探索资源环境和谐发展之路

邓杰 邓善芝

资源的综合利用，主要是指在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用；对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热余压等进行回收和合理利用；对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。

资源综合利用的重要性

矿产资源综合利用不仅是解决矿产资源短缺的重要途径，而且是实现矿业经济可持续发展战略目标的现实选择，对有效利用和合理保护自然资源起着积极的推动作用。矿产资源综合利用是矿产开发的一项重要政策，也是合理开发、保护环境、维护生态平衡的一种有效手段。在矿产资源综合利用过程中，倡导低碳经济不仅有利于缓解我国经济发展的资源约束矛盾，调整优化结构和转变经济发展方式，而且对于减少污染排放、改善环境质量具有重要意义。

1.矿产资源低碳开发

就我国有色金属工业来说，每年排出废石上亿吨、尾砂7000多万吨，占用大量土地；数亿吨废水只有少部分复用或处理达标后排放。有色金属材料生产过程的许多材料含有一定量的有毒金属，如汞、镉、钍等，产生的废弃物已成为环境污染的重要因素之一。有色金属采选回收率仅为50%～60%；矿产资源综合利用率达70%的矿山仅占7%，综合利用率达50%的矿山不到15%，75%的综合型矿山企业综合利用率不到2%～5%；选矿回水利用率65%～70%；尾矿综合利用率为20%左右；冶炼的资源综合利用率为40%～60%，许多共、伴生矿没有综合回收；工业水重复利用率为72.8%；固体废物资源综合利用率为7%～8%；SO2的利用率约70%左右，致使每年排放大气中的SO2高达50余万吨。因此在有色金属工业的采、选、冶、加工过程中，对尾矿及“三废”进行综合利用显得格外迫切。

2.再生资源回收利用

除开展矿产资源的综合利用之外，发展再生资源回收利用也是非常重要。

发展再生资源回收行业，可以节省采矿、冶炼、电解等工艺环节，大量减少污染排放和能源消耗，也是降低资源对外依存度、推动我国生态文明建设的必由之路。业内预计，到2020年末，我国再生资源回收行业整体产业链产值将达3万亿元。

资源综合利用的途径

综合利用固体废物生产的产品包括：利用煤矸石、铝钒石、硼尾矿粉、锅炉炉渣、冶炼废渣、化工废渣及其他固体废弃物生产建材产品、电瓷产品、肥料、土壤改良剂、净水剂、作物栽培剂；利用制糖废渣、滤泥、废糖蜜、淀粉废渣、造纸污泥等生产造纸原料、建材产品、酒精、饲料、肥料、赖氨酸、柠檬酸、核甘酸、木糖，碳化硅、饲料酵母，及多种有机糖类。

综合利用废水（液）生产的产品包括：利用化工、纺织、造纸工业废水、制盐液（苦卤）及硼酸废液，生产银、盐、锌、纤维、碱、羊毛脂、多种无机盐类、粘合剂、酒精、香兰素、饲料酵母、肥料、制冷剂、阻燃剂、燃料等；利用酿酒、酒精、制糖、制药、味精、柠檬酸、酵母废液生产饲料、食用醋、酶制剂、肥料、沼气，以及利用糠醛废液生产的醋酸钠；利用石油加工、化工生产中的废硫酸、废碱液、废氨水以及蒸馏或精馏釜残液，生产硫磺、硫酸、硫铵、氟化铵、芒硝、硫化钠、环烷酸、肥料，以及酸、碱、盐等无机化工产品和烃、醇、酚有机酸等有机化工产品。

再生资源生产的产品包括：回收生产和消费过程中产生的各种废旧金属、废旧轮胎、废旧塑料、废纸、废玻璃、废旧家用电器、废旧电脑及其他废电子产品 ，从中提取金属（包括稀贵金属）非金属和生产的产品；利用废棉、废棉布、废棉纱、废毛、废丝、废麻、废化纤、废旧聚酯瓶和纺织厂、服装厂边角料，生产造纸原料、纤维纱及织物、无纺布、毡、粘合剂、再生聚酯产品；利用废轮胎等废橡胶、废塑料生产的胶粉、再生胶、轮胎、防水材料、橡胶密封圈、塑料制品、建材产品、装饰材料、保温隔热材料；利用杂骨、皮边角料、毛发等生产骨粉、骨油、骨胶、明胶、胶囊、磷酸钙及蛋白饲料、氨基酸、再生革、生物化学制品。

城市矿产垃圾：放错地方的资源

据测算，每回收利用1万吨再生资源，可节约自然资源4.12万吨，节约煤1.4万吨，减少6万吨～10万吨垃圾处理量；每利用1万吨废钢铁，可炼钢8500吨，节约铁矿石2万吨，节能0.4万吨标煤，少产生1.2万吨废渣，减少86%的空气污染。

在“城市矿产”回收体系当中，垃圾分类处理是废弃资源再生回收利用中重要的一个环节。通过分类投放、分类收集，把有用物资，如纸张、塑料、橡胶、玻璃、瓶罐、金属以及废旧家用电器等从垃圾中分离出来回收利用，既提高垃圾资源利用水平，又可减少垃圾处置量。按照一般城市特点，我们将城市可能产生的垃圾进行分类，主要分为：动物尸体、人畜粪便、可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

垃圾分类处理大致分为三个步骤：湿垃圾（有机垃圾）在有机垃圾加工利用厂被加工成有机肥或有机复合肥，用于绿化或农业施肥；干垃圾（无机垃圾）在生活垃圾分拣中心被进一步细化分类为废纸张、废塑料、废玻璃、废金属等可回收利用成分，再由相应的再生利用厂进行再生利用；有害垃圾在有害垃圾分拣处置站分拣，可回收利用物送去回收利用，残渣进行焚烧或安全填埋处理。

对垃圾进行分类收集，有以下诸多优点:

一是减少占地。生活垃圾中有些物质不易降解，使土地受到严重侵蚀。垃圾分类，去掉能回收的、不易降解的物质，能减少垃圾数量达60％以上。

二是减少环境污染。废弃的电池中含有金属汞、镉等有毒的物质，会对人类产生严重的危害；土壤中的废塑料会导致农作物减产；抛弃的废塑料被动物误食，会导致动物死亡。

三是变废为宝。中国每年使用塑料快餐盒达40亿个，方便面碗5亿~7亿个，一次性筷子数十亿支，这些占生活垃圾的8％~15％。1吨废塑料可回炼600公斤柴油。回收1500吨废纸可生产1200吨纸。1吨易拉罐熔化后，能炼结成1吨很好的铝块，可减少开采20吨铝矿。生产垃圾中有30％~40％可以回收利用，应珍惜这个本小利大的资源。

石墨，缘何脱颖而出？

曾小波 徐明

2008年，英国曼彻斯特大学两位学者因发明石墨烯材料获得诺贝尔奖，在全球引发“石墨热”；欧盟宣布石墨烯入选“未来新兴旗舰技术项目”，并设立专项研发计划；日本将石墨作为重要战略性矿产资源进行储备；美国将石墨列为高新技术产业的关键矿物原料，实行立法保护。2015年10月，习近平总书记考察访问英国莫彻斯特大学石墨烯重点实验室；2015年10月，华为与曼彻斯特大学石墨烯研究所签订石墨烯合作战略协议；2016年，《全国矿产资源规划》将晶质石墨列为我国战略性非金属矿产资源。

石墨烯晶体结构模型

石墨到底是一种什么样的资源，为什么会在众多矿产资源中“脱颖而出”？在中国经济面临新常态、产业转型升级的关键时期，晶质石墨资源开发及高科技利用将会带来怎样的机遇与挑战？

一、晶质石墨是什么

石墨，别称“石涅、石黑、石螺、石黛、画眉石”，是C元素的结晶矿物之一，素有“黑金子”的美称，呈钢灰色、黑灰色，具半金属光泽，有滑感，易污手。

石墨分为天然石墨和人造石墨，天然石墨可分为晶质石墨和隐晶质石墨。晶质石墨特别是大鳞片晶质石墨是高端石墨产品的重要原料，工业价值较大。

中国石墨矿产分布及生产加工基地示意图

二、晶质石墨的战略地位

1.晶质石墨的性质

晶质石墨具有金属和非金属两种特性，同时是碳结晶矿物，具有优异的导电、导热、自润滑、耐高低温、高化学稳定性、密封、抗辐射及可塑性型强等特点，使其在光学、微电子、热力学等方面具有独特的优异性能。

2.晶质石墨的主要产品

耐火材料：鳞片石墨大量应用于冶金工业中的石墨坩埚和镁碳砖生产等。

高纯石墨：高纯石墨材料要求C≥99.9% ，用于核能、半导体等高新技术产业的材料，则要求C≥99.99 %。

铸造工业用石墨：用石墨作铸模涂料，增加铸件的光滑度，减少铸件的裂纹和孔隙。对石墨原料的要求一般粒度0.074mm，含碳70%～80％。

柔性石墨：具有较高的化学稳定性、耐高低温、耐腐蚀、耐辐射、导电、导热、安全无毒，且具有良好的柔韧性、自粘性和润滑性，广泛应用于石油、化工、冶金等领域。

胶体石墨：拉丝用石墨乳粒度小于10μm，含碳98%～99％；模锻用石墨乳呈鳞片状，含碳要求在80%～99％以上，粒度＋0.15μm。

锂离子电池负极材料：目前成熟应用的主要是碳石墨材料，是电子、新能源汽车等新兴产业的关键性材料。

各向同性石墨材料：是核能、半导体、电火花加工等高新技术产业发展急需的高端石墨产品，大量用于单晶硅、多晶硅等半导体材料的制造设备。

电气工业用石墨：利用石墨制作电极、电刷、碳棒、碳管、阳极板、石墨垫圈等。对石墨原料的要求为粒度43μm，含碳94%～97％。

石墨烯：是目前发现的最薄最轻、硬度最高、韧性最强、导热性和导电性最好的纳米材料，被誉为“21世纪的新材料之王”。

3.晶质石墨的战略地位

晶质石墨是多种工业必需的关键性原料：在航空航天方面，用于制造远程导弹或者航天火箭推进器的材料、宇宙航行设备的零部件等；在国防军工方面，用于制造新型潜艇的轴承，生产国防用高纯石墨、火药、石墨炸弹、隐形飞机和导弹的鼻锥等；在化工方面，用于制作热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、泵等设备，用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业；在电子方面，用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件、电视机显像管的涂层、电磁屏蔽的导电塑料等；在新能源汽车方面，可用于锂离子电池负极材料；在核能工业，高密度的高纯石墨和氟化石墨，用作核反应堆中子减速剂和防原子辐射的外壳；在光伏产业，石墨烯是一种较好的储氢材料，用于制作大比电容的超级电容，提高锂电池的充放电效率，石墨烯也是太阳能电池较好的备选材料。

晶质石墨将带动新能源、新材料等领域的技术革命。石墨烯将带来诸多工业革命性的技术进步，是未来科技竞争的核心。计算机及互联网领域的技术革命：石墨烯芯片的主频可达1000GHz，是普通晶硅电脑芯片的数百倍；通信领域的技术革命：石墨烯制成的天线以1000GHz的频率正常工作，远超目前常规的天线；新能源工业技术进步：石墨烯制成的超级电容器，充电时间只需1 毫秒，新能源汽车电池有望充电10分钟，连续开行1000公里；国防军工：石墨烯强度比钢强200倍，是现有测试材料中轻度最强的，这将带来武器工业的技术革命。

4.晶质石墨的需求

未来，传统领域石墨需求保持稳定，新兴产业石墨需求将快速增长，需求增长集中在晶质石墨。据中国地质调查局预测，2020年晶质石墨需求将达到95万吨，新兴产业需求占比将超过45%，其中，新能源和新能源汽车领域需求约23万吨，核电领域需求约14万吨，高端制造和电子信息等领域需求10万吨以上。预测到2030年，晶质石墨需求将达到135万吨，新兴产业需求占比将进一步提高。

三、晶质石墨产业发展机遇与挑战

1.我国石墨资源丰富，资源保障程度高。

据美国地质调查局（USGS）统计，2017年，全球石墨储量2.7亿吨，80%集中分布于土耳其、巴西和中国。矿石种类上，晶质石墨主要分布在中国、乌克兰、斯里兰卡、马达加斯加、巴西等国；隐晶质石墨矿床主要分布于土耳其、印度、韩国、墨西哥、奥地利、中国等地。多数国家只产出某一类型石墨，中国是少数几个石墨资源种类齐全的国家之一。

中国石墨资源丰富，总保有量长期位居世界前列，其中晶质石墨资源量约2.6 亿吨。晶质石墨以大、中型矿居多，占矿产地总数的70%，全国晶质石墨保有矿物储量约88%集中分布于大型矿中。目前，我国已形成六大石墨生产加工基地，产量占全国的80%以上，其中晶质石墨主要产地有黑龙江鸡西、黑龙江萝北、山东平度、内蒙古兴和等；隐晶质石墨主要产地有湖南郴州、吉林磐石等。

2.晶质石墨深加工技术相对落后，尚未成为资源强国。

长期以来，我国晶质石墨深加工技术相对落后，大量出口低附加值产品，高端深加工产品主要依赖进口，开发利用粗放。

石墨产品一般分为高纯石墨（固定碳含量>99.9%）、高碳石墨（94%~99%）、中碳石墨（80%~93%）和低碳石墨（50%~79%）四大类，国内企业主要生产低碳、中碳石墨产品，高碳和高纯石墨产品较少。球化石墨、柔性石墨和氟化石墨等深加工产品占比有限，深加工技术相对落后。出口的石墨产品80%为初加工产品，同类产品进出口价格相差悬殊，如球化石墨进口价格是出口价格的两倍以上。

石墨矿石中含有大量的杂质矿物，晶质石墨矿石的品位较低，一般为3%~15%，但可浮性很好。在选矿过程中，需采用多段磨矿多段选别，通过筛分或水力旋流器分级，及时将已解离的大鳞片石墨分离出来，避免受到反复磨损。

我国中小型采选企业数量多，生产规模小而散，技术设备落后，采富弃贫、采易弃难等现象突出，晶质石墨利用率仅为40%，资源浪费严重。

四、结语

晶质石墨不仅应用于耐火材料、电极电刷、铅笔、铸造、密封、润滑等传统工业领域，更是高端装备制造、新能源、新材料等战略性新兴产业及核电领域的关键资源，被誉为“21世纪支撑高新技术发展的战略资源”，素有“黑金”美誉。随着技术发展和应用领域的不断拓展，晶质石墨资源的战略地位越来越受到重视。

我国是世界石墨资源大国，第一大石墨生产国、出口国和消费国，但长期以来石墨加工技术落后，大量出口低附加值产品， 高端深加工产品主要依赖进口，资源优势未能转化为技术和经济优势。未来，随着我国石墨资源战略地位凸显，科学利用和保护天然石墨资源，开发深加工技术和发展高端产品，将成为石墨产业发展的必然趋势。

中外专家一起查看天津地热勘探井岩芯 。 关晓琳 摄

9月20日~21日，自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、吉林大学、中国地质大学（武汉）主办的地热国际研讨会在“中国温泉之都”天津召开。来自中国、美国、法国、新西兰等国家的200多位地热专家，分享了地热资源勘查开发利用的典型案例和最新科研成果，共同探讨了地热开发利用现状与趋势，为正在崛起的地热产业注入新活力。

多样化、高效梯级利用：世界地热能开发利用水平逐年提高

地热能是蕴藏在地球内部的热能，通常分为浅层地热能、水热型地热能、干热岩型地热能。国际能源署（IEA）、中国科学院和中国工程院等机构的研究报告显示，世界地热能基础资源总量为1.25×1027焦耳（折合4.27×108亿吨标准煤）。其中，埋深在5000米以浅的地热能基础资源量为1.45×1026焦耳（折合4.95×107亿吨标准煤）。地热能以其清洁、高效、可再生的优势，在未来清洁能源发展中占有重要地位，有望成为能源结构转型的新方向。目前，全球有效开发利用地热资源的国家已达80多个。地热能开发利用方式呈现多样化、高效梯级利用的特点——直接利用（供暖、康养、旅游、种养殖等）和发电。

在直接利用方面，截至2015年底，世界开发利用浅层地热能的地源热泵总装机容量约为5万兆瓦，占世界地热能直接利用总装机容量的71%左右；水热型地热能供暖装机容量为7556兆瓦，占世界地热能直接利用总装机容量的10.7%。

地热能发电是地热能利用的重要方式。2015年，世界水热型地热能发电装机容量为1.26万兆瓦。冰岛地热发电量占到全国总发电总量的30%，而且全国90%的房屋采用地热供暖。美国地热发电装机容量已达3500多兆瓦，正在实施的地热能前沿瞭望台工作计划到2050年将实现为1亿家庭提供绿色用电。

目前，干热岩型地热能的开发利用正处于试验研究阶段，它是未来地热能发展的重要领域。美国、法国等国家经过近40年的探索，在干热岩勘查评价、热储改造和发电试验等方面取得了重要进展，积累了一定经验。相比而言我国起步较晚，2012年，科技部设立国家高新技术研究发展计划( 863计划），开启了中国干热岩的专项研究；中国地质调查局和青海省地勘局在青海共和盆地组织开展了干热岩调查评价。

中低温地热供暖为主、发电为辅：中国地热能产业体系已现雏形

在政策引导和市场需求推动下，中国地热资源利用已经形成了以中低温地热供暖等为主、发电为辅的格局。尤其是在水热型地热能利用方面，以年均10%的速度增长，已连续多年位居世界首位。截至2017年底，水热型地热资源供暖建筑面积超过1.5亿平方米，浅层地热能实现供暖（制冷）建筑面积超过5亿平方米。

中国地质调查局水文地质环境地质部副主任吴爱民系统阐释了中国地调局联合国家能源局、中国科学院和国务院发展研究中心等机构发布的《中国地热能发展报告（2018）》白皮书。他介绍说， “十二五”期间，中国地质调查局组织全国60多个单位3000多名技术人员，完成了全国地热资源调查，对浅层地热能、水热型地热能和干热岩型地热能资源分别进行评价。结果显示，我国大陆336个主要城市浅层地热能年可采资源量折合7亿吨标准煤，可实现供暖（制冷）建筑面积320亿平方米；水热型地热能年可采资源量折合18.65亿吨标准煤；初步估算中国大陆埋深3~10千米干热岩型地热能基础资源量折合856万亿吨标准煤,其中埋深在5500米以浅的基础资源量折合106万亿吨标准煤。鉴于干热岩型地热能勘查开发难度和技术发展趋势，埋深在5500米以浅的干热岩型地热能将是未来15~30年中国地热能勘查开发研究的重点领域。

在上世纪70年代我国著名地质学家李四光倡议开展“地热会战”的京津冀区域，正凭借地热资源禀赋和开发基础，成为中国最大的地热城市群。截至2015年底，京津冀年利用浅层地热能建筑物供暖制冷面积为8500万平方米，约占全国的20%。天津市是中国中低温地热资源利用最好的城市之一，现有地热开采井466眼，地热供暖面积3500万平方米，占全市集中供暖面积的8％，主要用于供暖、生活用水和特殊用途等。河北省雄县供暖建筑面积达460万平方米，满足县城95%以上的冬季供暖需求，创建了中国首个供暖“无烟城”，形成了水热型地热能规模化开发利用“雄县模式”。

尽管我国地热能产业体系初步形成，但我国地热能发展也存在不充分、不协调的深层次问题，亟待解决。

一是对地热能资源勘查评价和科学研究不充分。我国进行过两次全国性地热能资源评价，仅对少数地热田进行了系统勘查，研究基础薄弱，分省、分盆地资源评价结果精度较低，与发达国家相比存在明显差距。二是对地热能产业发展初期扶持的政策不充分。目前，中央和地方政府出台了一些财政和价格鼓励政策，对加快浅层地热能开发利用及促进北方地区清洁供暖具有积极的引导作用，但政策不完善，执行不到位、不充分。三是地热能产业发展不协调问题依然突出。四是地热能资源管理制度不协调，缺乏具体可落地的管理手段和措施。

增强型地热系统：国际干热岩勘探开发的前沿成果令人耳目一新

增强型地热系统（EGS），即通过水力压裂等储层改造手段从低渗透率、低孔隙度的高温岩体中提取热量的工程，是从地球深部抽取地热能量的一个复杂过程。从1973年美国芬顿山EGS项目至今，已有8个国家形成了31项EGS示范工程，累计发电装机容量约为12.2兆瓦。

深部地热探测与干热岩资源开发正成为全球地热资源开发的热点和制高点，也成为这次研讨会广泛热议的话题。

本次地热国际研讨会吸引了美国地质调查局地质矿产能源与地球物理科学中心主任科林·威廉姆斯、美国地热能前沿瞭望台（FORGE）计划干热岩项目首席科学家约瑟夫·摩尔、法国苏尔茨干热岩商业化发电项目首席科学家阿尔伯特·金特尔等国际知名专家，他们结合干热岩勘探开发工程案例，介绍了地热（干热岩）EGS场地勘查选址、钻完井、高温测井、压裂造储、大地热流数据收集、地热田三维建模、注采开发诱发微震等技术问题以及研究新成果和新认识。

中国地质调查局水文地质环境地质调查中心张森琦分享的干热岩勘查成果令人振奋。2013年以来，中国地质调查局与青海省联合推进青海重点地区干热岩型地热能勘查，在共和盆地圈定出14处隐伏干热岩体，在盆地外围圈定出4处干热岩体，总面积3092平方公里。在其中一处干热岩体——恰卜恰干热岩体实施的勘探孔，3705米孔底深处的温度达到236℃。

与会各国专家表示，干热岩勘查与开发需要攻克许多难题，以美国地热能前沿瞭望台“FORGE”计划为例，主要有：高温结晶岩中的水平井钻进技术、低成本钻进技术、硬岩钻探新型完井方法和裂隙网络压裂技术、利用原生裂隙的应力场调整方法、诱发地震的预测和管控、热—力学—化学模型、微震事件与有效储层改造的平衡等。

在高温钻井方面，国外已形成了可满足260℃的完整的高温钻完井技术体系；美国等国家在探索试验激光钻井、热熔钻井、脉冲放电钻井等技术，其中任何一种技术开发成功，都将引起干热岩钻井的革命性变化，明显降低钻井成本。

在高温固井和高温测井方面，国外形成了适用温度高达350℃的固井核心技术，而且主要掌握在斯伦贝谢等几大国际油服公司手中。据悉，相关仪器设备如高温测井仪器售价高昂，外国公司不对外销售仪器，仅提供技术服务，而且服务价格很高。

在地热监测方面，实验性项目主要集中在地热井流体监测、热储改造诱发微地震监测、地热开采环境影响监测等方面。法国公司在莱茵地堑地区实施的苏尔茨增强型地热系统采用光纤传感技术进行了持续多年的温度监测，取得许多新认识。

政策激励科技创新：典型国家地热发展的有益经验值得借鉴

会议报告显示，世界主要资源国促进地热能产业可持续发展的许多激励政策和具体做法，对我国推进地热能产业加快发展具有重要的借鉴意义。

一是立法先行，理顺地热能管理体制机制。为了支持地热能产业发展，发达国家普遍通过立法来确立地热能法律属性，明确管理权责主体，理顺政府管理体制机制。

二是政策激励，推进地热能规模化开发利用。发达国家地热能产业发展具有鲜明的政府引导与政策引领特征。美国、德国等国家均出台了包括税收抵免在内的多项税收优惠政策，对地热能开发利用项目给予一定比例的财政补贴。

三是科技创新，推动地热能高效勘探开发利用。世界地热能发展典型国家均重视科技创新，通过加大科研经费投入、设立重大科技研发计划、组织联合研发团队等方式，持续推动地热能勘探开发利用颠覆性技术攻关，助力地热能产业提质增效。

四是国际合作，助力发展中国家地热能较快发展。发展中国家也高度重视地热能产业发展，通过吸引国外资金和先进技术开发利用本国地热能。

产学研用协同攻关：打造中国地热能全产业链

我国地热能资源雄厚，市场空间广阔，发展趋势良好，是极具发展潜力的朝阳产业。如何用好地热能这一“充电宝”，构建地热能全产业链，为我国高质量绿色发展和生态文明建设高质量发展注入“能量”，是行业内外一直关注且迫切需要解决的问题。专家们在演讲中纷纷对此提出建议。

中国科学院院士汪集旸在报告中抛出了“地球充电/热宝”新概念，引起与会者极大兴趣。他认为，可以将弃风弃光所产生的能量，以及分散在城市中的发电厂、污水处理厂余热等各种“废热”能量集中起来储存于地下并按需求取出加以利用。这种地热与其他可再生能源互补综合利用、实现较高能源使用效率的“地热+”模式，为我国北方地区可再生能源综合利用提供了新思路。

吉林大学许天福教授特别对我国干热岩地热产业发展提出建议。他说，干热岩资源潜力大，研发周期长，政府要加大投入，以高校与科研院所为依托，与企业紧密合作，实现“产学研用”联合攻关。在我国西部青海、西藏地区，加强高温花岗岩型干热岩EGS工程示范基地建设，使我国在该技术领域尽快达到国际同等水平。在我国东部华北平原、松辽盆地等地区，推进沉积盆地型干热岩示范基地建设。依托EGS示范基地，实现干热岩开发利用关键技术的集成及验证，研发单井封闭性干热岩高效换热开发技术等。

自然资源部中国地质调查局副局长王昆在讲话中提出的三项重点工作可谓及时回应了人们的关切。他表示，中国地调局将重点对目前还不具备商业开发条件、技术尚不成熟的深部地热能和干热岩组织科技攻关，近期重点开展3个方面工作：

一是加快推进深部地热资源勘查。中国地调局将深部地热勘查开发摆在与天然气水合物勘查开发同等重要的战略位置，加大资金投入和工作力度，部署开展全国深部地热资源勘查。根据北方地区冬季清洁供暖的需要，优先启动北方主要城市深部热储探测，推进地热资源高效开发利用。

二是实施干热岩资源勘查与试验性开发科技攻坚战。以青海共和盆地为试验区，联合地方政府、企业和科研院所，多方协作，研究热源机制，突破干热岩探测、高温硬岩钻探、储层建造、发电等关键技术，力争实现试验性发电，建成中国首个干热岩勘查开发示范工程和研究基地，为中国干热岩商业化、产业化开发积累经验。

三是搭建地热勘查开发科技创新平台，深化国际合作交流。组织实施地球深部探测计划，打造雄安新区和青海共和地热资源勘查开发国际交流合作平台，建立地热勘查开发国家级重点实验室，联合发起国际地热大科学计划。

中国地热勘探开发利用的第二个春天已经到来。

矿产资源节约与综合利用调查工程进展顺利、成效突出，在支撑开发利用监管、挖掘资源利用潜力的同时，也促进了地质调查工作的转型。

2017年，由中国地调局郑州矿产综合利用研究所牵头组织实施的矿产资源节约与综合利用调查工程进展顺利，成效突出。

据统计，2017年度，该工程的目标任务（含科技创新目标）完成良好，实物工作量圆满完成，其中，完成1∶5万区域地质调查1338平方千米，完成率100%；完成1∶5万矿产地质调查6726平方千米，完成率100.98%；完成1∶5万地质环境调查7508平方千米，完成率100%；完成选冶试验526次，完成率116.89%。

卡尔却卡工作区1∶5万矿山地质环境问题保护与治理区划图

利用水平调查支撑开发利用监管

一是实现了矿山数据及时汇聚更新，提高了矿产开发利用水平调查可靠性和时效性。

该工程全面收集了2016年度煤炭、铁矿、锰矿、铜铅锌等20余个矿种勘查开采公示系统中数据，完善“三率”数据库。并通过数据挖掘分析，编写《重要矿产资源开发利用情况通报》，主要内容包括重要矿产资源采矿行业集中度、选矿行业集中度、产能利用率、开采回采率、选矿回收率、共伴生综合利用率、综合利用率、废石排放强度与循环利用、尾矿排放强度与循环利用等内容。

根据调查分析，我国非能源领域19个矿种与煤炭矿山共计排放尾矿与煤泥6.51亿吨，当年利用、处置尾矿1.32亿吨，平均尾矿利用率18.97%；尾矿累计积存量109.93亿吨。我国矿山废石利用率不高，排放矿山废石总量较多的矿种如铁矿、铜矿、镍矿、钼矿、磷矿等矿种的废石利用率较低。有些硫化矿废石，来自硫化矿物开采中剥离的废石和矿物夹石层以及排土，这类矿山废弃物中，残存相当高的硫化物，露天堆置条件下，易被空气中的氧气氧化，氧化深度直达堆体内部。遇降雨形成强烈的酸性水，通常酸度在pＨ1-2，并挟带大量的重金属离子。

二是“三率”指标技术要求体系得到进一步完善，大力促进矿产资源利用水平。工程相关部门在矿山调研、会议研讨、矿山试用、广泛征求意见的基础上，研究提出钽矿、铌矿、镁矿、芒硝、膨润土、硅质原料资源合理开发利用“三率”指标要求，并向国土资源部提交相关指标要求建议。截至目前，不包括新提出的6矿种“三率”指标要求，国土资源部已发布五批共33个矿种的“三率”最低指标要求，涵盖能源矿产、有色金属矿产、黑色金属矿产、非金属矿产等，基本构建形成了重要矿种的“三率”指标体系。矿产“三率”指标体系的建立，对于推动矿产资源合理开发和有效管理，提高矿产资源保障能力将产生积极影响。

“矿产‘三率’指标要求，是矿山企业开发利用矿产的‘最低要求’和节约与综合利用的‘红线’，是矿山企业矿产开发利用方案和矿山设计的依据。新建或改扩建矿山企业‘三率’指标要达到相应指标要求，在产矿山要在指标发布之日后两年内达到规定指标要求。”该工程首席、中国地调局郑州矿产综合利用研究所所长冯安生介绍称，矿产“三率”最低指标要求的制定，是国土资源部落实节约优先战略，健全矿产资源节约集约利用机制和促进生态文明建设的重要措施，强化了矿产资源合理开发利用的监督管理；通过源头保护、过程监管、后果严惩的全流程管理，开展指标评估，加强指标考核，引导并促进矿山企业提高矿产“三率”水平，可以有效促进矿山企业节约与综合利用。

为引导矿山创新开发利用技术，倡导绿色开发模式，2017年，该工程启动了矿产资源开发利用领跑者指标制定工作，领跑者指标在“三率”指标的基础上，涵盖效率指标、技术先进性、数字矿山、资源循环利用等方面的指标，目前已按2017年初目标任务完成了铜矿、磷矿、锰矿等矿种资源合理开发利用领跑者指标要求制定（建议）。

三是重要矿产资源开发利用水平试点工作启动，促进我国资源利用效率进一步提高。该工程在2017年提出了13项指标反映矿产资源开发利用水平，形成了矿产资源开发利用水平评估办法规程，创新了矿产资源开发利用评价方法，研究提出矿产资源开发利用水平试点办法，并在确定了评价技术指标的基础上，编制了“矿产资源开发利用水平调查评估试点工作办法”并提交国土资源部储量司。2017年8月10日，国土资源部办公厅印发《矿产资源开发利用水平调查评估试点工作办法》（国土资发〔2017〕33号）下发试点省份及各业务支撑单位使用。该文件的印发，为国家生态文明体制改革总体方案中矿产资源开发利用水平调查评估制度建设奠定了基础，有效支撑了国土资源部工作。

四是铜尾矿等六矿种尾矿综合利用特征调查全面完成，助推绿色矿业发展。建立形成了铜铅锌钼金萤石矿山尾矿综合利用特征数据库，通过对尾矿、废石综合利用调查评价发现了一大批具有综合利用价值的尾矿、废石、废渣。

技术创新支撑资源利用潜力挖掘

1.钼（铜）冶炼废酸中稀散元素铼的综合回收技术。

铼作为一种有特殊用途的稀散金属，在航空航天发动机高温合金方面有着不可替代的作用，是重要战略新材料资源。铼在自然界中没有独立的矿床，常常伴生在辉钼矿和铜矿中，目前绝大多数钼冶炼企业没有合理的技术方法对铼进行综合回收，造成铼资源的严重流失。鉴于此，研发了一种离子交换法从钼精矿焙烧淋洗液中直接吸附铼的工艺，能够实现钼精矿焙烧淋洗液中铼的高效综合回收，可得到99.9%以上的高铼酸铵产品，铼总体收率>95%。该项技术配套申请了2项发明专利，2017年度已授权1项,目前已通过了中国有色金属协会组织的成果鉴定，鉴定结果表明该技术达到国际先进水平。

2.晶质石墨层压粉碎-分质分选技术。

鳞片石墨原矿固定碳含量较低，需要经过富集提纯后方可进一步加工利用，常规浮选法流程长、富集比低、生产成本高。大鳞片石墨（100目以上）原料的价格是细鳞片石墨(100目以下)的2～4倍，保护石墨大鳞片是石墨选矿相对于其它矿物选别的一个特殊要求，常规粉碎工艺有助于提高磨矿效率，但是对保护大鳞片十分不利，尤其是在粗磨阶段，导致石墨大鳞片损失率高，分选产品相对单一，无法差异化利用。鉴于此，研发了晶质石墨“层压粉碎-混目浮选-分质分级-区别再选”技术工艺，区别再选采用并联工艺，避免了传统串联工艺中流程长、分选环境复杂，产品单一的缺点。该技术目前已申请国家发明专利1项。

3.青海南翼山油田水老卤稀散元素可利用性研究。

南翼山油田卤水属于氯化物型高钙高铵卤水，是青海柴达木盆地深层地下卤水的典型代表，该卤水富含锂、钾、硼、铷、铯等元素，综合利用价值较高。结合油田水老卤的化学组成特点，选择了老卤提硼-萃余液除钙-除钙液浓缩-母液除镁-净化液提锂-铷铯分离的综合路线，硼反萃率达99.03%，钾回收率72.95%，锂的总回收率62.04%，成功制备了硼酸、氯化钾、碳酸锂等产品，化验指标满足或超过国家相应产品的国家标准。同时对稀散元素锂、铷、铯的分离提取，试验指标较好，能进行有效的综合回收。

4.黑龙江三矿沟铜浸渣综合利用技术。

黑龙江多宝山—三矿沟铜矿铜浸渣中含铁33.24%~44.66%、储量约100 余万吨，项目组从铜堆浸尾矿工艺矿物学入手，提出了磁重联合工艺流程综合回收铁和石榴子石，采用磁选工艺获得产率7.82%、含磁性铁65.16%、回收率89.34%的磁铁矿精矿，磁选尾矿重选可得到产率53.57%、纯度95%以上的钙铁榴石精矿产品，实现了共伴生矿物的综合回收，践行了矿产资源减量化利用原则。该技术工艺的主要创新是流程结构短，成本低，简单易于实施。该项技术成果的应用，可显著提高矿石的资源利用率和综合利用水平，有力促进矿产资源化、减量化利用，极大地提升企业经济效益和社会环境效益。该技术目前已得到国内企业的认可，有望进一步工业实施。

5.青海祁漫塔格低品位铁铜矿高效经济综合利用技术。

青海鸿丰伟业矿产投资有限公司正在开发利用拉陵高里河下游铁铜矿属于易选矿石，目前所处理的矿石铁品位32.80%，含铜0.16%。由于铜含量较低，现场并没有进行综合回收。项目结合高寒海拔地区的特点，研制了“弱磁粗选-磁筛提铁降铜-磁选混合尾矿再浮选铜”的技术工艺，铁品位32.80%，含铜0.16%原矿，最终获得铁精矿中铁品位66.84%、回收率72.01%，铁品位较现场提高了3个百分点。铜精矿中铜品位13.59%、铜回收率71.98%，实现了低品位伴生铜资源的综合回收。

该技术解决了传统“先磁后浮”工艺中由于铜损失到铁精矿中导致铜回收率低、铁精矿硫含量超标的技术难题，仅拉陵高里河下游地区就实现3000万吨铁铜矿石的高效利用，综合回收10万吨金属铜资源。高寒海拔地区由于常年气温较低，药剂用量为内地的2~3倍，该工艺能够显著降低药剂用量，对周围生态无明显影响，尤其适合高寒海拔地区低品位铁铜矿的推广应用。该技术目前已申请国家发明专利1项。

6.新疆东天山铁矿中伴生钴综合利用。

东天山中段有色金属基地中，红云滩-铁岭-百灵山-多头山一带的铁矿中伴生钴，含量0.016%~0.045%。含钴铁矿石估计有4000万吨，含钴铁尾矿有数百万吨。目前，这些铁矿均采用单一磁选流程回收磁铁矿，钴未综合利用。

在基地开发利用现状调查中，郑州所发现了这一珍贵的共伴生资源，并对其综合回收进行了选矿试验。采集样品为多头山铁矿选铁尾矿，含钴0.038%，矿石中同时伴生有低含量的硫也未回收。将尾矿磨矿至-200目45%，经两次粗选一次精选两次扫选，可以获得含钴0.44%、含硫32.72%的钴硫精矿，钴回收率85.58%，硫回收率91.15%。伴生组分钴、硫均获得较好的回收效果。

7.川西锂多金属矿综合利用技术。

针对川西锂多金属矿普遍存在的品位低、复杂难选、综合利用程度低、开发利用中污染物排放量大等技术难题，通过新药剂研发与优化，开发出“锂铌钽混浮-混浮精矿弱磁除铁-强磁、重选分离铌钽”的选矿新工艺，实现了锂辉石浮选回收率由现有的65%提高至85%以上、铌钽综合利用率由现有的25%提高至50%以上的优异指标，并采用无氟工艺综合回收了尾矿中的长石。针对获得的锂辉石精矿，采用晶型转化-焙烧-浸出的优化工艺，锂浸出率可达85%以上，在此基础上，以无水磷酸铁作为前驱体，获得振实密度1克/立方米，0.1C放电比容量达到150毫安时/克的磷酸铁锂。项目形成了针对硬岩型锂辉石矿，从选矿、冶金到材料的整体资源化利用新技术，研究成果已被金川奥伊诺矿业有限公司采用，有望实现成果转化。

地调成果支撑地调工作转型

一是矿产资源基地综合地质调查技术方法体系初步形成。在中国地质调查局资源评价部的领导下，通过多次研讨完成了《矿产资源基地综合地质调查技术要求》编制，并通过局专题会讨论，目前已在试点项目试用。

矿产资源基地综合地质调查以矿产资源基地资源、技术经济、环境等要素的多目标综合调查为新的工作理念，以需求为导向，以资源开发与环境保护综合效益最大化为原则，按照科技引领、整体部署、综合调查、同步实施的思路，开展矿产资源基地资源条件调查、地质环境条件调查和技术经济条件调查等调查工作，同步开展资源潜力评价、技术经济可行性评价和环境影响评价，在此基础上开展矿产资源基地资源环境综合评价，为资源基地的找矿突破、生态文明建设和矿政管理提供支撑，提出矿产资源基地勘查开发优化布局和绿色可持续发展对策建议。

在试点工作基础上，结合技术要求，编制了大型矿产资源基地综合地质调查工作指南，该指南按照资源潜力调查与评价、技术经济条件调查与评价、环境影响调查与评价、资源环境综合评价与规划布局四个方面的内容编制，对技术要求的试用推动具有重要意义。

本着资源、环境、技术、经济的有机统一，编制了《大型矿产资源基地综合评价方法》，涵盖数据获取和评价，对于统一评价方法体系具有指导作用。

二是大型矿产资源基地资源潜力调查支撑基地资源保障。

（1）开展新疆东天山中段资源条件调查，取得铜镍矿找矿进展，支撑了找矿突破行动，保障了该基地资源供给，2017年新圈定了找矿靶区4处，远景靶区2处，2016~2017年合计圈定铜镍找矿靶区7处，提交矿产地1处。首次在大南湖岛弧带内发现了岩浆铜镍矿，首次在东天山镁铁质杂岩体中发现了研究铜镍硫化物矿，引领了区域成矿理论研究和找矿工作，有望使得东天山铜镍资源储量大幅增加。

（2）开展赤峰有色金属基地资源条件调查，取得锡矿资源的找矿突破，有望重塑我国锡矿资源格局。发现一批重要的找矿线索，圈定找矿远景区4处，提交靶区5处。通过近两年来的工作，共计圈定了成矿远景区11处，提交找矿靶区9处，其中2016年提交5处，2017年提交4处。

（3）开展川西稀有金属矿集区资源条件调查，预计可提交矿产地2处，实现川西稀有金属资源的找矿突破。通过2017年度工作，初步圈定找矿靶区6处，预计可提交矿产地2处。

（4）开展青海卡而却卡工作区资源条件调查，圈定找矿远景区7处。依据已知矿点、矿化点和矿化线索及重要地球物理、地球化学异常和遥感异常的分布，结合含矿建造、容矿岩石、重要控矿构造特征，圈定甲类远景区3处，乙类远景区2处，丙类远景区2处。卡尔却卡2号、4号和6号远景区为甲类，1号和5号为乙类，3号和乌兰拜兴7号远景区为丙类。