摘要:作為重要建筑材料砂石骨料也是非金屬礦產資源之一。砂石骨料被應用于各項基礎建設,,包括鐵路、公路、基建等,是國民經濟建設中不可缺少的基礎材料之一。非金屬礦山與骨料的發展息息相關,建設綠色礦山是未來礦業發展的必然趨勢。
中國非金屬礦產資源種類繁多,成礦區域廣闊,在大地構造的穩定區與活動區均有分布;成礦時代綿長,從太古宙至新生代均有礦床形成;礦床類型多樣,有變質、沉積、巖漿、火山和風化多種成因類型,以變質型、沉積型和火山型最為重要。
非金屬礦業是國民經濟的基礎工業。非金屬礦物及其加工產品廣泛應用于冶金、機械、電子、鑄造、化工、輕工、建材、食品、國防以及環境保護、醫療衛生等行業。非金屬礦業的發展給國民經濟帶來顯著的經濟效益,普遍受到世界各國的重視。
作為重要建筑材料砂石骨料也是非金屬礦產資源之一。砂石骨料被應用于各項基礎建設,,包括鐵路、公路、基建等,是國民經濟建設中不可缺少的基礎材料之一。非金屬礦山與骨料的發展息息相關,建設綠色礦山是未來礦業發展的必然趨勢。
中國的非金屬礦業總體上有以下幾個特點:
一是礦種多。目前已被工業利用的非金屬礦物150余種、巖石50余種。我國已開發利用并形成一定工業規模的有30多種。
二是各礦種的礦物性質差異大,共性少。既有最硬的礦物金剛石,也有最軟的礦物滑石;既有價格最昂貴的寶石級金剛石,也有價格低廉的砂石。非金屬礦產中被開發利用的有用物質大多不是其元素或化學組分,而是非金屬礦物或巖石本身。許多非金屬礦物屬晶體礦物,晶體越大越完善,其使用價值越大,因此在開采、選礦加工時,必須注意保護其礦物晶體不受破壞為原則。目前,非金屬礦的選礦加工,基本覆蓋了所有已知的選礦加工方法。
三是用戶多,產品要求不一。產品根據用戶要求而生產,全國差不多所有工業部門及國防尖端科學都離不開非金屬礦產品。除了標準設備外還有許多非標準設備,各礦種產品檢驗方法也各不相同。
四是生產規模小,鄉鎮企業多,國有企業少。多數廠礦采選技術、裝備及深加工技術落后,綜合利用程度低,資源利用率不高。
一、礦產資源綜合利用與環境保護
(一) 資源綜合利用
非金屬礦資源和其他資源一樣是不可再生的資源,必須重視合理高效地開發利用。
中國非金屬礦產資源合理利用及尾礦綜合利用方面,還存在許多問題:
一是開采技術落后,造成資源浪費。非金屬礦山采選技術比較落后,采選機械化一般不到50%,絕大多部分鄉鎮礦山仍處于人工開采、手工分選的低機械化水平,回收率低,造成資源的浪費。以石材開采為例,采出荒料規格小,荒料成材率小于30%,有70%以上的石材資源在開采過程中遭浪費;
二是占70%~80%的鄉鎮企業礦山,無照開采,無計劃地亂采濫挖,資源被嚴重破壞,這種情況給后續的開采帶來很大的困難;
三是礦山和管理部門對共生和伴生礦產資源綜合利用重視不夠,或未進行綜采,或雖已開采,但未回收,再度造成資源浪費。
為提高非金屬礦產資源的綜合利用水平,各有關部門對非金屬礦資源的綜合利用給予了充分的重視。化工部門制定和頒發了加強化工礦山開采回收率、采礦貧化率和選礦回收率管理規定,規定各省(市、區)化工廳(局)都應有專人負責。不少礦山企業和研究單位聯合,依靠科技進步,大膽探索積極開發適合本礦特點的先進采選礦工藝,提高資源利用率,如安徽新橋硫鐵礦全部回收了共生和伴生的鐵、銅、金、銀、鋅等多種金屬,不但彌補了虧損,使礦山銷售利潤率達到10%。國家建材局在“八五”期間,曾將非金屬礦綜合利用列入重點科技攻關項目。經過多年的研究開發,選擇了一批較好的項目,獲得了較好的效果,如短纖維石棉綜合回收和利用、碎云母的開發利用、石棉尾礦蛇紋巖提取氧化鎂和白炭黑的開發研究、低品位石墨作配料生產鎂碳磚、選銅尾礦中回收硅灰石、低品位硅灰石及其圍巖的綜合利用以及開發煤系高嶺土用于造紙涂(填)料等方面,都獲得了較好的效果,不但增加了收入,還保護了環境。
(二) 環境保護
許多非金屬礦物,由于有特殊的結構(如層狀、纖維狀、多孔結構等),優異的吸附、過濾、脫色漂白等功能,應用于環境保護,效果很好。這類非金屬礦物有沸石、凹凸棒石和海泡石、珍珠巖、膨潤土、蛭石、硅藻土等。利用非金屬礦物治理環境,隨著科技不斷發展,將會有嶄新的面貌。但是,非金屬礦的開發過程中又有損害生態環境的一面,尤其是采礦、選礦中大量排棄廢石和尾礦、廢水、廢氣、礦物粉塵及噪聲,對生態和環境都造成很大的影響,為此,我們在發展非金屬礦業的同時,必須從下列幾方面著手加強環境保護工作:
1. 減少開礦用地,重視礦山復墾
露采礦山,采礦、排石、存放尾礦需占用大量的耕地,這對我國人均耕地不足的地區來說影響很大。山東南墅石墨礦岳石礦區和湖南建材六○一礦的復墾工作做法是在排土場、尾礦壩、廢石堆或已穩定下來的崩落區上進行整平與疏松,直接在上面進行種植,或蓋上一層可以進行種植的土壤層,達到當年覆土、當年植被的目的,受到當地農民的歡迎。云南昆陽磷礦在采空區進行了覆土植被試驗,對緩傾斜露天礦開采內排復墾工藝、內排穩定性參數做了許多工作。也有應用生態系統中物種共生與物質循環再生原理,結合系統優化方法,利用生物對環境一定生態幅度適應的特性,選擇抗逆性強、速生的樹種,建立人工植物群落。如通過篩選樹種試驗,條件種植試驗,使復墾區植物種類、動物種類和土壤微生物種類都有大幅度增加,控制了水土流失,取得良好的社會和經濟效益。
2.粉塵治理
在非金屬礦山采礦、選礦、產品加工過程中,粉塵危害十分嚴重,特別是石棉纖維和硅灰石針狀粉等,若被人體大量吸收,會引起石棉肺和癌癥。據中國16家主要石棉制品企業調查結果,至1988年底,患有各期石棉肺的職工人數占職工總數的10.6%,其中癌變患者占1.1%,最嚴重的企業職工患病率高達27.4%,因此石棉肺的防治,受到中國政府的高度重視。規定各揚塵點粉塵排放濃度標準,對各塵源點進行密閉,利用布袋除塵器,多級旋風除塵器、超聲霧化除塵器等設施以及常用的噴水加濕方法將含塵氣體凈化。
3.廢水處理
非金屬礦加工中產生的廢水主要是固體懸浮物廢水和酸堿度廢水,很少含重金屬離子或其他有毒物質,因此,采用的凈化方法主要是重力分離法和碳堿中和法。除此以外,盡量使廢水在加工廠內循環使用,一定要排放的,也必須在排放前達到或接近中性。對酸性廢水常用的中和藥劑包括石灰、廢堿、石灰石、電石渣等。中和酸性水的主要設施包括廢水調節池、石灰乳配置槽(石灰石粉碎機)、加藥裝置、混合反應池、沉淀池及污泥干化床等。堿性廢水常用廢酸或酸性廢水中和,或與煙道氣(其中含二氧化碳、二氧化硫等)中和。
4.礦山固體廢物處理
對待礦山固體廢物的原則是:資源化、減量化和無害化。非金屬礦固體尾礦的綜合利用近年來已由用于筑路、回填、農用、生產建筑材料等,向高附加值、深加工方向發展,即通過物理方法使尾礦獲得利用,或化學方法從尾礦中提取某種有用成分。
5.礦山廢氣防治
非金屬礦山廢氣指來自鍋爐煙氣、各種窯爐及柴油設備所排出的廢氣。主要防治方法是采用新型捕集器、安裝尾氣凈化裝置等。
6.噪聲控制
控制噪聲的主要辦法有:降低噪聲源噪聲,采用屏障阻止或利用聲源的指向性控制,戴防護面罩等。
四、 非金屬礦產資源展望
非金屬礦產及其加工產(制)品是國民經濟發展、國防建設、人民生活和社會發展所必須的基礎原料。在未來15年,中國的非金屬礦物材料在節能、電子工程、環境保護、密封、摩擦、耐火保溫、生物工程及填料、涂料等方面,將會得到進一步的發展。尤其是經過深加工的非金屬礦物,可形成一批高附加值、高技術含量的新型非金屬礦物材料,只要依托優勢的礦產資源,依靠先進的工藝技術,引進現代質量管理體系,就可以大幅度提高中國非金屬礦物材料加工技術和提高非金屬礦出口產品在國際市場的競爭能力。非金屬礦物材料在國民經濟發展和人類生存中的作用,將會愈來愈重要。據世界銀行預測,21世紀初期,世界礦產品需求會恢復到或超過過去20年的平均增長水平,即保持在每年增長1%~2%的范圍內。新型材料的應用以及人工合成礦物會部分代替短缺礦物。
未來世界對非金屬礦需求的地域將向發展中國家轉移,但近期內發達國家對非金屬礦產的消費主導地位不會變,西歐、北美、日本等國的主導地位也不會變。預計21世紀初期,世界對非金屬礦物原料的需求中心,將集中在美國、歐洲、日本、獨聯體國家和環太平洋發展中國家等,尤其是后者,將是非金屬礦產品消費增長最快的地區,其需求的增長速度將遠高于世界其他地區。
世界非金屬礦產品的貿易量將以較快的速度增長,預計增長率將達到4%,工業發達國家仍將是世界礦產品市場上的買主。
二、綠色礦山在中國
“綠色礦山”是指礦產資源開發全過程,既要嚴格實施科學有序的開采,又要對礦區及周邊環境的擾動控制在環境可控制的范圍內。
2007年,中國國際礦業大會在北京召開,國土資源部部長徐紹史在會上提出“發展綠色礦業”的倡議。倡議立足于我國當前的礦產資源利用現狀,指出我國正處于工業化城鎮化加快發展的關鍵階段,資源需求剛性上升:一方面,礦產資源的開發利用為保障經濟社會發展作出了突出貢獻;另一方面,不少礦山資源開發利用模式仍然比較粗放,節能減排任務繁重,礦山環境問題比較突出,不能完全適應經濟社會發展的新要求。轉變傳統意義上以單純消耗礦產資源、犧牲生態環境為代價和高耗能為特點的開發利用方式,從根本上轉變發展方式和經濟增長方式,真正實現資源合理開發利用與環境保護協調發展,已成為礦山企業發展的必然選擇。
2008年11月25日,中國礦業循環經濟論壇在廣西南寧舉行,中國礦業聯合會與11家大型礦山企業倡導發起簽訂《綠色礦山公約》,得到許多礦山企業的廣泛肯定和積極響應。
2012年6月14日,國土資源部發出通知,到2015年,建設600個以上試點礦山,形成標準體系及配套支持政策措施;2015~2020年,全面推廣試點經驗,實現大中型礦山基本達到綠色礦山標準、小型礦山企業按照綠色礦山條件規范管理、基本形成全國綠色礦山格局的總體目標。 新辦礦山達不到綠色標準將不能獲批。
編輯:李沙