尾矿资源综合利用的必要性及对策

刘璇，李如燕，孙可伟，崔孝炜

尾矿资源综合利用的必要性及对策

刘璇1，李如燕2，孙可伟2，崔孝炜1

（1.商洛学院陕西省尾矿资源综合利用重点实验室，陕西商洛726000；2.昆明理工大学废弃物资源化国家工程研究中心，云南昆明650093）

根据循环经济及资源综合利用的要求，针对矿产资源开发过程中产生的大量尾矿对环境的破坏，以及对下游人民群众生命财产安全的威胁，结合尾矿的利用价值，阐述了尾矿资源综合利用的必要性，并提出尾矿资源综合利用的对策。

尾矿；综合利用；可持续发展

联合国环境与发展委员会于1987年在日本东京发表了一份著名报告——《我们共同的未来》，报告首次提出了“可持续发展”的概念［1］。可持续发展是指在满足当代人需求的前提下，能够保证后代人满足其自身需求能力的发展。它主要包含了经济可持续发展观、社会可持续发展观和生态可持续发展观3个方面的内容，其目的是要实现人口、资源、环境三者之间的协调发展。可持续发展的观点提出之后，得到了世界各国的积极响应，很多国家根据自身的情况，制定了相应的方针政策和法律法规，以推动社会向可持续发展的方向转变，取得了较好的效果。我国于1994年3月发布了《中国21世纪人口、环境与发展》白皮书，是世界上首部国家级的可持续发展战略。20多年来，全国上下采取一系列措施来落实可持续发展战略，并取得了良好的成绩。

目前，随着我国经济的迅猛发展，对资源的需求越来越大，特别是近10年来为了经济建设的需要，加快了对矿产资源的开发力度。由于矿产品位低劣、工艺技术落后、开采设备简陋，导致开发过程中的资源利用率不高，尾矿等矿冶废弃物的产生量巨大。而大多数矿区位于山地中，山大沟深、交通不便，决定了尾矿只能利用地形，在山沟修筑坝式尾矿库进行堆存。不仅人力、物力、财力消耗量巨大，而且在占用大量土地的同时，还造成了土地污染［2］。

所以从资源的角度来分析，从能源和环境的角度来思考，矿产资源的开发是一个不断地消耗资源、破坏生态环境的过程，背离了可持续发展的战略要求［3-4］。矿产资源开发在为国家经济的发展和人民生活水平的提高做出贡献的同时，又大量消耗了资源和能源，并产生了大量的尾矿，造成了环境污染。因此，如何提高矿产资源开发过程中资源和能源利用率以及尾矿的产生率，如何实现矿产资源与环境之间的可持续发展，以及如何实现尾矿的资源化利用，是当前矿产资源开发行业急需解决的3个重要问题。其中，尾矿的资源化利用是解决上述问题的最直接、最有效的途径。

1 尾矿资源综合利用的必要性

目前我国尾矿种类繁多，成分复杂，资源化利用方法与技术落后，资源化利用的意识短缺，尾矿只能作为废弃物筑坝堆积，从而演变成一种社会问题。

1.1 尾矿是重要的二次矿产资源

我国矿产资源的突出特点是：（1）矿产资源的种类齐全、储量丰富，但贫矿较多；（2）单一矿种少，共伴生矿种较多；（3）矿石组成成分复杂，难选冶矿种较多。据统计，我国现有的15.3万个矿山中，有80%为共伴生矿，而我国对矿产资源的综合利用缺乏认识，矿产资源开发工艺落后，设备陈旧，大量的有价矿产资源没有得到全面勘探和合理利用，导致共伴生矿产资源的利用率不到20%，而其余部分则被直接抛弃而混入了尾矿当中。

截至目前，我国已堆存的各类矿山尾矿高达50亿t，并以3亿t的年排放速度激增。而堆存的尾矿含有丰富的黑色、有色、稀土、稀贵和非金属矿物，是非常宝贵的二次矿产资源。有些尾矿中所含的伴生矿的储量甚至比现有的富矿含量还要多，具有非常大的开发价值。从这些尾矿中不仅可以综合回收多种有价金属和矿物，而且由于尾矿的化学成分以SiO2，Al2O3，CaO，MgO，Fe2O3，K2O等为主，是建筑、玻璃、陶瓷等工业生产的重要矿物原料［5］。因此，尾矿是极具资源化利用和开发价值的二次矿产资源。

1.2 尾矿的危害

目前，我国的尾矿综合利用率低下，大量的尾矿只能堆存于尾矿库中，甚至在有些地方由于监管不到位，矿山选厂将尾矿直接排放到环境中，造成非常大的环境影响。因尾矿排放和堆存带来的危害包括以下方面［6-7］。

（1）尾矿的排放和堆存直接影响着生态环境。在受到腐蚀或所含元素发生化学迁移时，尾矿严重地污染了大气、水体和土壤，进而破坏植被甚至直接威胁人类的健康和生命；没有经过复垦的尾矿库，因其表面疏松很容易随风飘散，甚至形成“矿尘暴”，造成尾矿库周边的生态环境严重恶化。目前，我国因尾矿排放和堆存而造成的直接和间接污染面积高达66.7万hm2。

（2）尾矿的堆存对附近居民的生命财产安全有着严重的潜在威胁。在生产过程中，尾矿是以流体形式排放，流动性极好，很容易造成类似“泥石流”的滑坡和塌陷，再加上我国大多数的尾矿库年代久远，库存超容，若政府部门监管不力可能会发生尾矿库溃坝而危害到尾矿库下游人民的生命和财产安全。如：2008年9月8日，山西襄汾新塔矿业有限公司尾矿库溃坝，造成非常严重的生命和财产损失；2006年4月30日，商洛市镇安县黄金公司尾矿库发生溃坝事故，也造成了非常严重的生命和财产损失。可以说，尾矿库就是悬在下游人民头上的一颗“定时炸弹”。

综上所述，无论是从资源、能源、环境的角度，还是从尾矿的安全隐患角度来看，尾矿资源的综合利用有着极大的必要性和迫切性。

2 尾矿资源综合利用对策

由于我国现有尾矿资源综合利用的技术缺失、工艺不成熟，导致尾矿资源的综合利用成本较高，资源化产品不具市场竞争力，再加上我国公民资源环境意识的缺失，传统行业对尾矿资源综合利用的冲击，国家非常有必要对尾矿资源的综合利用提供技术支撑和政策扶持。

2.1 加强资源循环和环境保护的意识

目前，我国有关管理部门和相关企业的资源循环和环境保护意识薄弱，对尾矿资源综合利用认识不足，再加上利用成本较高，不具市场竞争力，地区、行业、企业之间发展不平衡。此外，我国长期以来对矿产资源开发行业的监管不力，矿山企业无计划地盲目开采，过分注重主矿产品的价值，而忽视共伴生组分，没有综合利用的意识［8］。在经济落后和边远地区以及一些缺乏社会责任感的企业，存在着很严重的浪费资源、污染环境现象。因此，应加强管理部门和相关企业资源循环和环境保护的教育，提高环保意识，从而加强尾矿资源综合利用的力度。

本试验条件下，施用配方肥在氮肥减量25%时，辣椒不减产、品质有一定改善，氮肥利用率提高3.2%百分点。配方施肥对期末土壤理化性状的影响不明显。

2.2 坚持“3R”原则

循环经济的核心内容是“减量化（Reduce）、再利用（Reuse）、再循环（Recycle）”的“3R”原则，是提高资源和能源的利用效率、保护环境、促进经济发展和循环所必须遵循的基本原则［9-10］。

2.2.1 “减量化”原则

“减量化”原则是源头控制方法，其目的在于减少生产过程产生的废弃物数量，从废弃物产生的源头上节约资源并减少污染物的排放。该原则要求在投入最少的原料和能源的前提下达到既定的生产目的，以保证在生产活动的源头上减少资源的使用量和环境的污染。相关部门和企业可以通过技术革新、生产工艺升级、实施清洁生产来减少单位矿冶产品生产的资源和能源消耗量，以达到减少尾矿排放和堆存的目的。

2.2.2 “再利用”原则

“再利用”原则是过程控制方法，即通过尾矿的多次提取、使用，尽可能地开发其使用价值，防止其过早废弃造成资源浪费和环境污染。该原则的最终目的是提高资源和能源的利用效率。矿产开发企业在生产工艺、设备的设计和选择过程中，应尽可能地采用标准化、规范化设计，选择先进的、环境友好型的技术，确保矿冶废弃物多次利用，“吃干榨净”，提高原料的利用效率。

2.2.3 “再循环”原则

“再循环”原则（亦称“资源化”原则）是末端控制方法，即要求物品完成其使用功能后重新变成原料参与生产。其目的在于使废弃物向二次资源转化，变废为宝，在减少资源消耗的同时减少各种污染物和废弃物的排放。尾矿资源的循环再利用，不仅可以在很大程度上缓解甚至解决矿产资源枯竭的问题，而且可以减少尾矿的堆存，缓解甚至消除尾矿的各种危害。

“3R”原则在尾矿资源综合利用过程中的作用并不是齐头并进、简单地通过循环利用来实现资源化，而是优先强调减少资源消耗和废弃物的产生，从源头上减少尾矿的产生量和排放量。其优先顺序是：“减量化→再利用→再循环”。因此，应该要求矿产开发企业在矿石开采的源头减少尾矿、废石的排放，在矿物产品生产的过程中提高原矿石的利用率，在末端再对尾矿资源化利用，以实现其综合利用。

2.3 加强技术开发，提高科技支撑

在技术层面上，国家对尾矿资源综合利用的技术开发的投入不足，企业缺乏投资尾矿资源综合利用相关技术的积极性和责任感，导致绝大多数的尾矿资源综合利用工艺和技术只停留在实验室水平或是在简单易行的技术上，尾矿资源的高效利用的技术研发极其匮乏。因此，我国的尾矿资源综合利用产业迫切的需要科技支撑，应依托科研机构联合尾矿资源综合利用企业，开展关键技术、设备的研发，以突破技术瓶颈，提高综合利用的科技含量，从而全面提升尾矿资源的综合利用水平。

2.4 增加政策扶持，提高尾矿资源综合利用产品的市场竞争力

在市场竞争方面，由于我国尾矿资源综合利用产品技术落后、生产成本高而不具备市场竞争力，从而严重打击了综合利用企业的积极性。如：全固废的发泡水泥保温板虽具有良好的防火性能，但其生产成本为200元/m3，而同等作用的传统高分子泡沫保温板的生产成本仅为每立方米几十元，而现有的优惠政策不足以保证该种资源化利用企业的生存。因此，必须加强政策导向和扶持，以提高尾矿资源综合利用产品市场竞争力，从而激发资源化利用企业的积极性。

3 结束语

在尾矿的开发利用中，要根据其性质、特点寻找加工利用的有效途径，同时考虑尾矿中的有价组分的合理回收，并实现两者的有机结合，促使我国尾矿资源得到全面的开发利用。

矿产资源开发产业应加强尾矿资源综合利用，减少尾矿的排放和堆存，削弱甚至消除尾矿的危害，以实现资源、环境和社会可持续发展的战略目标；坚持“3R”原则，改变我国目前矿产资源开发产业所面临的资源利用率低、废弃物产生量大的现状，广泛开展物质循环，实现尾矿资源的再利用和再循环，为矿产资源开发产业开展尾矿资源综合利用，实施可持续发展战略奠定技术基础。

［1］世界环境与发展委员会.我们共同的未来［M］.北京：世界知识出版社，1989.

［2］张景书.商洛市尾矿资源综合利用现状及其对策［J］.商洛学院学报，2013（4）：3-7.

［3］左铁镛，戴铁军.有色金属材料可持续发展与循环经济［J］.中国有色金属学报，2008（18）：755-763.

［4］张扬.循环经济概论［M］.长沙：湖南人民出版社，2005.

［5］孟跃辉，倪文.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.

［6］徐凤平，周兴龙.我国尾矿资源利用现状及建议［J］.云南冶金，2007（4）：25-27.

［7］范继涛，贾文龙.关于尾矿利用现状的思考［J］.中国矿业，2009（5）：13-15.

［8］赖才书，胡显智.我国矿山尾矿资源综合利用现状及对策［J］.矿产综合利用，2011（4）：11-13.

［9］王运敏.我国金属矿产资源开发循环经济的发展方向［J］.金属矿山，2005（9）：1-3.

［10］周宗尧，俞忠荣.循环经济理论在煤山地区矿产资源规划中的应用［J］.资源与产业，2006（2）：19-22.

The necessity and countermeasures to comprehensive utilization of tailings resources

LIU Xuan1，LI Ruyan2，SUN Kewei2，CUI Xiaowei1
（1.Shanxi Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Tailings Resources，Shangluo University，Shangluo 726000，China；2.National Engineering Research Center of Solid Waste Resource Recovery，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，China）

According to the requirements of circular economy and resource comprehensive utilization，in view of the damage to the environment caused by mineral resources exploitation，and the threat to the safety of people's life and property，this paper expounds the necessity of comprehensive utilization of tailings resources，and puts forward the countermeasures as well as the value of tailings resources.

tailings；comprehensive utilization；sustainable development

X753

A

1674-0912（2015）12-0030-03

2015－11－18）

陕西省科技统筹创新工程计划（地方重大专项）（2012KTDZ02-02-01）；陕西省尾矿资源利用重点实验室专项科研计划项目（14KY-FWK03）；陕西省商南县科技计划项目（SNK2014-1）

刘璇（1989-），男，助教，主要从事废弃物资源化研究。