiàn)多個“公公”，多個“婆婆”的局面。
3鐵尾礦資源開發(fā)利用模式分析
通過上述對礦山企業(yè)鐵尾礦資源開發(fā)利用情況的調(diào)查和現(xiàn)狀分析，目前鐵尾礦資源情況和利用情況不具備透明性，開發(fā)利用現(xiàn)狀基本處于自發(fā)地盲目開發(fā)狀態(tài)。因此本文通過工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈原理，對鐵尾礦資源開發(fā)利用的意義進行分析，運用循環(huán)經(jīng)濟理論，設(shè)計出鐵尾礦資源的整體開發(fā)利用的思路，從而得出有利于鐵尾礦資源開發(fā)利用的利用模式。
鐵尾礦資源因其特殊性，從物質(zhì)流方向來看，成為開發(fā)利用資源進入工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈后，會使整個的工業(yè)產(chǎn)業(yè)布局發(fā)生變化。原來的工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈見圖l，很明顯，原來資源冶煉工業(yè)的原料來源只有資源開采一項。對鐵尾礦資源進行開發(fā)利用后，可形成如圖2所示的工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈，不僅壯大了資源開采業(yè)，增加了鐵精礦資源來源，使得原來產(chǎn)業(yè)鏈的原料供應(yīng)保障能力得到夯實；另一方面，鐵尾礦資源還可用作建筑材料、土壤改良劑或肥料等，從而派生出其資源加工制造業(yè)的他產(chǎn)業(yè)鏈，因此鐵尾礦資源開發(fā)利用的意義是不言而喻的。這也是有些礦山企業(yè)自發(fā)進行鐵尾礦開發(fā)利用的原因。
但在人們生存環(huán)境日益惡化的今天，以前傳統(tǒng)經(jīng)濟模式已不適合現(xiàn)在的資源開發(fā)利用，要想維持上述工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的良性運行，人們更應(yīng)審慎的思考自己的行為，為了避免二次污染的產(chǎn)生，鐵尾礦資源的開發(fā)利用要采用循環(huán)經(jīng)濟理念指導(dǎo)的開發(fā)模式。傳統(tǒng)經(jīng)濟開發(fā)模式是一種如圖3所示的單向式流程組成的經(jīng)濟，它的特征是“高開采一低利用高排放”的粗放式的生產(chǎn)方式。在這種線性經(jīng)濟中，人們通過生產(chǎn)和消費把地球上的資源大量地提取出來，然后又把污染物和廢棄物大量地排放在地球上，對資源的利用是粗放的和一次性的，通過使資源持續(xù)不斷變成垃圾，來實現(xiàn)經(jīng)濟的數(shù)量型增長；而循環(huán)經(jīng)濟開發(fā)模式則要求把經(jīng)濟活動組成一
個如圖4所示的反饋式流程。它充分考慮了自然界的承載能力和凈化能力，模擬自然生態(tài)系統(tǒng)中“生產(chǎn)者 消費者 分解者”的循環(huán)途徑和食物鏈網(wǎng)，所有的原料和能源都在這個不斷進行的經(jīng)濟循環(huán)中得到最合理的利用，從而使人類活動對自然環(huán)境的負(fù)面影響控制在盡可能小的程度，其特征是低開采、低投入、高利用、低排放。其內(nèi)涵是：“投入最小化”，凡不可再生的資源、能源要盡量少用；“回收利用最大化”，在整個物質(zhì)循環(huán)過程中排出的廢物盡可能少；“資源能源的使用效率最大化”和“環(huán)境的改變盡可能小”。因此循環(huán)經(jīng)濟開發(fā)模式是實現(xiàn)綠色礦山的有效途徑。
但在“綠色礦山”建設(shè)過程中，要實現(xiàn)礦山無尾礦生產(chǎn)最終依賴于尾礦的整體利用。應(yīng)根據(jù)尾礦資源的具體特點，研究開發(fā)不同層次的整體利用產(chǎn)品，實現(xiàn)鐵尾礦資源開發(fā)利用最佳綜合效益。鐵尾礦資源的整體開發(fā)利用設(shè)計思路見圖5。即首先在鐵尾礦資源全面物化分析的基礎(chǔ)上，對其再選將有價組分回收之后再進行整體利用。鐵尾礦資源的整體利用根據(jù)產(chǎn)品的最終形態(tài)可分為高層次利用和低層次利用。高層次利用即生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，目前主要形式有利用尾礦生產(chǎn)微晶玻璃、生產(chǎn)陶瓷、制磚和生產(chǎn)水泥及制品等。低層次利用目前主要形式是土壤改良劑、礦山充填材料和礦山的生態(tài)復(fù)墾。鐵尾礦資源開發(fā)利用就是選出有用組分后的整體利用，最終達到無廢礦山的目的。
因此，對于鐵尾礦資源的開發(fā)利用，筆者認(rèn)為，必須以“可持續(xù)發(fā)展理論”為基礎(chǔ)，以“循環(huán)經(jīng)濟理論”為指導(dǎo)，以“整體利用”為目的，不能盲目進行開發(fā)利用。如果科學(xué)技術(shù)能達到對某一鐵尾礦資源“整體利用”時，才能妥善的對其進行開發(fā)利用，否則則作為“二次資源”等科學(xué)技術(shù)條件等達到“整體利用”條件時再進行開發(fā)利用。對于能夠進行開發(fā)
利用的鐵尾礦資源，在其開發(fā)利用過程中，必須是能夠?qū)崿F(xiàn)以“整體利用”為前提的開發(fā)利用，這樣才是可持續(xù)的利用方式，這樣才能在新的產(chǎn)業(yè)鏈下，實現(xiàn)“資源效益、經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益”四個效益的共贏。
4鐵尾礦資源開發(fā)利用的建議
鐵尾礦作為一種非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源，它的屬性既受原礦品質(zhì)的制約，同時又與當(dāng)時的經(jīng)濟技術(shù)條件密切相關(guān)，并對周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，表現(xiàn)出明顯的資源屬性、經(jīng)濟屬性、環(huán)境屬性和社會屬性。因此在對于鐵尾礦資源的開發(fā)利用上，除了其有價值有利益的經(jīng)濟特征外，有必要加強鐵尾礦資源的資源意識，強化避免二次污染的環(huán)境意識和造福社會的社會意識。為了節(jié)約資源，更好的對鐵尾礦資源進行開發(fā)利用，提出如下建議。
1)根據(jù)尾礦資源的性質(zhì)、特點，管理以及運輸成本問題，鐵尾礦資源的開發(fā)利用范圍應(yīng)該采取“一�。▍^(qū)）一主體”進行，在同一省范圍內(nèi)開展整體利用技術(shù)研發(fā)和示范項目的申報工作。
2)在國家層面，對于利用鐵尾礦資源的企業(yè)應(yīng)給予政策和資金上的支持，如減免資源稅，在財政稅收上給與一定程度的減免，在交通運輸上實行“綠色通道”，運輸費用給予一定程度的優(yōu)惠。
3)避免二次污染情況的發(fā)生，實行準(zhǔn)入制度，實行鐵尾礦資源開發(fā)利用評價機制。
5 結(jié)束語
通過對鐵尾礦資源開發(fā)利用情況和內(nèi)涵進行分析，以期對鐵尾礦資源的開發(fā)利用具有指導(dǎo)意義。鐵尾礦資源的開發(fā)利用，在礦產(chǎn)資源日漸枯竭、人類生活質(zhì)量日益提高的今天，屬于變廢為寶，造福于民的公益性事業(yè)，如果我們遵循時代賦予鐵尾礦資源綜合利用的內(nèi)涵，以“循環(huán)經(jīng)濟理論”為指導(dǎo)，珍視資源，有組織、有規(guī)劃地研發(fā)鐵尾礦的利用技術(shù)，根據(jù)鐵尾礦資源的類型和特點，按照地區(qū)扶持一些示范工程，從制度和管理上有明確的約束和足夠的保障，鐵尾礦資源的開發(fā)利用，將會產(chǎn)生“資源效益、經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益”四個效益的共贏局面。
6摘要：
鐵尾礦資源的開發(fā)利用水平與世界水平相比差距很大。通過對典型的大中型礦山企業(yè)進行調(diào)查，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對鐵尾礦資源的開發(fā)利用大多停留在有價金屬元素的回收和直接作為砂石代用品，高附加值產(chǎn)品還基本上處于試驗室及中試階段；采用定性分析和定量分析的方法，從歷史角度和現(xiàn)實角度，尋求鐵尾礦資源的開發(fā)利用水平低的原因，結(jié)果分析得出了導(dǎo)致鐵尾礦資源開發(fā)利用率低的四個主要原因；根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟理論和工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析，得出鐵尾礦資源的開發(fā)利用模式是“整體利用”。研究結(jié)果表明：只要有組織、有規(guī)劃地進行鐵尾礦資源進行“整體利用”，將會出現(xiàn)四個效益共贏的局面。
