戴时林
(吉林省有色金属地质勘查局六〇七队,吉林 吉林 132105)
二次开发是矿产资源利用形式的,主要包含二次开发和再生利用两种形态。其是基于矿产资源的稀缺性和不可再生性提出的一种矿产资源合理利用的理念,目的在于通过合理有效的方法,进一步提高矿产资源的利用效率,减少资源的不合理浪费,从而实现扩大矿源、降低成本、缓解环境压力、减少生态破坏的发展目的[1]。
矿产资源二次开发,主要对象是暂不能综合开采或采出后暂不能综合利用的矿石,当技术经济条件提高后,对原本无法开发利用的矿产资源进行开发和利用,提高矿产资源的利用率。而矿产资源再生利用是指有关矿产原料及产品的废旧料,经过加工处理再生回收,使不可再生资源实现可再生的循环利用,从而降低资源消耗[2]。
随着我国经济建设的不断深入,合金和序曲量不断增加,导致现实生产生活中对镍的消耗量持续增加。在国际镍市场价格不断上升的压力下,国内镍资源市场存在较大空缺。为满足国内发展需要,近年来红旗岭镍矿开采力度不断加大,由于矿产资源的稀缺性和不可再生性,红旗岭镍矿开采也面临着资源逐渐紧张的压力。
红旗岭镍矿主要富集于1号岩体和7号岩体,累计矿石量2376万吨,其中镍金属量271728吨,是国内储量较为丰富的镍矿床,经过多年来的开发,现在7号岩体保有矿石储量175万吨,镍金属储量27984吨,1号岩体保有矿石储量668万吨,镍金属储量38752吨。随着金属镍市场需求的不断增加,红旗岭矿石保有量、镍金属储量会越来越低,提高镍合金的矿石开采率、展开二次开发存在较大必要。
(1)二次开发的思路。整体上来说,红旗岭捏夸你资源极为丰富,是我国主要的镍产地之一,对其进行二次开发是改善国内镍金属市场资源短缺现状的重要手段。根据红旗岭镍矿开采的实际情况,可以确定,具有二次开发潜力的资源主要有三部分,分别是开采过但仍有存余的矿体、原来计划开采的但未实际开采的矿体以及探明后未进行开采设计的矿体。此外还有一部分矿体应当纳入二次开发的范围,即在实际开采过程中新发现的镍矿储量。
(2)盲矿体的开发。盲矿体主要指的是未开发或开发后未研究的矿体,属于开采价值待定的矿体。对红旗岭镍矿中的盲矿体进行探索并开发,可能从这些矿体中找到未开采或未完全开采的镍矿物质。为了进一步提高镍矿开采效率和矿体利用价值,应当全面分析这些盲矿体的组成物质,将矿体中镍金属以及其他具有研究开采价值的矿产开发出来,提高镍矿开发的广域,提高镍矿的开采率。妥善管理和开发盲矿体,实现盲矿体的二次开发。
(3)外围矿石。通常为了开采效率,不会特意开发矿区外围矿石,一方面是矿石中镍的含量相对较低,开发利用价值较低,另一方面是为了开发外围矿石,需要建立与之配套的开采线路,投入的成本较高。但不可否认的是,外围矿石具有较高的二次开发价值。物质元素间的相互作用和结构转化交流作用下,外围矿石在镍矿的影响下,可能形成与镍矿相同的结构,因此外围矿石也具有相应的开发价值。为了降低外围矿石的开发成本,仅对具有开发价值的矿石进行单独探查和开采,可采用同位素化学检查法来确定外围矿石中镍的集中区域和含量,对外围矿石中的矿藏成分进行分析和归类,尽量做到完全开采。
(4)贫矿开采。贫矿开采与盲矿开采的整体思路基本一致,就是尽可能扩大镍矿的找寻范围,来扩大镍矿资源的开采区域,实现镍矿开采效率的提高。贫矿主要是指天然含矿物质较少的矿体,但是这并不意味着其不含矿物质,只是矿物质含量较低。但是随着开采技术的发展,单位矿体开采成本降低、开采效率也有所提高,原来认为无开采效益的贫矿也就具备了相应的开采价值。对贫矿进行开采,是提高矿体利用率的一种思路,但是在开采过程中应注意适度,避免资源的浪费和富贫矿的转化,同时做好相应的环境保护工作。
(1)矿柱回收。根据矿产开采实践经验,在矿产开采过程中会在矿体周围留下矿柱。矿柱是开采过程中留下的矿体残余成分,其内部也含有相应的矿产元素,对其进行回收可方面二次利用可能开采出比预测产量更多的镍矿资源,从一定程度上提高矿区镍矿总量和开采量,达到充分开采。另外,如果矿柱一直遗留在开采现场,则矿柱内富含的镍元素可能挥发并与空气发生反应,从而造成大气污染和固体废弃物污染。
(2)尾矿的利用。在镍矿开采过程中,有些时候会留下开采不完全的尾矿,对其进行开发和利用也是实现镍矿资源二次利用的有效方法。通常尾矿含镍总量或纯度将对较低,开发利用价值较低,但是可通过特殊的提炼方法将尾矿中的镍矿物质提取出来,实现尾矿的深度利用,也能从一定程度上促进镍矿产量的提升。
(3)其他周围资源的利用。在矿产开采过程中,无法做到完全的开采,必然会浪费一定数量的镍矿物资源,如果存在管理不善的问题,那么必然会有一些含有镍矿物质的矿体未经开采就被遗弃。这是对矿产资源的浪费。也有时会因为操作不当使部分高含量、高纯度的矿体散落在矿区周围,也会导致镍矿资源的浪费。对于镍矿资源的浪费并没有绝对有效的管理和优化方法。一方面要强化矿产开发的管理和控制,尽量减少矿物质资源的浪费和散落遗弃,另一方面则是可以通过定期回收周围零散矿体,集中到一定程度再进行开发。但是在回收和二次利用的过程中要注意做好矿体结构保护,不能影响到正常的矿产开采工作。
镍矿物质资源短缺是现阶段无法迅速改变的国内矿物质市场现状,为了尽量满足国内生产生活的需要,需要提高矿物质资源的开发和利用效率。在正常镍矿物质开发过程中,要保持高效率、高质量开采的同时要做好矿物质资源的二次开发,尽量减少矿物质资源的不必要浪费。同时在开发过程中要做好生态环境的保护工作,实现可持续的协调发展。今后的主要工作和研究方向,应以提高矿产开发效率,提高投入产出比率为主,这是强化矿物开采和利用效率的关键。但是由于矿产资源的稀缺性和不可再生性,想要完全满足国内镍市场需求几乎无法实现,找到相应的替代矿物或攻克相应技术难关,以人工材料替代纯天然镍矿物质,适当减少镍的市场需求量。