我国有色金属矿山现状及问题

时间:2021-05-25 16:12:33 作者:admin 返回列表

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对于全球范围内的各种矿产资源来说,中国矿产资源的种类、数量都比较多。新中国成立前,矿产资源加工产业在中国比较落后,矿山机械也相对较为落后。新中国成立后,特别是改革开放以来,国家对于矿产资源的开发利用特别关注。在经历长达半个世纪的发展,尤其是在近几年,我国有色金属行业取得了瞩目的成就,但同时也面临着一些问题,本文将对此展开剖析。

 

现阶段我国有色金属矿山面临的问题

资源利用率较低

我国有色金属资源利用率仅仅是发达国家的的l/2~1/5,情况不容乐观。主要的原因是受到成本影响,导致企业放弃低品位矿山,寻求高品位矿山所致。近几年,随着矿山开采力度的不断加大,矿石平均开采品位逐渐降低,原先被舍弃的低品位矿山被逐渐开发,这种情况得到了一定程度的缓解。

矿产资源回收效率不高

我国有色金属矿山总体的开采回收率范围为50%~60%,由于在选矿的各个方面和国外的差距,在中国矿产资源的总回收率仅仅只有3O%~40%,与其他国家相比,水平低lO%~20%。

小矿众多,综合利用水平差异大

我国有色金属矿山共伴生元素多达40多种,80%以上矿床含有铜、锌、铅等10多种共生、伴生元素,尤其是铅锌矿床普遍共伴生Cu、Fe、S、Ag、Au、Sn、Sb等20种多种元素。一些新兴战略矿产资源如铟、铋、锗、镓、铼等也主要伴生于铜、铅锌、钼、铝等有色金属矿产资源当中,且资源储量位居世界前列。

虽然共伴生矿的潜在价值较大,但目前我国有色金属矿山主要以中小型为主,总体上众多中小矿山综合利用水平不高,同时由于过于注重经济效益,导致部分有用组分回收少。另外,由于综合利用所得产品科技含量和附加值低,效益不佳,也影响了企业综合利用的积极性。

产业链不完善

虽然我国有色金属企业数量较多,但生产技术并不先进,规模也不大;采矿、冶炼和分离的各部分衔接不完善,垂直整合程度低;深加工产品的比重不高,下游延伸度不够,产品附加值较低。有色金属工业发展模式基本上还是延续传统的“资源—产品—废弃物”的产业模式,虽然部分科研院所和高校已经针对“有色金属回收再利用”展开了专项课题,并已应用于实践,但大部分企业还是没有形成二次利用的产业模式,可持续的循环经济的产业没有形成规模,导致有色金属损失严重。

矿业秩序没有根本改善

在中国一矿多采的现象十分普遍,严重浪费资源。整改后,一些小矿、手续不全的矿山被陆续关停,使有色金属矿山企业的数量减少,矿产资源开发情况有所改善,但不能从根本上解决问题,主要原因是现有地下采矿巷道布局混乱,在一定程度上为偷盗采挖提供便利。非法的私人采矿,破坏生态环境,对环境的污染也很严重,一些企业以牺牲环境为代价来降低成本,废料、废水造成严重的环境污染,对矿产资源造成了致命的损害。

 

我国有色金属矿产资源利用成果  

  近年来,我国有色金属矿山企业积极开展矿产资源节约与综合利用工作,在难采难选、复杂型有色金属矿山开发利用、尾矿资源综合利用、固体废物的回收利用、低品位矿石回收利用、稀贵金属回收等方面取得了显著成果,主要表现为:

有色金属矿产资源综合利用装备技术水平提升

  在采矿方面,充填采矿、无废开采、深井开采、高海拔低品位矿床开采、露天地下联合开采等技术方面取得较大进展,部分领域取得重大技术突破,如在低品位难选矿、复杂难选矿、多金属难选矿的选矿技术方面,掌握了钨、钼、锡、金、镍、钽铌等金属的选矿关键技术,对有色金属产业的可持续发展起到了引领与支撑作用,具体如下:

高海拔、低品位矿山开发

云南省西北部迪庆藏族自治州,海拔3600米~4200米的普朗铜矿,是国内最大地下矿山之一。该矿的铜矿石平均品位0.6%,属于典型的高海拔、低品位矿山。在采矿工艺方面,采用自然崩落法,在选矿、尾矿处理方面,也采用了诸多先进技术和装备。

普朗铜矿取消了废石场,废石经汽车运至塌陷坑回填,增加地表覆盖层厚度,实现了无废石场开采;整个工艺流程产生的工业废水不外排,进行循环再利用,实现废水“零”排放;在国内有色金属矿山首次采用空气源热泵技术,汲取矿井回风,利用余热对矿井进风预热,满足高寒地区矿井进风要求,节能效果显著。

低品位白钨矿回收

洛钼集团从1980年起,就开始对白钨综合回收技术进行试验和研究。历经20余年持续研发探索,取得突破性进展,开发出“常温粗选,粗精矿加温脱药后精选新工艺”,使我国白钨选矿技术达到国际领先水平,解决了低品位白钨矿矿产资源的高效利用问题。根据中国钨业协会统计,2020年我国白钨精矿产量占比达到69%,较2002年上升了37个百分点,洛钼集团对于保障国家资源安全、支撑战略新兴产业发展作出了贡献。

稀散、稀贵金属回收

目前我国绝大多数稀散、稀贵金属,如锗、铼、镓、铋、铷、铯、钴、铂族等是通过综合利用提取出来的。金川镍矿作为世界著名的多金属共生大型硫化铜镍矿之一,镍矿资源占国内已查明资源储量的36%,伴生元素有20多种。通过持续10多年的联合科技攻关,金川镍铜矿已回收利用的伴生有益元素达13种,是我国铂族金属生产基地,回收工艺达到了国际先进水平。云南驰宏锌锗股份有限公司投资3亿元实施了30吨/年铅锌矿伴生金属锗资源综合利用项目,该项目被列为采用高新技术推动产业升级的重要项目之一、国家发改委列入“循环经济和资源节约重大示范项目”。

有色金属矿产综合利用得到加强

一是加大矿产资源开发整合力度,完成多个重点矿区的整合任务,不仅使铜、铝、铅、锌、钼、钨、锡、锑等重要矿种开发利用规模化、集约化程度明显提高,同时金、银、铟、铋、锗等共伴生资源综合利用水平大幅提升。

二是建立了矿产资源“三率”指标体系(开采回采率、选矿回收率、资源综合利用率)。“三率”指标是一条红线,也是矿企开发利用矿产资源的最低标准。2013年至今已完成铜、铝、铅、锌、镍、镁、钨、钼、锡、锑、钽、铌、锶、银、锆、锂、稀土、钴、铋、锗、钛等有色金属矿产资源“三率”指标的制定工作,并将矿山企业的“三率”指标考核明确列为矿山年检的重要内容,强化矿产资源开发效率的过程监管。尤其是将“资源综合利用率”作为“三率”指标之一进行考核,有效提升了伴生资源利用水平。通过“三率”指标的制定,科学、严谨地显示实际生产指标,将企业的“糊涂账”变为“明白账”。

三是启动矿产资源节约与综合利用专项工作,甘肃金川、湖南柿竹园,广西平果铝等多家有色金属矿山入选矿产资源综合利用示范基地,有力促进了资源开发利用效率和水平的提高。

循环经济迈上新台阶

缓解市场的需求压力

在大力发展循环经济的政策导向指引下,冶炼渣、烟气、废水和废杂金属回收等资源的二次利用受到高度重视。铜、铅、锌等冶炼企业原料中各种有价元素得到很好的利用,烟气、冶炼渣中的各种元素得到充分回收。再生金属产业规模不断扩大,主要有色品种的再生金属产量均创历史新高,并呈持续增加趋势。

初步测算,2020年我国再生铜供应量325万吨,约占铜消费量的25%左右;再生精炼铅占精铅总产量比例达到44%;废钨再生利用率达到约25%左右;在新能源镍、钴、锂等资源循环利用方面,电子废弃物绿色循环关键技术的成功研发,促使废旧电池回收逐步实现产业化,以深圳格林美股份公司、广东邦普循环科技公司等为代表的企业已经走在产业的前列。

在有色金属冶炼综合利用方面,有色金属冶炼制酸占国内硫酸产量达到34%,较2002年提高近15%,且呈逐年提升趋势;冶炼多金属废酸资源化技术取得突破,实现大规模废酸中多金属的直接回收及废酸回用,危废产生量较国际现行方法减少90%以上。

另外目前我国生产的铟、铋、锗、铼等有色金属,绝大多数是通过铜、铅锌等有色金属冶炼综合利用回收的。根据有关数据显示,2020年我国铋产量约占到全球产量的80%、锗产量约占全球产量70%、铟产量约占全球产量的40%,为提升战略金属话语权提供了保障。

重金属污染防治取得进步

实现资源利用和环境双丰收

有色金属行业重金属污染防治遵循源头预防、末端治理并重的原则,针对铅、汞、砷等重金属污染物产生的关键环节,以铅、锌、铜等重有色金属冶炼生产过程为控制重点,实施了清洁生产和综合回收先进技术改造,从源头削减汞、铅、砷等重金属污染物的产生量,有效降低了末端治理压力,污染防治和综合利用水平上了一个新台阶。

在清洁生产技术研发方面,成功开发出一批先进的清洁生产技术,如氧气底吹(侧吹)炼铜技术、旋浮铜冶炼技术、氧气底(侧吹)熔炼液态高铅渣直接还原技术等行业重大共性关键清洁生产技术。这些技术已经成为我国铜、铅锌等行业的主流工艺。

在冶炼废渣无害化方面,针对我国有色金属行业产生的大量含铬、砷等有害元素的固体废弃物,开发了铬渣及其堆场重污染土壤微生物治理技术、砷污染物集中安全处置技术、冶金化工固体废物安全利用技术等新技术,并在湖南株洲、郴州等地实现了产业化推广应用。

 

我国有色金属行业发展趋势

进一步建立健全矿产资源综合利用法律

从中国有色金属工业协会调研的情况看,国内有色金属矿山企业认为目前的一些法规对矿山是一个沉重负担,特别是《矿业权出让收益征收管理暂行办法》的出台已严重制约了矿山企业可持续发展。企业普遍认为,矿业权出让收益在共伴生资源征收方面未考虑企业长期持续投入和研发投入的风险。

以铝土矿综合回收镓为例,根据目前行业工艺技术水平,铝土矿中伴生镓提取困难,选冶回收率仅10%左右,收益难以覆盖成本,但在矿权出让收益评估时未考虑企业实际情况,评估值远高于企业的实际回收率,上缴权益远远超过了产出综合利用价值,大幅提升企业综合利用的成本,严重挫伤企业进行伴生资源和低品位资源利用的积极性。

提升创新能力

虽然近年来,我国在矿山采选冶综合利用相关技术取得了一些成就,但是由于矿山税负较重,且缺少相关正向激励机制,总体上我国矿山企业在技术攻关能力上和科技研发投入上积极性不高,再加之一些技术研发机构与企业需求之间衔接不够,导致技术的转化率不高,也成为制约我国矿产资源合理开发利用的主要因素之一。有色金属新材料、新技术、新应用的涌现,将对信息产业、航空航天、兵器装备、汽车轨道与交通、新能源与绿色照明等都将产生深远影响。

另外,现阶段我国可借鉴发达国家的做法,创新发展模式,大力推进有色金属新材料的开发和关键技术的研究,提升产品性能和使用寿命,形成较为完整的工艺体系、材料牌号、标准体系,增强具有自主知识产权的核心竞争力。

降低生产成本

目前,国内多数骨干有色金属矿山是在上个世纪80~90年代投产的,个别矿山始建于建国初期,历经几十年的开采,资源品位下降明显,产能急剧萎缩,开采成本上升。为此我们给出如下建议:

制定合理的勘探程度

勘探程度合理,在进行可研性调查、工业设计时就可选择一种效率高、成本低、贫化少、损失指标优、回收率高、对各种矿物可进行综合回收的选矿方法;另一方面,勘探程度的合理,可减少矿山的一些补充探矿工程,减少探矿支出,降低成本。对于勘探程度高的资源,在矿山基建生产期间,布置的开拓采准工程就更趋向于合理、科学。规模大,可以加大处理量,降低采矿、选矿成本,实现规模效益。采矿条件好,就可以低成本、高效率、技术指标好,安全、可靠地回采矿石。

科学、合理、严格控制探采工程

任何一个矿山在生产期都存在进一步探矿的必要。对矿体、矿脉进行边勘探、边摸底,详细准确地了解矿体的赋存情况,不但可以增加储量,也可为矿块设计提供详细的资料,为采矿工程提供指导依据。

在生产期间,对已知矿体周边进行探矿,了解矿体周边是否还有未知的盲矿体,平行脉等。探矿、采矿工程布置的是否科学、合理,都直接影响矿山企业的经营效益、采矿成本、资金的流向,因此在布置探矿工程时,应遵循“全、准、少 ”的原则。

全:探矿后,能够全面地了解矿脉的赋存情况及矿体周边的情况;

准:布置工程要准确,工程做完后,就应对新探的对象有准确的了解,为后面的探、采工作提供依据;

少:在能达到目的的基础上,尽可能科学合理地少布置工程。地下工程建设费用高,稍有疏忽,就会增加成本,因此在设计、布置工程时,应建立约束机制,按工程量大小规定审批权限。

 

文章来源:洲际矿山

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