綜合利用尾礦資源，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)
——洛陽市尾礦資源綜合利用的調(diào)研與思考

董艷利，溫馨鈺，馬乙智，張瀟瀚

（1.洛陽有色礦業(yè)集團(tuán)有限公司，河南 洛陽 471000；2洛陽東方理工實(shí)驗(yàn)學(xué)校，河南 洛陽 471000；3.內(nèi)黃縣第一中學(xué)，河南 安陽 456300；4.深圳北理莫斯科大學(xué)，廣東 深圳 518000）

洛陽位于河南省西部，地處華北古陸板塊與古秦嶺板塊結(jié)合部，形成了豐富的礦產(chǎn)資源，是我國金屬和非金屬礦產(chǎn)資源的重要富集區(qū)。隨著尾礦數(shù)量的不斷增加，越來越形成阻礙洛陽礦業(yè)開采及社會(huì)相關(guān)事業(yè)前進(jìn)的瓶頸。

1 洛陽當(dāng)前尾礦現(xiàn)狀和隱憂

1.1 洛陽當(dāng)前尾礦現(xiàn)狀

洛陽現(xiàn)已探明的礦種有鉬、金、鎢、煤、硫、耐火粘土、硅石、水泥灰?guī)r、花崗巖等42種。全市目前共有各類尾礦庫408個(gè)，主要分布在欒川、洛寧、嵩縣、汝陽、新安等5個(gè)縣。2019年全市工業(yè)固廢量為3313.88萬t。其中，欒川產(chǎn)量超1680萬t，嵩縣新安縣伊川3縣產(chǎn)量超350t，4縣工業(yè)固廢量占全市60%以上。

尾礦庫的監(jiān)護(hù)需要持續(xù)投入大量人財(cái)物，一般情況下每噸尾礦需綜合運(yùn)維費(fèi)55元，造成了巨大費(fèi)用投入。還有一個(gè)特別隱憂是，到2025年洛陽金、鉛、鉬、鋁等采選工程全部滿產(chǎn)后，年排放各類尾礦和工業(yè)廢渣將增長到5600萬t，若處理不當(dāng)將對洛陽經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來巨大麻煩。

1.2 尾礦堆存形成的后患

（1）伴生資源嚴(yán)重浪費(fèi)：洛陽80%為共伴生礦，選冶后大量有價(jià)值資源仍存留于尾礦中，如早期欒川鎢鉬礦床，大量鎢礦石被作為尾礦白白排放掉，造成了嚴(yán)重資源浪費(fèi)。洛陽欒川現(xiàn)有尾礦庫281座，其中主要為鉬尾礦庫45座5217萬t，含鉬、鎢、銅、金、銀、鉛、鋅等有益組分，按目前經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算，將超過10億元。到2030年，欒川尾礦將達(dá)到18000萬t以上，其有用礦物組份價(jià)值將達(dá)300億元以上。

（2）占用大量土地：洛陽目前礦產(chǎn)企業(yè)登記征占林地568起5927.8畝，其中長久性389起3916畝，暫時(shí)性179起2011.8畝。尾礦（含固體廢棄物）占地達(dá)3/5以上，相當(dāng)數(shù)量的尾礦只有堆積，并且要建造相應(yīng)的尾礦庫堆放。隨著礦業(yè)采選的進(jìn)行，每年尾礦仍在產(chǎn)生，將進(jìn)一步侵占更多農(nóng)林用地。

（3）嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境：尾礦采選后形成細(xì)小顆粒，脫水干燥后容易造成“塵沙飛揚(yáng)”，遇到大風(fēng)氣相，極易造成“沙塵暴”。殘留于尾礦中的氯化物、氰化物、重金屬離子等有毒有害藥劑，在尾礦長期堆存時(shí)會(huì)產(chǎn)生有害氣體或廢水，嚴(yán)重污染河流及地下水源。

（4）易產(chǎn)生安全隱患：很多尾礦庫超期或超負(fù)荷使用，堆存時(shí)易流動(dòng)和塌漏，引起泥石流滑坡，造成植被破壞和傷人事件。欒川、嵩縣壩高超過30m的鉬、金、鉛尾礦庫一旦發(fā)生潰壩，破壞力不可想象。

2 綜合利用尾礦的關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)

2.1 尾礦全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)利用

從全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同利用尾礦的角度，利用物理化學(xué)方法，研究尾礦中有益金屬元素分類回收的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。對分離后尾礦在混凝土中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的系統(tǒng)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。例如：全濕法生產(chǎn)高質(zhì)量建設(shè)用砂和混凝土粗骨料技術(shù)，所生產(chǎn)的尾礦砂符合《建設(shè)用砂標(biāo)準(zhǔn)》，骨料符合《建設(shè)用碎石、卵石標(biāo)準(zhǔn)》，利用尾礦資源全面替代“開山炸石”得來的砂石料，從源頭減少PM2.5的排放。研發(fā)采用鉬尾礦和廢石作骨料配制C30-C80預(yù)拌泵送混凝土技術(shù)和高強(qiáng)度高性能混凝土預(yù)應(yīng)力構(gòu)件技術(shù)。

2.2 尾礦節(jié)能利廢生產(chǎn)泡沫陶瓷墻體材料

以陶瓷坯料外加定量發(fā)泡劑，經(jīng)球磨制粉，并在1150℃～1200℃下焙燒制成的高閉氣孔率的多孔陶瓷基材料。利用高硅、高鋁型尾礦（金、銅尾礦），采用獨(dú)特的配方體系并結(jié)合不同的工藝制程，生產(chǎn)出尾礦綜合利用達(dá)85%以上的泡沫陶瓷墻體材料。既具有墻體磚的特點(diǎn)，又無需再在建筑外墻粘貼聚苯板類保溫材料，具有較高的應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)性。

2.3 尾礦微粉產(chǎn)業(yè)化

把尾礦（鉛、鋅、鐵、金）磨細(xì)成微粉，作為水泥混合材及混凝土和砂漿摻合料，可充分利用尾礦中多種礦物復(fù)合、礦物微粒表面電性相互抑制的表面礦物學(xué)原理，采用多級(jí)粉磨工藝并加入具有助磨、分散效應(yīng)的新型添加劑制備尾礦微粉，粒級(jí)控制在400kg/m3～600kg/m3之間。所制備的尾礦微粉用于水泥混合材，其性能符合水泥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求；作為混凝土礦物摻合料，滿足混凝土攪拌性能和硬化性能的要求，與I級(jí)粉煤灰相當(dāng)。

2.4 尾礦制備陶粒輕骨料產(chǎn)業(yè)化

以尾礦、赤泥、粘土等為主要原料，通過窯爐高溫（1100℃以上）燒結(jié)（高溫?zé)Y(jié)可將重金屬固化其中，不會(huì)析出），生成具備輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、耐火阻燃等優(yōu)點(diǎn)，用途廣泛的建筑骨料，以替代國家禁采的傳統(tǒng)骨料石子等。

2.5 尾礦制備自保溫帶裝飾一體化建筑材料

該技術(shù)與尾礦制備“泡沫陶瓷墻體材料”類似，陶瓷燒結(jié)面可以做成仿大理石面、真石漆面等，飾面色彩新穎時(shí)尚、堅(jiān)固耐用，抗沖性能優(yōu)良、耐候性強(qiáng)、自清潔效果好，不受冷熱溫差和風(fēng)沙霉雨的影響，可適用于不同地區(qū)，而且便于施工、易于操作。使墻體、保溫、裝飾三位一體，特別適合寫字樓和高檔公寓的裝飾保溫，更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.6 尾礦生產(chǎn)砌塊磚透水磚

利用尾礦、粉煤灰、水泥等為原料，攻克大孔洞率、高強(qiáng)尾礦空心砌塊規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)技術(shù)和透水磚高強(qiáng)度、高透水率和防凍融技術(shù)。通過科學(xué)配比，加水?dāng)嚢?，采用砌塊磚機(jī)高壓壓制出水泥磚、空心砌塊或彩色路面透水磚，滿足國家建設(shè)“海綿城市”的要求。

3 尾礦資源綜合利用，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的保障措施

3.1 政府成立強(qiáng)有力的尾礦綜合利用工作領(lǐng)導(dǎo)小組

由洛陽市政府明確，由相關(guān)市領(lǐng)導(dǎo)牽頭，組織發(fā)改委、工信局、財(cái)政局、國土局、應(yīng)急管理局、資源環(huán)境局、城建局、國資委、水利局、林業(yè)局和優(yōu)勢企業(yè)等單位成立全市尾礦綜合利用工作領(lǐng)導(dǎo)小組，明確以優(yōu)勢企業(yè)為整合開發(fā)主體，全面推動(dòng)全市尾礦資源調(diào)查、整合、開發(fā)等工作。

3.2 設(shè)立尾礦綜合利用項(xiàng)目示范園區(qū)

依托洛陽市的尾礦資源，選擇區(qū)位優(yōu)勢明顯、產(chǎn)業(yè)布局完善的區(qū)域，設(shè)立尾礦及固廢綜合利用項(xiàng)目示范園區(qū)。建立從尾礦及固廢有益組分提取，到尾礦渣綜合利用生產(chǎn)新型建材的循環(huán)經(jīng)濟(jì)閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。通過與資本市場對接，引入風(fēng)投基金的方式，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化、規(guī)避投資風(fēng)險(xiǎn)、搞活經(jīng)營機(jī)制，引領(lǐng)洛陽市循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)、資源綜合利用產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

3.3 政策性給予資金扶持

為保障洛陽市尾礦資源綜合利用工作順利推進(jìn)，市政府將礦業(yè)權(quán)兩權(quán)價(jià)款收益市級(jí)財(cái)政留成部分，設(shè)定一定比例劃轉(zhuǎn)給優(yōu)勢企業(yè)專項(xiàng)用于尾礦及固廢資源的勘查、規(guī)劃、技術(shù)研發(fā)和項(xiàng)目推廣；并通過ppp模式設(shè)立市級(jí)尾礦綜合利用項(xiàng)目引導(dǎo)基金，扶持優(yōu)勢企業(yè)，促進(jìn)全市尾礦資源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

3.4 由市政府依法將尾礦資源確權(quán)給優(yōu)勢企業(yè)

根據(jù)全市尾礦資源綜合利用資源調(diào)查結(jié)果，市政府明確將經(jīng)過科學(xué)論證的、具備較好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的、能夠?qū)崿F(xiàn)綠色循環(huán)發(fā)展的尾礦及固廢資源確權(quán)給優(yōu)勢企業(yè)，由優(yōu)勢企業(yè)根據(jù)不同項(xiàng)目通過組建子公司的形式，積極引入社會(huì)資本對全市的尾礦資源統(tǒng)籌開發(fā)。

3.5 依法將相關(guān)產(chǎn)品列入政府采購目錄

由洛陽市政府協(xié)調(diào)相關(guān)委局在尾礦綜合利用項(xiàng)目立項(xiàng)、用地、安評、環(huán)評、稅收等方面出臺(tái)相關(guān)政策予以支持。將利用尾礦生產(chǎn)的新型建材、透水磚等產(chǎn)品，在市政、水利、城建等工程當(dāng)中，納入政府采購目錄，以拉動(dòng)尾礦及固廢資源綜合利用產(chǎn)品的市場需求，形成示范帶動(dòng)效應(yīng)。

4 結(jié)語

洛陽通過深度加強(qiáng)尾礦資源的綜合高效開發(fā)，將獲得更好環(huán)境生態(tài)和社會(huì)效益，破解礦業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展障礙。尾礦資源綜合利用這種循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，將使洛陽更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)突破發(fā)展，助力河南省副中心城市建設(shè)和發(fā)展！