深耕挖潜,为资源利用提质增效

——新时代矿产资源节约与综合利用的新作为

来源:中国自然资源报 作者:赵恒勤 发布时间:2019-03-28

矿产资源综合利用案例介绍

采用石英砂降铁除杂绿色环保药剂,经工艺优化所得产品完全达到我国超白硅砂产品质量要求。该技术已应用于海南文昌地区硅砂矿山,年新增毛利润达到1.3亿元。

针对含铜铅锌多金属矿研发的铅锌分离优化技术、铅锌尾矿浮选分硫技术,目前已在赣南润鹏矿业应用,可将铅回收率提高7%~10%、银回收率提高10%、硫回收率提高20%。

通过技术创新研发出可适用于我国铜矿、钼矿回收铼的专门化技术,可得到99.9%以上的高铼酸铵产品,铼总回收率大于95%,从而使铼这种战略资源在我国规模生产成为可能。

研发的“老卤提硼—萃余液除钙—除钙液浓缩—母液除镁—净化液提锂—铷铯分离”工艺,在南翼山油田进行卤水综合利用试验,硼反萃率达99.03%,钾回收率达72.95%,锂的总回收率达62.04%。

以赣南高岭土矿为对象研发的超导磁选技术,有效去除了传统分选工艺无法去除的赋存在白云母晶格中的铁,使铁含量从1.1%降低到0.55%以下,白度从72提高到92,产品价值每吨增加500元。

针对石墨矿加工中石墨晶体易破坏的难题,研发的“层压粉碎—混目浮选—分质分级-区别再选”工艺,可有效实现晶体的保护,为未来大鳞片石墨矿的增值开发提供了基础支撑。

 

党的十九大报告明确指出,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。当前,国家经济转型的核心是提高经济发展质量。矿产资源作为经济发展的物质基础,其开发利用在经济转型中也应相应进行变革。

为提供能源资源安全保障,自然资源部中国地质调查局党组对新时代地质工作提出了新要求:应从数量保障为主转变为以质量保障为主,应从单纯找矿为主调查工作模式转变为开展资源潜力、开发利用条件和环境影响的“三位一体”综合调查工作模式,应提供可用、好用的矿产资源,应更加重视提供能助力经济高质量发展的战略新兴产业所需资源,应建立能够高效绿色开发的高质量技术体系,应从地质勘查到矿产资源开发利用的全链条中提供优质、高效、绿色的矿产资源综合调查成果。其中,矿产资源节约与综合利用应发挥重要作用。

矿产资源节约与综合利用在新时代地质工作中面临多方面需求

首先,矿产资源节约与综合利用是国家加强自然资源统一监管的需要。支撑自然资源的监督管理是地质工作新时代的使命。步入新时代,我国将施行自然资源全面统一管理,以行使资源所有人的职责、权利和义务。矿产资源作为自然资源的重要组成部分,是国家核心资源资产之一,确定其内在价值,实现其价值最优化,尤为重要。矿产资源由于种类多,内在禀赋差异化大,即使同一种矿种其价值展示、价值外溢也会差异很大。新时代地质工作应以开发利用为主线,以节约和综合利用为手段,全面调查评价矿产资源的利用质量品级,建立分级利用技术体系,对于更好地发挥国家自然资源资产的功效意义重大。

其次,矿产资源节约和综合利用是生态文明建设的需要。支撑国家生态文明建设是新时代地质工作的另一使命。如何在充分有效地利用矿产资源的同时,耗用最少的土地、水和其他物料,实现污染物零排放和零污染,结合开发利用过程建立新的生态平衡,成为矿产资源开发利用应优先考虑的问题。矿产资源节约和综合利用的理念、使命、任务及手段,就是要综合考量、综合平衡各类资源的消耗和产出,实现污染物由害变益,实现水等消耗性物料的内部循环利用。离开矿产资源节约和综合利用,矿业领域的生态文明建设将无从谈起。

再次,矿产资源节约与综合利用是落实节约资源基本国策的需要。国家经济发展离不开矿产资源这个物质基础。既要保障国家经济发展对矿产的需求,又要切实落实节约资源这个基本国策,是新时代地质工作的重要职责。资源节约应体现在减少增量。为实现这一目标,就必须提高矿产资源的产出效率,从而用等量或减量的矿产资源产生更多的物质,进而满足经济发展需求。

值得指出的是,我国矿产资源恰具有这样的特点:共伴生组分多,综合利用潜力大。据不完全统计,我国50%以上的钒,22%以上的黄金,85%以上的银,90%以上的钯、碲、铼、镓、铟、锗等稀有金属来自于矿产资源综合利用;我国墙体材料的60%以上、水泥原料的40%以上来源于工业固体废物的综合利用……这些事实表明,在保障资源供给和节约资源方面,矿产资源综合利用发挥着重要作用。

最后,矿产资源节约和综合利用是推动新时代矿业领域质量变革、效益变革的需要。矿产资源节约与综合利用可以在地质找矿中通过技术经济评价发现优质矿产,可以在开发利用中通过技术创新提供优质矿产品,可以通过矿产品性质挖掘开辟矿产资源应用的新途径,从而为经济高质量发展提供物质基础保障。

我国矿产资源节约与综合利用取得显著成效

中国地质调查局部署实施的“矿产资源节约与综合利用调查”工程,截至目前,获取了22个主要矿种的开发利用状况,有效支撑了矿产资源监督管理;创新形成一批矿产综合利用技术,推动矿产开发利用水平有效提高;开展了矿产资源基地综合地质调查试点,为地质调查工作转型提供了支撑。

该工程获取了2009年以来历年19432座矿山采矿、选矿、共伴生资源综合利用,尾矿与废石综合利用等生产数据,建立了22个主要矿种矿山数据库,基本实现了矿山数据库的动态更新,为矿产资源监督管理提供了基础数据。同时,开展了尾矿调查,建立了铜、铅、锌、钼、金、萤石矿山尾矿综合利用特征数据库,为尾矿资源利用、消纳和安全处置提供了基础资料。

通过工程实施,46个主要矿种开发利用“三率”指标要求编制完成。原国土资源部已发布39个,包括能源矿产煤炭、石油、天然气3个,金属矿产铁、铜、金、锰等20个,非金属矿磷、高岭土、钾盐等16个,银、锆、铪、硅灰石、硅藻土、盐矿、煤层气等“三率”指标也将于近期完成意见征集后由自然资源部发布。此外,还编制完成《重要矿产矿山固体废弃物分布图集》和《重要矿产资源开发利用情况通报》等专题报告。

在矿产综合利用技术创新方面,针对我国石英、高岭土、石墨、纤维石膏、珍珠岩等非金属矿开发利用中多存在开发利用粗放、分选工艺不畅、产品品质低的问题,该工程通过矿物赋存特征、嵌布关系、结晶特性等性质的深入剖析,结合工艺技术创新,研发出了多项有针对性的特效药剂和专用加工工艺技术,支撑了我国非金属矿加工技术水平和矿产品等级的提升。针对我国金属矿产资源共伴生矿多,单一矿产少;低品位矿多,高品位矿少;嵌布关系简单且易开发利用矿少,嵌布关系复杂且难利用矿多;矿产资源分布地域及开发利用条件差异性大等特点,该工程开展了含铜铅锌多金属矿、铜钼矿回收铼、回收卤水中的硼钾锂、尾矿综合利用等多项金属矿产综合利用技术攻关,提高了资源综合利用效率和水平,支撑了部分难用矿产资源的盘活。

自“矿产资源节约与综合利用调查”工程实施以来,在内蒙古赤峰、新疆东天山、青海祁漫塔格、川西和贵州等地开展的矿产资源基地或矿集区综合地质调查,截至目前已发现找矿靶区68处、矿产地6处;锡和锂找矿实现重大突破,内蒙古赤峰锡资源潜力500万吨以上,川西锂资源潜力1100万吨以上。赤峰将有望成为我国未来锡资源基地,川西将成为我国以锂辉石为主的稀有金属基地,东天山可成为西部铜镍有色金属资源基地,青海祁漫塔格可成为镍铁铜多金属矿产资源基地。

随着工程的实施,针对大型矿产资源聚集区的“三位一体”综合地质调查方法体系初步形成,《矿产资源基地综合地质调查技术要求(试用)》《矿产资源基地综合评价方法》等先后编制完成,为进一步推动全面开展地质潜力、技术经济条件、环境影响的全面评价提供了基础支撑。

进一步推进矿产资源节约与综合利用的方向

矿产资源利用的潜力尚需进一步挖掘。根据对我国主要矿产资源的开发利用水平调查,我国固体矿产开采回采率为85.39%,固态非能源矿产选矿回收率平均为77.40%,共伴生综合利用率为44.32%。含铜铅锌矿、高镁锂比盐湖、高磷鲕状赤铁矿、钒钛磁铁矿等矿种的分选选矿回收率还相对较低,众多共伴生矿产的综合利用率还不足50%,石英、石墨等非金属矿的原料选择技术方法还在发展初期,矿产资源开发利用中的新药剂、新工艺、新技术创新还处在经验式、试错式的初级模式,技术创新方法体系中的理论基础和技术创新结合有待深入。

矿产资源品级评价和梯级利用体系亟待建立。我国矿产品尤其是非金属矿资源还处于粗放开发利用模式,价值挖掘基本没有开展,初级矿产品直接进入市场基本是非金属矿开发的主要特征,优矿贱用、优矿劣用等现象较为普遍,资源价值评价简单粗放,从矿物原料到矿物材料的本质特征揭示缺乏基础系统支撑,矿产资源品级评价方法体系基本处于空白,梯级利用技术方法覆盖矿种数量极少,矿产所有者的权益保护缺乏系统的技术支撑。

以综合利用、绿色开发为理念的综合地质调查技术方法体系还有待完善。尽管通过基地综合地质调查形成了试点技术要求和工作经验,但仍存在一些问题。主要体现在:地质找矿评价体系单一,综合利用理念未全面贯穿于从找矿到利用循环的全生命周期中,资源潜力评价、矿产开发利用评价和环境影响评价的协调性还需要进一步加强,综合地质调查成果表达方式还需进一步优化。

全面支撑矿产资源监督管理的技术标准体系和数据信息体系还有待完善。矿产资源开发利用数据调查尚未得到矿山企业的全面重视,调查数据对矿山企业的依赖性较强,隐性数据造假还难以避免。开发利用指标体系的更新升级还未常态化,综合利用技术标准体系还未全面形成,对矿产资源开发来用监督管理的支撑程度还有待加强。

深部矿产、海洋矿产开发利用评价基本处于空白。深部矿产、海洋矿产由于成矿条件等原因,与传统来源矿产的开发利用差别性未受到高度重视,对利用深部资源、海洋资源的禀赋特点和空间条件与开发利用关系的综合调查评价亟待开展和加强。

(作者系中国地质调查局矿产资源节约与综合利用调查工程首席专家)