李晓燕
(河北省迁安市工业和信息化局,河北 迁安 064400)
关于加快迁安市铁尾矿资源综合利用的调查
李晓燕
(河北省迁安市工业和信息化局,河北 迁安 064400)
迁安市铁矿资源丰富,自1984年开始铁矿资源开发以来,已累计生产铁精粉近1亿t,产生尾矿砂愈2亿t。虽经生态复垦和二次利用,尾矿现存量仍在1亿t以上。按目前的矿山行业整体生产能力,每年还将新增3 000多万t尾矿。如何开发利用这些尾矿资源,使之变废为宝,对于节约资源、改善环境、提高效益、促进经济增长方式的转变,实现矿产资源的优化配置和矿业经济的可持续发展,具有十分重要的意义。
铁尾矿;综合利用;重要性
迁安市大部分铁矿属前震旦纪鞍山式沉积变质铁矿床,主要成分为贫磁铁矿,脉石矿物有石英、绿泥石、透闪石等。铁矿尾矿化学成分中SiO2一般占65%~75%,Fe占8%~14%,属高硅高铁型尾矿,一般不含有价伴生元素。经过破碎和分级处理,颗粒较细,级配良好,有些还因经过一定程度的煅烧或化学处理而具有一定的化学活性。有关铁尾矿成分分析资料显示,除了Al2O3偏低外,其他成分均符合建筑材料要求。若适当调整其成分,完全可用于建筑材料。迁安市的尾矿综合利用活动虽起步较晚,但近年来尾矿利用的范围和规模呈逐渐扩大趋势。目前,迁安市尾矿砂的综合利用主要有以下途径。
随着选矿技术的发展,过去在选矿时丢弃的尾矿,被作为低品位的矿产或“二次资源”在许多地区和企业得到开发利用。通过对尾矿砂进行再选,选出合乎有关标准的铁精粉和尾矿砂等产品,供冶金、建筑、建材、水利等行业生产应用。迁安市的尾矿再选多采用在排尾处设置盘式或筒式扫选机的工艺,目前这一生产工艺已被迁安市选矿企业普遍采用。实践证明,一座30万t规模的选厂,年可回收35%以上的铁精粉4 500 t左右,年可获利40万元以上。有的采用其他再选设备和工艺,如蔡园镇佳源铁矿在尾矿输入尾矿库前先行输送至4台Φ750×1 800型磁选机,每日可回收品位26%~35%的铁精粉30 t左右,可用作水泥生产辅料,尾矿砂再经Φ900×2 400圆筒筛进行分级处理,每日可生产粗粒级尾矿砂140 t,可用作建筑用砂。据测算,由于减少了尾矿排放量,尾矿库服务年限可延长1.7年,而且企业因此每年可新增纯效益70余万元。但目前迁安市于尾矿坝顶和坝脚随意设址进行尾矿再选的小二选为数不少,这种方式影响尾矿库日常维护和正常运行,甚至威胁尾矿坝安全,应全面禁止。
近年来,迁安市针对因铁矿开发带来的土地大量征用和生态环境遭到破坏的实际情况,不断加大废弃的尾矿库、排土场、采坑等铁矿占地的复垦力度,全市已累计复垦土地万余亩。例如,早在20世纪90年代,包官营铁矿利用矿山剥岩和尾矿填沟造地500多亩,被群众称为“吃铁矿,吐良田”。北马兰庄铁矿利用滦河滩直接排尾造地,通过重施农家肥改良土壤,建成了高产田200亩。2007年,马兰庄镇新水村利用原有的占地百余亩的废弃尾矿库,先后投资2 400万元,在库腰修了一条宽10 m、长1 300 m的高等级出村公路,在库顶修建成了供村民健身休闲娱乐的文体广场。马兰庄镇庄户沟村民张全利用占地80亩的原本村废弃的尾矿库,先后投资200多万元,建成了一座集养猪、养鸡和沼气循环利用为一体的综合养殖场,并在坝顶、边坡及坝体周围栽种紫穗槐、沙棘、火炬树、油松、柏树、刺槐37.44万株。蔡园镇金岭铁矿已决定利用经干式处理的尾矿对过去陈旧的尾矿库进行复垦还田,建设千亩板栗园。
随着矿业开发,迁安市部分采场如马兰庄镇、闫家店乡、蔡园镇等地的部分矿体,由于储量小、服务年限短,闭坑后的采坑为继续延续的选矿尾矿提供了堆置场地,一般采用直接注入尾矿浆或尾矿干砂两种方式,既有利于环境保护,又有利于节约利用土地,这种模式在马兰庄、蔡园镇等矿业开发活动较为密集的地区尤其值得提倡和推广。此外,随着迁安市转入地下开采企业的不断增加,利用尾矿资源进行采空区充填的企业将逐渐增加。据悉,蔡园镇金岭铁矿、赵店子镇腾龙铁矿正在着手研究制定利用尾矿砂进行矿井充填的计划。
近年来,尾矿砂在建筑、建材领域的应用步伐加快,成为尾矿砂利用的主要途径。一是用于农村农户建房的基础填筑和猪舍积肥、填坑铺路等;二是用于建筑材料。利用尾矿作建筑用砂,配制混凝土骨料,用于道路建设时铺路基和基础垫层,用于制作一般工业和民用建筑中广泛应用的建筑模板、活动板房等预制混凝土制品等。例如,每年仅供应天津等外埠建筑市场的尾矿砂就达100多万t。自2002年起,迁安市交通局经过反复研究和试验,摸索出了利用尾矿砂修筑路面基层的技术,并先后在迁擂公路新建工程、杨柏公路迁安段新建工程、灵山旅游路新建工程等项目建设中广泛应用,使用里程达25 km左右。三是用于建材制品。利用尾矿砂生产烧结砖、免烧砖和混凝土砌块等。但目前迁安市生产规模较小,仅有的几家企业分散在迁安镇、上庄乡、建昌营镇等地。四是利用尾矿砂生产水泥熟料。例如,地处五重安乡的唐山市协兴水泥有限公司经过多年的技术攻关,于2006年利用尾矿砂代替黏土和铁矿石生产水泥熟料成功。这不仅充分利用了废弃尾矿砂,节约了大量黏土和矿石资源,还使水泥吨熟料成本下降2~3元。据测算,迁安市年水泥产量在70万t以上,如果生产时适量配合尾矿砂、粉煤灰等工业固体废物,年可节约土地50多亩,节约铁矿石3万余吨,经济效益和社会效益可观。
经过国内外近二三十年的探索与实践,对尾矿资源开发利用的经济效益、环境效益和社会效益已有定论,许多尾矿产品的工艺也渐趋成熟,尾矿产品的市场也被人看好。迁安市紧紧围绕“全面贯彻落实科学发展观,推动全市经济社会又好又快发展”这一总体目标,加快推进尾矿资源综合利用,这对于推动迁安市以“加快资源型城市转型、调整优化经济结构,转变经济发展方式”为主线的各项工作,具有十分重要的现实意义和深远的影响。
大规模的矿业开发产生了大量采矿剥岩废料、尾矿砂、选厂预选废石等固体废料,特别是尾矿砂,大都堆积在矿山的周围,占用大量土地、损伤地表、破坏生态环境、危害生物、淤塞河床、污染水质、飞扬粉尘、污染大气,给矿区及其周边的生态环境造成极大的影响,甚至给矿区及其周边人民生命和财产造成极大威胁。尽管每年各级政府和相关企业都投入大量人力、物力和财力开展废料处理和整治,但效果并不理想,尾矿已成为广大矿山企业沉重的包袱。这些已成为必须解决的迫切问题。开展尾矿综合利用,可以减少尾矿堆存量,有效地减少和控制由于尾矿堆存带来的环境破坏和安全隐患。相比较而言,单纯的治理只能算是扬汤止沸,加快尾矿资源综合利用才是一种更有效的、更长远的根本之策。
迁安市的尾矿存量大,开发利用潜力大。随着迁安市城市建设及基础设施建设的步伐加快,对于尾矿的利用具有难得的良好机遇,随着原料价格的不断攀升,它必将有着很好的市场竞争力和广阔的市场前景;随着迁安市矿产资源的减少,资源开发的难度加大,许多矿山面临着转型改产的问题,尾矿资源的综合利用开发,为相关企业二次创业提供很好的机遇和条件。由政府牵头,以企业为主导,以优势资源为基础,立足尾矿资源优势,在鼓励本地企业和投资人投资尾矿开发利用的同时,积极谋划、包装和引进一批尾矿利用的高新技术产业项目,大力发展以尾矿为原料的各种建材等新型工业产品生产,既可使堆弃多年的、大量的尾矿转变为可广泛应用的新资源,还可为迁安市开辟出新的产业道路,逐步发展成迁安市的新兴产业,将尾矿资源优势转换为新的产业优势,对加快迁安市调整经济结构、加转变经济增长方式具有重要的意义。
鞍山市磁铁矿占我国铁矿石量的60%,积存尾矿量最大,各级各部门针对此类尾矿砂开展的研究试验探索最多,取得的科技成果最多,可供借鉴的成功实例最多。20世纪80年代,中国地质科学院研究员、教授级高工、尾矿利用技术中心首任主任李章大就利用迁安铁矿尾矿研制成功尾矿微晶玻璃。20世纪90年代,原天津市建材局为迁安铁矿尾矿制定了建材人工砂技术标准,2001年它被列入国家建筑用砂人工砂技术标准(GB/T14684-2001《建筑用砂》),此类尾矿利用价值更高,可作为高速公路路面材料。首钢矿业公司在20世纪90年代末利用本企业的尾矿,成功开发出广场彩砖和建筑砌块等建材制品。2003年起,首钢矿业公司开展利用迁安尾矿配制商品混凝土的应用研究项目,研究结论表明:迁安尾矿砂作建筑用砂、磁滑轮碎石作建筑用石完全符合建筑用砂石的国家标准规定。近年来,河北理工学院张锦瑞教授就金属矿山尾矿资源开发利用做了大量的研究工作,根据其研究成果总结的《金属矿山尾矿综合利用与资源化》一书已于2002年出版。
临近迁安市的遵化市在加快推进以资源、能源消耗型为主的经济结构转型过程中,针对尾矿排量较大、侵占耕地、堵塞河道的现状,着力引导民营资本投资尾矿砂综合利用等环保项目。如今,规模比较大的利用尾矿砂等工业废弃物制砖的企业已发展到30多家,这些企业每年可消化尾矿砂200万t,实现产值1 000多万元。该市金三顺装饰材料公司利用尾矿砂和废旧PVC塑料为主要原料生产高档仿木地板,该项目一期工程已于2009年建成投产,2012年全部项目投产后,年可生产仿木地板880万m3,年可消耗尾矿砂13万t、塑料等其他工业废品4万t,提高了工业固体废物的资源利用率。这都为今后迁安市开展大规模、深层次的尾矿综合利用提供了宝贵的、可供借鉴的经验。
从长远来看,综合利用尾矿是各矿山企业乃至整个矿山行业可持续发展的必然选择。各级各有关部门要广泛宣传,让社会各界更加了解开展尾矿综合利用工作的重大意义,激发社会各界关注和参与的热情,增强投身尾矿综合利用的积极性和主动性。
各级政府和有关部门应将尾矿综合利用纳入地方的区域及行业发展规划中,进一步强化政策导向,严格监督管理,加大扶持、服务力度。当前及今后一个时期内,各级政府和有关部门应着力做好政策法规的引导和制约等方面的工作。
一是落实相关法规,加强矿山行业监督管理工作。加强矿山开发准入管理,制定和完善矿业开发企业准入和监管的标准,全面开展矿山治理整顿,坚决制止治理矿业开发过程中的无序建设和其他违法违规生产行为,推动企业依法依规,规范生产,守法经营。要认真贯彻安全工作责任追究制,严格贯彻矿业开发过程中“谁开发,谁保护;谁污染,谁治理;谁破坏,谁恢复;谁使用,谁补偿”的原则,明确生产经营者对安全生产、矿山生态环境保护与治理的义务和责任,加强矿产资源开发过程中的安全和环境的监管,以此来引导和推动矿山企业开展矿山固体废弃物资源的二次利用。
二是完善相关政策,做好引导扶持工作。国家对资源和废弃物综合利用一直采取鼓励政策,2004年1月国家发展改革委员会、财政部、国家税务总局联合下发《关于印发资源综合利用目录(2003年修订)》(发改环资〔2004〕7号)文件,将“利用采矿和选矿废渣(包括废石、尾矿、碎屑、粉末、粉尘、污泥)生产的金属、非金属产品和建材产品”明确地列入《资源综合利用目录(2003年修订)》,依据国家有关规定,列入本《目录》的产品可以享受增值税优惠以及所得税减免等优惠政策。但总体看,政策扶持力度仍显不够,各地落实得不够到位。因此,迁安市要在认真贯彻落实上级有关优惠政策的同时,结合自身实际情况,抓紧研究制定和完善本地的配套政策,制定相应的税收及经济资助等相应办法。
目前,铁矿综合利用方面的成功技术不多,技术研究工作难度大、周期长,资金投入大,一般企业难以承担。而且,迁安市的尾矿利用还处在起步阶段,利用水平较低,有许多尾矿利用技术亟待研究开发、引进和推广。因此,要积极支持和鼓励企业开展尾矿综合利用的技术攻关和技术改造,引导和帮助企业与有关科研院所、大型企业开展更广泛的、更深层次的交流和合作,引进、消化、吸收其他地区先进的利用技术、先进装备和先进工艺,提高尾矿综合利用水平。抓紧制定鼓励开展尾矿综合利用科学技术研究工作的奖励政策,对开展无废或少废生产工艺研究取得的重大成果,应给予奖励,并予以重点扶持,使其尽快变成生产力。科技局、工促局、国土局、环保局、住建局等部门也要结合部门职能,积极协助企业搞好科技攻关,为企业提供相关领域的技术、信息等方面的支持和服务。
资金短缺是影响目前矿山尾矿综合开发利用的一个重要因素。要积极引导和鼓励矿山企业进行尾矿开发利用,鼓励有关企业多渠道吸收外部开发资金,保障矿山二次资源综合利用的资金来源。例如,可以采取矿山出售尾矿资源由投资者独立开发,或由矿山与投资者联合开发等方式。各级政府积极争取上级财政资金支持的同时,也要加大本级财政的支持力度,充分发挥财政资金的导向作用,重点支持利用尾矿研究、引进和开发尾矿综合利用的高科技含量、高附加值的新产品、先进技术、先进设备和先进工艺,发挥其示范带动作用,以点带面,推动全市尾矿资源综合利用工作。
目前,迁安市的尾矿利用制品应用领域还很窄。除了迁安市的整体利用水平较低的原因外,许多人在尾矿制品符合有关标准和是否有毒无污染等方面存有一些模糊的、甚至是错误的认识,一些相关政策监管落实不到位也是重要的原因。例如,国家早在数年前就已严格禁止使用实心黏土砖,但黏土砖在迁安市广大建设工地和农村建材市场仍畅通无阻。因此,要严格贯彻落实国家严格禁止使用实心黏土砖等有关规定,严厉打击制售实心黏土砖的行为,为尾矿免烧砖、烧结砖等节能、节地、环保等尾矿建材提供更广阔的应用空间。同时,要加大宣传力度,让社会各界充分了解尾矿制品的性能和优势,破除人们心中的模糊认识和错误观念,大力提倡、引导和推广应用尾矿制品。特别是相关职能部门要结合部门职能,全力做好推广工作,大力推广利用矿山废石及尾矿作铁路、公路道砟、混凝土粗骨料,加大免烧尾矿砖、砌块、广场砖、铺路砖及新型墙体材料原料的生产和普及应用,积极引进利用尾矿生产陶瓷及建筑陶瓷墙地砖、瓦、轻质材料和尾矿制微晶玻璃等先进技术、装备和生产工艺,拓宽利用领域,提升利用水平。
尾矿作为一种建材、陶瓷、玻璃工业的复合矿物原料,在应用中已取得初步成效,前景广阔。通过对迁安市尾矿资源综合利用的调查报告分析,笔者发现,增强铁尾矿在建材等方面的综合利用,不仅可以减少尾矿的堆存,节约建坝、防洪等工程费用,改善矿区的环境,充分利用矿产资源,还为建筑材料的原料开辟了一条新的途径,对推动迁安市矿山行业的可持续发展具有深远的意义。
Investigation on Accelerating the Comprehensive Utilization of Iron Tailings in Qian'an City
Li Xiaoyan
(Qian'an Bureau of Industry and Information Technology, Qian'an 064400, China)
Qian'an is rich in iron ore resources. Since the beginning of the exploitation of iron ore resources in 1984, it has accumulated nearly 1 tons of iron powder, resulting in 2 tons of tailings sand. Although the ecological reclamation and utilization of two times, the existing amount of tailings is still more than 1 tons. According to the current overall production capacity of the mining industry, about 30000000 tons of tailings will be added every year. How to develop and utilize the tailings resources, make changes to turning waste into treasure, saving resources, improving environment, improving efficiency, promoting economic growth, sustainable development to achieve the optimal allocation of mineral resources and mining economy, has very important significance.
iron tailings; comprehensive utilization; importance
TD926.4
A
1008-9500(2017)06-0046-04
2017-04-04
李晓燕(1962-),女,河北迁安人,高级工程师,从事工作尾矿处理的铁矿石工作。