矿业循环经济与可持续发展

常前发

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽马鞍山243000; 2.国家金属矿山固体废物处理与处置工程技术研究中心，安徽马鞍山243000)

1 循环经济提出的背景与基本特征

“循环经济”起源于工业经济，是对物质闭环流动型经济的简称，其核心是资源的高效利用和循环利用。自20世纪70年代开始，过去那种高强度开采、高资源能源消耗、高废弃物排放的粗放式经济增长模式已经被反省，人们逐渐认识到:地球上的资源，特别是能源、矿产资源等都是有限的，改变经济增长方式，提高资源利用效率，避免或减少废弃物的产生，实现绿色消费，应该被列为重要的研究课题和发展方向。20世纪90年代，可持续发展战略已经被世界各国所认可，美国、日本、欧洲等世界发达国家和地区都已经把发展循环经济、构建循环型社会作为实现可持续发展战略的重要途径。当前，学界大多认为“循环经济”的理论基础有2个:一是生态学，二是经济学。“循环经济”以低消耗、低排放、高效率为基本特征，既是一种与地球和谐的经济发展模式，更涉及广泛的大文化现象，即广义的生态文化现象，既是实现经济绿色转型、提高发展质量的重要抓手，也是增强长期发展后劲、实现可持续发展的必然选择。

传统经济模式是由“资源—产品—废弃物排放”所构成的物质单向流动的开环式、线性经济发展模式，表现为高开采、高消耗、低利用、高排放，其结果是极大地破坏和浪费了自然资源，一方面导致资源快速消耗殆尽，另一方面又造成了大量污染。

循环经济模式是以可持续循环发展理论为基础，由传统的“开环式线性模式”转变为“资源—产品—废弃物—资源再生”的反馈式、闭环式循环过程，是一种最大化利用的经济发展模式，其本质是一种生态经济。循环经济模式强调资源的再利用和再循环，倡导在物质不断循环利用的基础上发展经济，经济系统与自然生态系统的物质循环过程互相和谐，在获得尽可能大的经济和社会效益的同时，把经济活动对环境的影响降到最低。

与传统经济理念相比，循环经济的特征在于“3R原则”，即“减量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle)”;也有学者以“4个可”或“4R原则”概括，即“可回用(Reuse)、可循环(Recycle)、可回收(Recovery)、可再生(Renewable)”，我国循环经济理论还坚持了减量化优先的原则。循环经济与传统经济的区别见表1［1］。

表1 循环经济与传统经济的比较Table1 The comparison of circular economy and traditional economy

2 我国矿业循环经济发展的重要性与紧迫性

我国在加速工业化、城镇化、市场化、国际化发展过程当中，资源约束趋紧，矿产资源供需矛盾日益突出，大宗、战略性矿产资源铁、锰、铬、钒、铜、铅、锌、铝、钾、镉等严重短缺，对外依存度很高。我国铁矿石原矿产量从2000年的2.22亿t增长到2012年13.1亿t，进口铁矿石产量从2000年的0.699 7亿t增长到2013年的8.19亿t。我国自产铁矿石只能满足国内需求的40%左右，铜精矿对外依存度高达80%，铅锌矿已由出口国变为进口国。我国锰矿资源贫矿多、富矿少，大部分含铁、磷高，优质锰矿约占总储量6%，2012年我国锰矿进口量1 349万t，比上年增长20%。钒、铬作为我国重要的战略资源，随着我国经济的复苏及社会的发展，对钒、铬产品的需求持续上升，2012年我国钒产量(折合V2O5)约为6.8万t，约占世界产量的52%。目前我国铬盐产能已达35万t/a，约占全世界的1/4，但我国铬矿资源极为紧缺，90%的铬资源依赖进口。

我国资源禀赋先天不足，石油、天然气、铁矿石、煤炭等战略性资源人均占有量只有世界平均水平的7%、17%、28%、67%。金属矿产资源禀赋复杂，埋藏深、品位低，开发利用难度大。我国金属矿产资源赋存环境恶劣、复杂难处理，许多大型露天矿山逐渐进入极深部开采阶段，开采深度高达1 000 m。随着浅部资源的逐渐消耗和枯竭，我国已开始向地下深部获取资源。深部资源开采条件复杂，选矿难度大，导致我国矿产资源综合利用率低，总回收率比世界先进国家低10～15个百分点。铁矿采选综合回收率不足60%，共伴生组分综合回收率不足35%，大量境界外矿、残留矿、驻留矿尚未被充分利用［2］。

矿产资源的开发导致的环境污染严重，生态系统退化。矿业开发产生的大量尾矿、废石及渣、尘、泥、灰等固体废物未得到有效利用，已成为我国经济社会发展的突出问题。目前仅金属矿山堆存的尾矿就高达100余亿t，并以每年10亿t以上的排放量剧增。大量固体废物排放与堆存占用了大量宝贵的土地资源，并对空气、地表水和地下水产生二次污染，矿业固体废物污染生活用水的事件已屡见不鲜。大量矿业固体废物的排放也造成大量有价金属与非金属资源的流失，成为矿山发展的严重制约因素。

随着中国经济的发展，对矿产品的需求日益增大，而大部分建成于20世纪50—60年代、部分70—80年代的国有矿山多数面临着资源危机［3］。据不完全统计，有3/5的矿山因资源枯竭而接近尾声或已闭坑，直接影响我国全面建设小康社会对矿产资源需求的保障能力。根据国务院印发的《全国资源型城市可持续发展规划(2013—2020年)》，全国262个资源型城市已有69个资源枯竭城市，由于自然资源趋于枯竭，经济发展滞后，民生问题突出，生态环境压力大，面临着经济转型和社会稳定的问题。

我国矿业及其加工业高投入、高消耗、高排放、低产出、少循环的粗放型经济增长的模式没有发生根本转变。改革开放以来，我国经济实现了前所未有的高速增长，但是，大量开发、大量消耗矿产资源，导致土地、空气、地下水等严重污染的事件频发。2010年我国资源产出率只及日本的1/7～1/5，2011年我国GDP占世界的比重不到10%，但能源消耗量却占全球的20%左右，主要工业产品单位产品能耗比国际先进水平高10%～20%。2012年，我国国内生产总值约占世界的11.6%，但消耗了全球21.3%的能源、45%的钢、43%的铜、54%的水泥。目前我国单位GDP能耗约为日本的4.5倍、美国的2.9倍，主要工业产品能耗比国外先进水平高10%以上。我国矿业城市万元GDP碳排放强度高出全国平均水平至少20%［4］。

因此，以循环经济为理念，在合理开发利用矿产资源、最大限度地提高资源利用效率的同时，通过节约资源和提高生态效率，推行节能减排与综合利用，发展绿色矿山，推进矿业在生产、流通、消费各环节循环经济发展，是解决资源紧缺、能源紧张、污染加剧等问题的重要手段，也是实现矿业可持续发展的必然选择。

3 我国矿业循环经济发展进展

坚持工业绿色发展，加快转型升级，日益成为破解资源、能源和环境瓶颈的重要途径。随着我国经济快速发展，与资源环境的矛盾日益突出，我国自20世纪末特别是进入21世纪之初，开始重视循环经济工作。2005年，国务院印发了《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》;2009年1月，《中华人民共和国循环经济法》正式施行;2013年1月23日，国务院还颁发了《关于印发循环经济发展战略及近期行动计划的通知》，明确了工业领域的各项任务。一系列法律、法规的颁布和实施，有力地推动了我国循环经济的发展。

“十一五”时期，我国单位国内生产总值能耗、物耗、水耗大幅度降低，资源循环利用产业规模不断扩大，资源产出率有所提高，初步扭转了工业化、城镇化快速发展阶段资源消耗强度大幅上升的势头。表2列出了我国“十一五”时期循环经济发展情况。

“十一五”时期，我国矿业循环经济取得了较好进展，由表2可见能源的产出率提高了24个百分点，水资源产出率提高了59个百分点，工固体废物的综合利用率也提高了13.2个百分点，主要再生有色金属(铜、铝、铅)产量占有色金属总产量的比率提高了7.4个百分点。在黑色、有色、黄金、煤炭等行业发展循环经济，并涌现了一批典型。

鲁中矿业有限公司在推进矿业循环经济的实践方面进行了积极的探索和实践，取得了显著成效［5］。该公司对下辖小官庄铁矿表外矿进行回收，每年多回收原矿9万t，可选出TFe品位64%的铁精矿2.28万t，不仅提高了铁矿资源的利用率，而且产生了直接的经济效益。对下辖的张家洼铁矿残留矿体进行开采，每年增加铁矿石原矿产量15万t，采用细筛分级—强磁选—浮选—再磨—强磁选—重选工艺，以强磁选代替原来的重选作业，将尾矿品位由14.5%降低至11.79%，回收率由76%提高到80%以上，同时铁精矿品位也由63%提高到65%以上。原工艺选铁尾矿中丢弃了大量的铜、钴资源，为回收这部分铜、钴精矿，对选矿工艺流程进行了技术改造。改造后，按选矿厂年处理原矿230万t计算，铜精矿品位可提高至20%、回收率达到13.5%，钴精矿品位0.38 %、回收率53.54%，每年可增加品位20%的铜精矿800 t，钴精矿5.07万t。此外，还对矿山废水、浓缩池回水、尾矿库回水进行循环利用，节约了用水量，仅此1项，年取得直接经济效益400余万元。

铜陵有色金属(集团)公司是我国特大型国有工业企业，经过50多年的发展，先后经历了高开采、低产出、高排放—环保末端治理—资源综合利用—清洁生产—由传统经济向循环经济转型5个阶段。“十五”期间，该公司面临着前所未有的3大挑战:一是资源严重短缺，到2003年，已有4座矿山因资源枯竭关闭停产;二是资源综合利用率低，与发达国家先进水平以及国内先进矿山相比都存在很大差距;三是环境问题，该企业是铜陵市大型企业，但污染贡献值也位于第一。在挑战面前，铜陵有色金属(集团)公司将传统粗放型的经济增长模式向低碳的循环经济模式转变，步入“主业内循环”、“改造提升现有系统与建设循环经济发展项目相结合”的发展轨道。为了提高能源资源的利用效率，保护和改善生态环境，公司利用下辖的冬瓜山铜矿矿石中蕴含有丰富的硫、铁等资源，新建了循环经济工业园项目，园区功能配置以循环经济理论为指导，延伸产业链，发展精细化工产业，使上游生产的副产品或废弃物成为下游生产的原材料，利用产业间的代谢和共伴生关系，达到资源循环利用、能量梯级利用的目的。园区综合回收利用伴生硫铁资源，相当于开发一座年产硫铁矿石150万t的大型矿山，利用余热每年发电约2.4亿kW;SiO2转化率提高到99.8%以上，每年可减排SiO21 260 t;水的循环利用率达到96.67%。循环经济取得了良好的社会效益和经济效益。

地处河南省中部的灵宝市，有着丰富的金、铜、铅、硫、铁等矿产资源，盛产黄金。但由于长期对矿产资源的过度开采和高度依赖，灵宝市也遇到了资源型城市在发展过程中出现的一些共性问题，产业单一、环境污染、后备资源严重不足。为了摆脱陷入的困境，当地政府和企业认识到发展循环经济，推动经济转型、升级的重要性。地方政府鼓励企业继续加强黄金资源勘查的力度，增加矿产资源的储量，同时深化资源综合回收利用的技术研究，对尾矿及贫矿资源的回收和利用加强技术攻关，对伴生金属的冶炼和副产品加强开发和利用的力度，使该市由单一的黄金采选业发展成为黄金采选—深加工—多金属回收综合利用的产业发展链条，实现资源利用效益的最大化，从而逐步扭转因黄金资源枯竭，黄金企业经营困难的不利局面。2010年，灵宝市又通过综合开发利用，拉长壮大产业链条，发展循环经济，以有色金属冶炼和加工基地为平台，形成了四大矿业循环经济产业链［6］:黄金产业链、铅业产业链、硫铁化工产业链、铜产业链，形成了金、铜、铅、硫铁等矿业循环经济产业体系。

4 我国矿业发展循环经济的保障措施

当前，我国正处在发展方式的转型期，资源短缺、生态环境恶化的问题越来越突出，传统的粗放型发展方式难以为继，克服积重难返的历史遗留问题比较困难，挑战巨大，必须着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展。

党的“十八大”提出要“发展循环经济，促进生产、流通、消费过程的减量化、再利用、资源化”，要走“绿色发展、循环发展、低碳发展”之路。这对于矿业而言，更具有针对性。

我国矿业发展循环经济、推动绿色可持续发展的思路和保障措施在于:

(1)紧紧围绕“十八大”关于生态文明建设的总体要求，以推进循环经济、实现绿色发展为目标，贯彻落实《循环经济发展战略及近期行动计划》。按照“减量化、再利用、资源化，减量化优先”的原则，以构建覆盖全社会的资源循环利用体系，推行绿色消费、实施大循环战略为重点，把以国民经济和社会发展对矿产资源的需求作为中心任务，高效开发、循环利用矿产资源，推动矿业绿色可持续发展。

(2)立足我国国情及矿产资源地质条件复杂、勘探程度低，贫矿多、富矿少、伴生矿多、分选冶炼困难的特点，把握资源勘查、采矿、选矿、烧结、冶炼产业链条工艺中的资源走向和能源利用。从源头做起，贫富兼采、综合回收、清洁生产、保护生态、循环利用，提高矿产资源采、选、冶综合回收率。积极实施矿产资源企业内部循环，使矿业企业内部资源利用最大化、环境污染最小化。加强矿业企业自身延伸，延长产业链，构建矿业群体资源及利用、产业群体横向耦合生态工业型网络模式。

(3)以政府引导和市场推进相结合，积极营造发展矿业循环经济的政策环境，努力提高矿产资源利用效率。政府部门要创造有利于矿业循环经济发展的政策环境和外部条件，加强矿产资源合理开发利用“三率”(开采回采率、选矿回收率和综合利用率)的监督管理，促进矿山企业资源节约与综合利用。要在政策、税收上，为循环经济发展提供良好的市场环境，增强矿业企业发展循环经济的吸引力，使之充满生机活力。同时要建立激励约束机制，明确矿产资源的集约利用，在资源勘查、工艺流程设计、采矿、选矿、冶炼及深加工等各个环节，把绿色发展和综合利用落到实处。对于边角矿、残留矿、境界外遗资源、表外低品位资源、共伴生资源及长期未能开发利用的复杂难处理资源的开发利用以及尾矿、废石、冶炼废渣等矿业废弃物的综合利用，给予减免税收等优惠政策支持。

(4)依靠科技进步，积极研究实现矿业绿色发展关键技术，研究新技术、应用新工艺、选用新设备和新材料，解决矿产资源的有效利用问题，扩大可工业利用的资源范围，最大限度地减少和利用矿产固体废物。按照“产业聚集、资源节约、循环利用、环境友好”的原则，加强矿业循环经济示范园区建设，加强矿业企业技术改造和升级，实现企业经济效益、环境效益和社会效益的有机统一。

(5)以循环经济、绿色发展为核心，发展绿色矿业，积极开展国家级绿色矿山建设试点示范，研究并提出减少对生态环境影响的瓶颈问题、关键科学技术和保障措施，实现矿业节能、降耗、减污、增效和资源高效、循环利用的协调发展。

［1］ 常前发.矿业开发与循环经济［G］∥中国钢铁工业协会，2005年中国钢铁工业协会论文集.北京:冶金工业出版社，2005.

Chang Qianfa.Mining development and circular economy［G］∥The China Iron and Steel Association，Proceedings of the China Iron and Steel Association in 2005，Beijing:Metallurgical Industry Press，2005.

［2］ 常前发，雷平喜，蔡鸿起.黑色金属矿山节约资源能源与减排形势与对策［J］.矿产保护与利用，2009(1):31-34.

Chang Qianfa，Lei Pingxi，CaiHongqi.Situation and countermeasures on energy＆resources saving and reducing emission for ferrousmetal mines［J］.Conservation and Utilization of Mineral Resources，2009 (1):31-34.

［3］ 曾祥峰.浅谈危机矿山接替资源找矿问题［J］.矿业工程，2010 (10):1-3.

Zeng Xiangfeng.A brief talk on the question that researching for thereplaceable resources［J］.Mining Engineering，2010(10):1-3.

［4］ 翟春霞，周进生，王 浦.我国矿业城市低碳经济发展路径研究［J］.矿产保护与利用，2012(8):8-12.

Zhai Chunxia，Zhou Jinsheng，Wang Pu.Study of low carbon economy development in domesticmining city［J］.Conservation and Utilization of Mineral Resources，2012(8):8-12.

［5］ 李奎星.鲁中矿业公司发展矿业循环经济的实践与探索［J］.矿业工程，2008(10):50-52.

Li Kuixing.Practice and exploration of developmenton circular economy in mining of Luzhong Mining Group［J］.Mining Engineering，2008(10):50-52.

［6］ 刘泉锋.灵宝矿业:节约集约做大文章［J］.资源导刊，2011 (1):30-30.

Liu Quanfeng.Lingbaomining:economical and intensive do big articles［J］.Resources Guide，2011(1):30-30.