铜矿尾矿资源结构与综合利用政策研究

陈甲斌，王海军

(1.中国地质大学(北京)，北京 100083；2.中国国土资源经济研究院，北京 101149)

尾矿是一种重要的潜在资源。综合利用尾矿是拓展矿业领域范围及推动矿产资源高效利用的具体实践，它对构建资源节约型、环境友好型社会等方面具有重要的现实意义。我国铜矿资源开发历史悠久，但是由于资源品位较低，并且在实际生产中还受到操作等因素的影响，从而使得铜矿尾矿以其庞大的数量及规模，在尾矿领域中比较具有代表性。在严重的资源环境约束压力面前，研究铜矿尾矿资源结构及其综合利用问题，对推进尾矿资源整体综合利用具有重要的示范意义。

1 铜矿尾矿资源结构

通常情况下，尾矿是指在特定的经济技术条件下，选矿厂对原矿经过一定的选别工艺流程，选取目标“有用成分”后排放的废弃物；也就是矿石经选别出精矿后剩余的固体废料。其实，尾矿是个相对概念，不是绝对的废弃物，它可视为一种“复合”的硅酸盐、碳酸盐等矿物材料，其中仍含有大量的有用成份，并与传统矿产资源一样，表现出明显的资源属性、经济属性与环境属性等特点。

1.1 铜矿尾矿资源调查

调查是认识客观社会现象的一种科学方法。由于我国铜矿山分布较广，且开发时间跨度较大，实际研究中难以采取逐个统计的方法进行实地调查。基于项目的任务要求，我们所采用的调查方法是：总量采取推算的办法进行估算，重点地区重点矿山进行微观统计调查，进而达到了解总量及掌控重点地区基本情况的目的。

通常情况下，对任一矿山，其历年的尾矿排放量都存在如下关系：

式中，i为开始排放尾矿年份；n为统计年份。

在上述关系的基础上，参考统计文献，可以借助选矿比这一中间桥梁，构建铜矿尾矿资源排放量的具体估算关系式：

尾矿量=铜精矿量×(实际选矿比-1)

解放前，我国虽然有一定的铜工业基础，但是规模很小；即便1949年，铜精矿产量也仅0.08万t，相对于近20年的发展规模来说，1949年以前所产生的铜矿尾矿可以忽略不计。本着抓大放小及调查总量的原则，我们认为：建国以来铜矿尾矿的排放情况就可以代表我国铜矿尾矿的总体排放情况。根据这样的界定及参照《新中国有色金属工业60年》与《2009年有色金属工业统计资料汇编》系列统计资料测算确定：到2009年底，全国铜矿尾矿排放总量大致为15亿t，铜平均品位约为0.077%。

1.2 铜矿尾矿资源经济分析

基于盈亏平衡的思想，并根据中国国土资源经济研究院承担的项目《铁铜等重要矿产尾矿资源研究》成果及项目组成员在《资源科学》杂志上发表的研究论文《铁尾矿利用经济分析模型与应用》成果，确定构建铜矿尾矿资源的经济分析模型为：

式中，α1为盈亏平衡品位，%；α2为投资贷款偿还的附加品位，%；FPR为资金还原系数；i为投资贷款利率，%；β为精矿品位，%；ε0为选矿回收率，%；Vc为精矿产品价格，元/t；Cα为每吨矿石的全部折算成本，包括采、选、管理及销售费，元/t原矿；Iu为年产1t矿石的单位投资指标，元/t。

根据上述模型，结合实际调研所掌握的情况及收集的相关统计资料测算确定：在回收单一铜元素的模式下，当铜价格不低于35000元/t时，测算铜矿尾矿资源回选的经济品位为0.07%。目前，期铜价格已经突破70000元/t，因而当前我国部分铜矿山尾矿库中尾矿的铜元素具有回选的经济价值。

1.3 铜矿尾矿资源结构情况

历史上并不是所有的矿山都建有尾矿库，因而使得相当一部分铜矿尾矿被直接排入江河而灭失；另外，本研究主要以江西、安徽、湖北及云南等几大铜基地的部分重点矿山尾矿资源数据为样本，结合评价结果判断：当前我们所调查到的样本地区可以回选利用的铜矿尾矿量大约为2亿t，主要分布在安徽及江西等地区(表1)；当前暂不能进行回选利用的铜矿尾矿约有6亿t，主要分布在江西德兴、云南及湖北等地区(表2)。

表1 可回选利用的铜矿尾矿资源空间分布情况表

表2 暂不能回选利用的铜矿尾矿资源空间分布情况表

根据经济分析与调查结果判定，当前我国铜矿尾矿资源的基本结构是：25%的铜矿尾矿资源具有再回选的经济价值，75%的铜矿尾矿在目前技术经济条件下暂不具备再选的经济价值。

2 尾矿资源综合利用状况

大量尾矿如不及时处置，不仅占用大量农田和林地，而且经风吹雨淋还会造成各种有价成分的流失，对空气、水体造成严重污染，并破坏矿区附近的自然环境、威胁库区下游人民的生命财产。开展尾矿资源综合利用，对于促进矿产资源领域发展循环经济及解决尾矿资源环境等方面的问题具有重要的现实意义。国外尾矿资源开发利用与治理工作始于20世纪60年代。目前，大多数矿业发达国家不仅开展了重点矿山尾矿资源环境综合勘查评价工作，而且投入了大量的资金和人力，并辅以一定的鼓励性政策，全方位促进尾矿资源二次开发与综合利用。例如，前苏联针对尾矿资源特点，开展选、冶新工艺和新设备研究，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，从尾矿中再选了大量有用组分，其终极目标是向无尾无废矿山靠近。

随着尾矿资源环境问题的日益凸现，我国对尾矿资源的综合利用工作得到重视。目前，我国在尾矿资源综合利用方面做了一系列的工作，并且多部委联合发布了《金属尾矿综合利用专项规划(2010～2015年)》，首次以规划的形式明确了尾矿综合利用的重点领域、重点技术与重点项目，为整体推动金属尾矿资源综合利用构绘了蓝图。但是，在实践中，我国尾矿资源综合利用水平与国外相比还显得比较滞后。根据各类媒体报道及我们调查所掌握的资料归纳确定，当前我国铜矿尾矿资源综合利用的基本结构是：一是作为二次资源再选而获取精矿产品，这在我国老矿山老尾矿库中表现的比较突出，而且潜力很大；二是用于井下充填或复垦植被，这应该是解决我国尾矿资源问题的主要途径；三是用于生产建材，但是受限于产品的运输半径，发展空间有限(表3)。

表3 部分铜矿尾矿资源利用结构情况表

资源结构决定其利用模式。当前，我国可回收再选的铜矿尾矿量大概在25%左右；75%左右的尾矿利用去向主要是做建材或用于采矿充填等方面。当然，随着技术经济条件的改变，当前部分暂不能回选利用的尾矿资源的利用模式可能会发生转变，但这不会改变目前这个结构大局。因此，未来我国铜矿尾矿资源综合利用的主要模式是尾矿回选及尾矿用于采矿充填或用作建筑材料。

3 尾矿资源综合利用问题

随着国家对尾矿资源重视程度的提升，我国尾矿资源综合利用规模也在不断推进，但是与国外先进水平相比还有很大的差距。综合各类媒体的报道及我们调查所掌握的资料，从尾矿资源回选及尾矿充填或用作建筑材料等方面，认为当前我国铜矿尾矿资源综合利用主要存在以下问题。

3.1 技术问题

多年来，随着选矿技术水平的提升，尾矿的利用技术也在不断取得突破。但是，我国铜矿原矿类型的复杂性决定了其尾矿成份的多元性，况且尾矿中各组分的品位已经很低，如此使得一些选矿技术未能完全适应低品位尾矿的选矿需求。对于尾矿中一些特殊的元素组分，虽然在技术上讲是可行的，但由于工艺复杂，投资大、能耗高，目前还难以以工业化规模实施或者说从经济上讲还行不通。由于我国在尾矿利用上技术水平不高，使得尾矿资源回收难以达到预期效果；只有技术上的不断创新，才能逐步将尾矿这种潜在的“二次资源”转化为现实的经济资源。

3.2 经济问题

我国尾矿在工业上的应用，除了对尾矿中有价元素进行回收外，尾矿作建材或用于采矿充填是综合利用尾矿资源的重要方向。尾矿用作建材或用于采矿充填虽然符合循环经济中“减量化”的原则，并且在技术上也不是大问题，但是问题的核心在于生产工艺过程相对复杂而导致成本较高；或者是尾矿作为建筑用砖等低附加值产品，因远离消费市场而导致产品运输半径过大，使得产品运输成本太高，从而削弱了产品的市场竞争力。总之，由于尾矿产品因经济竞争的问题，使得尾矿产品无法与市场上出售的各种装饰建材相竞争，进而导致尾矿利用率偏低。

3.3 政策问题

尾矿产品缺乏市场竞争力是影响尾矿资源综合利用的一个重要因素；同样，政策上扶持不力，也是影响尾矿资源规模化综合利用的重要方面。例如，国家虽然先后出台了资源综合利用减免所得税、部分资源综合利用产品企业减免增值税的优惠政策，但是尚没有具体制定针对尾矿利用的鼓励性政策。

3.4 数据与信息问题

很多矿业发达国家，都已经至少完成了一轮重点矿山尾矿资源的调查评价工作，有关尾矿资源存量及组分等方面的信息非常系统，能够满足社会投资决策的需要；我国至今还未开展全国性尾矿资源专题调查评价工作，更没有公开发布过类似的信息，因而不能引领社会投资。此外，在我国经济发展统计体系中，也没有关于尾矿综合利用的数据统计。因为基础数据匮乏，信息交流不畅，不仅使得尾矿政策制定与调整缺乏基础支撑，而且不能满足社会投资决策的实际需要，如此自然制约了尾矿资源综合利用工作的全面展开。

4 尾矿资源综合利用政策建议

面向21世纪新的历史发展阶段，我国有限的资源将承载着超负荷的人口与环境负担，仅靠拼资源或外延式扩大再生产的经济增长是不可持续的。结合我国铜矿尾矿资源利用现状以及实际诸多问题，推动铜矿尾矿资源利用应当重点加强以下几方面的工作。

4.1 加强尾矿资源综合勘查评价

基础数据与关联信息是促进尾矿资源综合利用的前提条件。借鉴矿业发达国家的经验，应及时加强重点矿山尾矿资源的综合勘查评价工作，掌握铜矿尾矿资源存量、空间分布及组分等方面的信息，建立尾矿整体利用数据库及信息管理系统，并及时向社会公布，满足社会投资信息的基本需求。

4.2 加强技术研究，促进尾矿资源高效利用

由于尾矿中有用组分含量低、粒度细、嵌布复杂，用传统的选矿工艺和设备难以高效回收其中的有用组分，因而技术突破是促进尾矿回收利用的关键。20世纪70年代以来，世界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。今后，我国应根据尾矿资源勘查评价的结果，在梳理相关技术的基础上，继续通过国债等资金支持手段，鼓励、引导企业通过技术引进或技术创新等方式，开展尾矿资源综合利用关键技术和装备的研究，逐步突破尾矿资源高效利用和高附加值产品开发的技术束缚，进而推动尾矿资源高效开发利用。

4.3 落实系列经济政策

尾矿作为二次资源，已被各国所重视，多数国家都把尾矿的利用政策纳入到矿业法之中，将其管理纳入到矿业法调整的范围。例如，美国1970年颁布了《资源回收条例》，1978年颁布了《资源保护与回收法》；此外，对二次资源回收给予直接奖励、降低二次资源的运费、对二次资源产品实行减税等，通过综合运用法律和经济手段迫使各矿业公司加强各种矿物废料的处理和回收利用。当前，我国急需在解决尾矿资源权属问题的基础上，按照《金属尾矿综合利用专项规划(2010～2015年)》的要求，逐步落实尾矿资源综合利用的税收政策、财政支持政策及尾矿循环利用的投融资等政策，不断降低尾矿产品的使用成本，进而推动尾矿资源综合利用持续深入发展。例如，对于尾矿产品，可以实行补贴政策；或者借鉴垃圾类资源回收利用中国家出台的优惠政策，减免尾矿资源产品所得税和增值税等。

4.4 实施示范工程

当前，我国对尾矿资源综合利用的宣传工作虽然在不断加强，但是效果不是很好，其关键原因就是缺乏示范工程的实际效应做支撑。今后，应逐步建立一批示范基地，通过实际效应，唤起社会投资的动机，进而推动尾矿资源综合利用规模化发展。

5 结论

1)当前，我国铜矿尾矿资源的结构是：25%的铜矿尾矿资源具有再回选的经济价值，75%的铜矿尾矿在目前技术经济条件下是不具备再选经济价值的。

2)资源结构决定其综合利用模式，未来我国铜矿尾矿资源综合利用的主要模式是尾矿回选及尾矿用于采矿充填或用作建筑材料。

3)我国尾矿资源综合利用规模总体在不断推进，但是与国外先进水平相比还有很大的差距。当前，我国铜矿尾矿资源综合利用主要受技术、经济、政策及数据与信息等问题制约。

4)要进一步推动铜矿尾矿资源综合利用，应重点加强尾矿资源综合勘查评价及尾矿利用技术研究，并落实系列的经济政策与实施关联示范工程项目。

[1] 张锦瑞，王伟之，李富平，等.金属矿山尾矿综合利用与资源化[M].北京：冶金工业出版社，2006.

[2] 陈甲斌，贾文龙，范继涛.铁尾矿利用经济分析模型与应用[J].资源科学,2009(1)：152-156.

[3] 罗秋良.我国有色金属矿山尾矿综合利用的现状问题和建议[J].矿产保护与利用,1992(1)：51-54.

[4] 鲍副，丁兴华.浅议我国尾矿综合利用的难点及重点[J].金属矿山,2000(8)：48-49.

[5] 徐凤平，周兴龙，胡天喜.国内尾矿资源综合利用的现状及建议[J].矿业快报,2007(3)：4-6.

[6] 吴德礼，朱申红，王铮.国内外矿山尾矿综合利用现状与思考[J].青岛建筑工程学院学报,2001(4)：84-87.

[7] 谢龙水，徐树岚.世界主要采矿工业国有色矿山尾砂-废石综合利用调查[J].有色矿山,1993(2)：55-59.

[8] 陈宇峰，陆晓燕.铜尾矿资源化的现状和展望[J].南通工学院学报,2004(4)：60-62.

[9] 胡起生，朱曾汉.关于湖北省铜、铁矿山尾矿资源的利用问题[J].资源环境与工程,2007(1)：1-3.

[10] 雷兴祥.关于废渣和尾矿资源二次开发利用管理方式的思考[J].国土资源导刊,2008(1)：61.

[11] 雷力，周兴龙，李家毓，等.我国矿山尾矿资源综合利用现状与思考[J].矿业快报,2008(9)：5-8.

[12] 孟跃辉，倪文，张玉燕.我国尾矿综合利用发展现状及前景[J].中国矿山工程,2010(5)：4-9.