江西省一般工業(yè)固體廢物資源化利用的困境及建議

楊 斌 詹志敏

(1.江西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，江西 南昌 330029；2.江西省統(tǒng)計局，江西 南昌 330036)

一、前言

我國《固體廢物污染環(huán)境防治法》[1](2016)第八十八條規(guī)定，“工業(yè)固體廢物，是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢物”，而“固體廢物”則是指在“生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生的喪失原有利用價值或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)” 《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》(2016 年修正)，本文根據(jù)江西省環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)(其中2016-2019年來自初步調(diào)查數(shù)據(jù))開展分析，結(jié)合的工業(yè)固體廢物處理現(xiàn)狀，為當(dāng)前的江西省工業(yè)固體廢物環(huán)境管理工作提供參考建議。

二、江西一般工業(yè)固體廢物情況

(一)江西省一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生情況

通過對統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，我省一般工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量總量很大，且十年來每年的產(chǎn)生量比較穩(wěn)定，在1億噸-1.2億噸左右，綜合利用量在6千萬噸左右。

表1 2011-2019年江西省一般工業(yè)固體廢物統(tǒng)計數(shù)據(jù)

(二)江西一般工業(yè)固體廢物主要類別和來源

根據(jù)生態(tài)環(huán)境統(tǒng)計年報告中的指標(biāo)解釋中將一般工業(yè)固體廢物分為冶煉廢渣、粉煤灰、爐渣、煤矸石、尾礦、脫硫石膏、污泥、放射性廢物(指含有天然放射性核素，并其比活度大于2×104Bq/kg的尾礦砂、廢礦石及其他放射性固體廢物(指放射性濃度或活度或污染水平超過規(guī)定下限的固體廢物)。)，為分析方便將粉煤灰、脫硫石膏、污泥、放射性廢物等一般固廢都計算為其他廢物得出圖1，圖中可見尾礦江西省產(chǎn)生量最大的一般工業(yè)固體廢物。其中尾礦的固廢產(chǎn)生量常年在60%以上。

圖1 2011-2019年江西省一般工業(yè)固體廢物分類統(tǒng)計數(shù)據(jù)圖

三、一般工業(yè)固體廢物主要利用情況

根據(jù)目前國家發(fā)展改革委、財政部、環(huán)境保護(hù)部、國家統(tǒng)計局幾個部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于《循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展評價指標(biāo)體系(2017年版)》的通知(發(fā)改環(huán)資〔2016〕2749號)[2]中對一般工業(yè)固體廢物的綜合利用的定義：一般工業(yè)固體廢物綜合利用量占工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量(包括綜合利用往年貯存量)的百分率。計算方法：一般工業(yè)固體廢物綜合利用率(%)=一般工業(yè)固體廢物綜合利用量÷(當(dāng)年工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量+綜合利用往年貯存量)×100%?；谝陨嫌嬎惴椒?，經(jīng)筆者統(tǒng)計歷年環(huán)統(tǒng)年報數(shù)據(jù)，計算出一般工業(yè)固廢中部分類別綜合利用率，具體見表2。

表2 2011-2019年江西省部分類別一般工業(yè)固體廢物綜合利用率統(tǒng)計數(shù)據(jù)

2、全國外尾礦利用水平情況

從已公布的全國一般工業(yè)固廢情況分析，尾礦、粉煤灰、煤矸石、冶煉廢渣、爐渣也是產(chǎn)生量最大的工業(yè)固體廢物。2015年環(huán)境統(tǒng)計年報數(shù)據(jù)[3]顯示，重點調(diào)查企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)固體廢物中，以上5類固體廢物的產(chǎn)生量總和為24.4億t，占總產(chǎn)生量的78.3%。由表可見，江西尾礦所占一般工業(yè)固廢的比例遠(yuǎn)超全國平均水平，而我省尾礦的綜合利用率基本接近全國水平，說明江西省一般工業(yè)固廢利用率和全國平均水平差距主要是大量的尾礦無法得到有效利用，導(dǎo)致一般工業(yè)固廢利用率低于全國平均水平。

表3 2015年全國與江西省一般工業(yè)固體廢物綜合利用率與產(chǎn)生量占比對比表

四、尾礦的利用情況

1 尾礦的主要來源及其利用情況

尾礦是指礦山選礦過程中產(chǎn)生的有用成分含量低、在當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下不宜進(jìn)一步分選的固體廢物，包括各種金屬和非金屬礦石的選礦，根據(jù)最新的《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》[4]江西省尾礦產(chǎn)生量最大的幾個行業(yè)，主要包括有色金屬礦采選、黑色金屬礦采選、煤炭和非金屬礦采選。其中所占比例最大還是有色金屬礦采選達(dá)到了80%以上，占比逐年提高，從2011年的80%陸續(xù)增長到90%以上。

圖2 2011-2019年江西省主要行業(yè)尾礦產(chǎn)生量統(tǒng)計數(shù)據(jù)圖

經(jīng)分析產(chǎn)生尾礦的幾個行業(yè)中，除煤炭開采和洗選業(yè)出的尾礦除部分年份受影響外基本上都能完全綜合利用，黑色金屬礦綜合利用率在部分年份也能夠達(dá)到一個較高的水平，但其中尾礦產(chǎn)生量中占比最高的有色金屬尾礦的利用率常年維持在30%以下的水平，有些年份甚至只有10%多一點。無法得到利用的這部分的尾礦以堆存為主。

表4 2011-2019年江西省主要行業(yè)尾礦綜合利用率情況對比表

2 尾礦主要綜合利用方式

我國尾礦綜合利用的方式主要體現(xiàn)在：(1)回采或再選回收有用礦物成分[5]，(2)尾礦直接用作充填材料，(3)應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。

2.1 尾礦的回采綜合利用。

由于近年來工藝逐漸進(jìn)步，能將過去尾礦庫里的粗選尾礦進(jìn)行進(jìn)一步的資源回收，2000年后我省多個銅礦礦區(qū)的尾礦庫均建立了相應(yīng)的尾礦回收項目，回收尾礦中的銅、鐵、硫、鎢等有價值的金屬和非金屬，但這類綜合利用方式只是對當(dāng)年不能夠完全提取的老尾礦進(jìn)行了部分回收，并不能對新產(chǎn)生的尾礦進(jìn)行回收利用，并且回收工藝也會產(chǎn)生新的尾礦。

2.2 尾礦直接用作充填材料

隨著人們對環(huán)保的日益重視，建設(shè)綠色礦山已成為目前主流趨勢。利用高濃度尾礦與膠凝材料配比制成的高水速凝材料充填礦山地下采空區(qū)，既能就地取材讓礦山固體廢料資源化，又可以大大減少尾礦量，尾礦目前常見的填充應(yīng)用有：全尾砂膠結(jié)充填工藝：尾礦替代江沙作為建筑材料，利用尾礦的特性，將尾礦礦漿經(jīng)旋流器分級，將全尾砂與一定比例的水泥和水通過雙軸葉片式攪拌機(jī)和高速活化攪拌機(jī)合成均質(zhì)的膠結(jié)充填料，利用管道將充填料充入地下采場。

2.3 尾礦制作建筑材料

尾礦主要礦物成分包括硅酸鹽、鋁硅酸鹽、碳酸鹽礦物和微量金屬礦物，利用這些特性，尾礦在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中主要用于制作成磚、燒制水泥、制作陶瓷制品和玻璃、隔熱材料等工業(yè)用品。

2.3.1 制作環(huán)保水泥磚、水泥漿

用尾礦替代砂石等材料與水泥混合制作環(huán)保水泥磚，和水泥漿等，其原料是將尾礦中的細(xì)顆粒從全尾砂中分離出來，尾礦替代砂石摻合一定比例的膠固粉、普通水泥和特性水泥等材料，加水充分混勻后，制成可以用作裝飾的小型面磚。經(jīng)測試，制成品的各項強(qiáng)度指標(biāo)和技術(shù)性能都符合國家相關(guān)規(guī)定[6]。

2.3.2 尾礦在一定溫度下煅燒后

可制作成硅酸鹽水泥的混合材料。試驗研究表明，將細(xì)粒尾礦按一定比例混人到普通硅酸鹽水泥中，可以生產(chǎn)出合格的水泥產(chǎn)品，且性能良好，凝結(jié)、安定性正常[7]，目前我省主要礦區(qū)均開展了相關(guān)研究。

2.3.3 制作陶瓷制品

主要利用某些含特殊成分的尾礦砂為主要原材料，燒制工藝陶瓷產(chǎn)品，相關(guān)的成果有，遷安某鐵礦以尾礦砂為主要原材料，燒制出棕130黑釉工藝陶瓷產(chǎn)品，還配制出了黑色釉料漿，制作成正宗的黑釉陶瓷產(chǎn)口[8]。

2.3.4 制作玻璃

黃金尾礦中Si02含量與鈉鈣硅酸鹽玻璃中 Si02的含量非常接近。黃金尾礦經(jīng)除鐵處理后可制成玻璃等產(chǎn)品，如采用特定工藝處理尾礦后可制成基本呈無色透明狀且質(zhì)量較好的玻璃熔塊[9]。

3 尾礦綜合利用存在的問題

3.1 區(qū)域發(fā)展水平失衡。在有色金屬礦區(qū)所在的地區(qū)利用率低下。

根據(jù)有色金屬尾礦難以綜合利用的這一情況，江西省有色金屬礦區(qū)所在的地市的九江、上饒等地工業(yè)廢物綜合利用率教其他地區(qū)均較低，，同時持續(xù)的一般工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量，導(dǎo)致了其貯存量也在不斷的增加。

3.2 當(dāng)前江西省內(nèi)乃至全國從事固體廢物資源綜合利用業(yè)務(wù)的企業(yè)規(guī)模太小，由于新固廢法的實行，各省都收緊了政策，國內(nèi)暫時已無法形成跨區(qū)域、市場競爭力強(qiáng)的大型專業(yè)化廢物資源綜合利用企業(yè)集團(tuán)，因而無法產(chǎn)生工業(yè)固體廢物綜合利用的規(guī)模效益。

3.3 綜合利用技術(shù)能力較低且單一。雖然我國在一般工業(yè)固體廢物資源的綜合利用技術(shù)方面已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，有些技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際水平，但有色金屬尾礦資源綜合利用還只停留在砂石替代上面，并且還存在很多技術(shù)瓶頸。江西省由于不同的礦區(qū)的礦質(zhì)不同，選礦出的尾礦中所含的雜質(zhì)也不徑相同，在替代部分原料方面存在品質(zhì)差異。江西銅礦集團(tuán)對集團(tuán)下屬的七個尾礦成分進(jìn)行了調(diào)查，只有部分尾礦庫的成分滿足建筑砂石二氧化硅70%以上的要求，并且三氧化鋁和氧化鎂成分超標(biāo)，還需要進(jìn)一步除雜方可以利用。這說明現(xiàn)今國家和企業(yè)對有色金屬尾礦等廢物資源的綜合利用技術(shù)研究投入不足，缺少能夠帶動效應(yīng)和提高附加值的技術(shù)突破，與時代發(fā)展水平脫節(jié)，所以一般工業(yè)固體廢物資源的綜合利用率仍然不高。

五、結(jié)論與對策建議

1、尾礦、煤矸石、粉煤灰、冶煉渣、爐渣5大類占一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的80%左右。各類廢物性質(zhì)不同，處理方式也各有不同。建議采取有利于保護(hù)環(huán)境的固體廢物集中處置措施，促進(jìn)固體廢物污染環(huán)境防治產(chǎn)業(yè)發(fā)展。生態(tài)環(huán)境部門應(yīng)加大力度支持固體廢物污染環(huán)境防治的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)，推廣先進(jìn)的防治技術(shù)和普及固體廢物污染環(huán)境防治的科學(xué)知識。

2、江西省有色金屬企業(yè)每年產(chǎn)生1億噸-1.2億噸一般工業(yè)固體廢物，其中尾礦占60%，尾礦中占達(dá)90%的有色金屬礦尾礦利用率常年不到30%，大部分的新產(chǎn)生尾礦砂堆積在尾礦庫，而近年來有色金屬行業(yè)的開采量在大幅增加，但現(xiàn)有對往年貯存的一般工業(yè)固體廢物處理量較小，導(dǎo)致其累積貯存量快速增加。建議進(jìn)一步制訂、細(xì)化一般工業(yè)固體廢物減量化、資源化的技術(shù)政策。促進(jìn)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3、尾礦、煤矸石和粉煤灰，主要來源于黑色金屬礦采選業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、非金屬礦采選業(yè)，呈現(xiàn)出行業(yè)高度集中性的特點，這為環(huán)保監(jiān)管部門提供了有力抓手，建議以這些重點行業(yè)和區(qū)域為突破點，以點帶面，加大對一般工業(yè)固體廢物處理的鼓勵督導(dǎo)力度。