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。

珍惜矿产资源 科学规划开发路线图

——谈矿业产业发展规划的作用、意义及编制

郭 敏 赵军伟 赵恒勤

对资源型地区来说，矿业在地方国民经济中占有重要地位，矿产资源的开采开发、矿产品加工以及延伸产业对地方经济发展发挥了重要的支柱作用。但随着生态文明建设的不断推进、世界矿业经济增长放缓，社会发展对资源开发提出了新的更高要求。矿业产业发展规划可以统筹协调好地方资源、环境、经济社会发展等各方面问题。

矿业在经济社会的基础地位

矿业是国民经济的基础产业，人类的衣、食、住、行、用、医等以及国家经济、社会建设与发展都离不开矿产资源。能源和原材料矿产是工业必不可少的“血液”和“粮食”。当今世界上，95%以上的能源、80%以上的工业原材料、70%以上的农业生产资料均来自矿产资源。

矿业支撑了我国经济社会全面发展，为经济建设提供了巨大的物质财富。我国是煤炭、铁矿石、铅矿、水泥用灰岩、建筑石料用灰岩等20多种矿产品的全球最大生产国和消费国，一些战略性新兴产业矿产品产量全球占比已从1990年的20%～30%增长到当前的70%～90%以上。目前，我国年矿石开采总量超过300亿吨，在全球矿产品生产和消费中占有关键性的地位。

矿业产业发展规划的作用与意义

矿业产业是依托矿产资源勘查、开采、选冶、加工、贸易等环节的全产业链经济活动，对区域经济社会发展发挥着巨大的带动作用。

矿业产业发展规划是对区域矿业产业发展进行细致而全面的专项规划。它依托区域优势矿产资源，在综合考虑区域经济基础和发展潜力的前提下，从区域特色资源、优势产业出发，因地制宜对矿产业布局做出合理安排，带动其他相关产业协调发展。矿业产业发展规划对加快区域矿业产业发展，将资源优势转化为经济优势，促进矿业产业结构转型升级，提升产业聚集度及辐射力，推进区域经济高质量发展等具有重要意义。

矿业产业发展规划的组成和编制

矿业产业发展规划的内容主要包括规划编制背景（产业发展环境）、区域矿产资源现状及发展基础、产业发展任务与思路、产业链设计、产业布局、规划保障措施等部分。

矿业产业发展规划编制的一般方法和过程为：首先对区域优势特色矿产资源开发、矿产品加工现状、产业发展环境进行广泛深入的调研，根据区域产业基础、特点及发展环境，分析产业发展面临的机遇、挑战及优劣势，预测产业发展方向；其次针对产业发展现状及发展条件，明确矿业产业发展定位，提出发展的总体战略和目标任务；再次提出总体产业布局，主导产业及相关产业类型及规模，细化拟落实的规划重点项目；最后，提出组织管理、资金、技术、人才等方面的措施、建议，以保障规划实施。

矿业产业发展规划编制要点

1.明确产业规划的定位

产业定位是产业发展规划的核心。产业规划编制前，一定要明确规划的定位，依据资源基础，确定产业发展方向。

同时，在规划编制过程中协调好矿业与其他相关产业的关系，如矿产品加工产业与材料产业的发展，以实现产业链融合发展。

2.设计好产业总体布局

产业规划布局是产业发展规划的重要内容，包括产业体系、产业结构、产业链、空间布局等，总体上要做到因地制宜、统筹兼顾、扬长避短、突出重点、综合发展，综合考虑生态环境保护、环境承载力、文物和动植物保护、水源地保护、土地利用等因素。同时在产业规划编制中，需要设置一批规划重点项目，明确项目实施的主要内容、建设空间布局、矿产品结构及方向、投资进度、预期效益等，以保证项目的可行性。

3.重视规划前期调研

矿业不同于其他产业，矿业开发涉及资源、安全、环保等领域，面广且形势复杂。规划编制过程中必须对产业发展现状进行广泛深入调研，研判产业发展形势和潜力，查询了解各种信息，搜集相关资料，需要到当地发改委、工信委、环保局等管理部门了解当地产业政策、招商引资情况、环保要求等，还需要到典型矿山企业调研资源开发现状，为合理安排规划任务、设计产业布局提供切实可行的保证。

4.提出针对性的保障措施

为了保证产业规划实施并达到预期效果，需要一系列可行的、有针对性的保障措施，主要包括规划实施主体的设置与组织管理、政策扶持、投（融）资方案、招商引资、技术改造与研发、人才培养等。结合当地实际情况，规划编制中要落实好如何实施，以获得理想的预期效果。

钨矿的开发利用

张红新 赵恒勤

世界钨矿资源储量比较丰富，地壳中钨的含量为0.001%，具有开采价值的只有黑钨矿和白钨矿。世界钨矿资源主要集中在阿尔卑斯-喜马拉雅山脉和环太平洋地质带。中国钨储量居世界第一，主要分布在中国南岭山地两侧的广东东部沿海一带，江西南部的储量最多。据中国矿产资源报告（2019）的数据，截至2018年底，我国钨矿查明资源储量为1071.57万吨(WO3含量)，约占全球总量的60%。其次为加拿大(29万吨)、俄罗斯(25万吨)和美国(14万吨) 。

我国钨矿地下开采矿山数量和产量都居主要地位，在112座钨矿山中，地下开采钨矿105座、露天-地下联合开采钨矿4座、露天开采钨矿3座。钨矿资源的选矿工艺根据资源类型的不同，存在较大差异。总体而言主要有三种工艺。一是黑钨矿选矿工艺。目前，黑钨矿选矿工艺一般可分四阶段进行回收，即粗选、重选、精选和细泥处理阶段。二是白钨矿选矿工艺。白钨矿资源常与多种钼、铋等有色金属伴生或共生，有用矿物嵌布粒度较细，白钨矿选矿工艺流程以浮选为主。三是黑白钨混合矿选矿工艺。黑白钨矿混合矿属难选矿石，其特点是钨品位低、嵌布粒度细、黑白钨与多种有用矿物密切共生，脉石矿物组成复杂。目前，黑白钨混合矿的选别采用硫化矿浮选-黑白钨混浮-白钨粗精矿加温精选-黑钨细泥浮选的主干全浮流程。

选矿后的钨精矿经冶金工艺制备出高纯的钨锭或钨粉。钨是高熔点稀有金属，具有优异的物理、力学和化学性能，主要用于制备金属加工、石油天然气及其他矿石的开采及建筑领域中各种硬质合金切削工具及钻头，也用于切割用的碳化钨和耐磨材料中，还用于制造重金属合金、电极、电子工业、钢材、特种合金等化学制品。

钨在高技术领域也得到较为重要的应用，高纯硅化钨由于其电阻仅为多晶硅的1/10，在超大规模集成电路中取代多晶硅作为栅电极材料，取代铝合金作为接线材料。高纯钨可取代铅和铝化合物作为集成电路陶瓷零件的线路材料、半导体的电接线和内部连线。钨和钨铜合金可用作硅晶片的散热材料。

钨矿也和我们的生活息息相关的，是制造灯用金属材料中最重要的一种材料。

虽然中国钨矿资源储量丰富，但是由于黑钨矿富矿多、易开采，资源被大量消耗。所以，加强钨矿节约和保护刻不容缓。

加强磷石膏综合利用 促进长江经济带高质量发展

张利珍 张永兴

磷石膏是硫酸与磷矿反应萃取磷酸生产过程中产生的副产物。目前，全国磷石膏累计堆存量达5亿吨，每年新产生近8000万吨，综合利用率不到40%。在“共抓大保护、不搞大开发”的新形势下，应加快磷石膏固废资源化利用，以降低大量堆存带来的环境和安全风险，促进长江经济带高质量发展。

磷石膏“堆”不是办法，“用”才是出路。目前，其“用”的主要途径有五个方面——

一是用于水泥工业，制水泥缓凝剂、硫酸联产水泥。水泥缓凝剂是水泥生产中的添加剂，磷石膏使用量为水泥量的3%~5%。用磷石膏替代天然石膏生产水泥缓凝剂，可有效提高磷石膏的综合利用率。而磷石膏制硫酸联产水泥工艺，在实际生产中难以推广应用。

二是生产石膏建材制品，其中用磷石膏生产建筑石膏是目前磷石膏应用中最为成熟的方法。将预处理后的磷石膏经过干燥、煅烧、陈化等流程制成建筑石膏，以建筑石膏为原料生产纸面石膏板、纤维石膏板等。

三是生产化肥，如硫酸铵、硫酸钾。磷石膏制硫酸铵的原理是磷石膏与碳酸铵反应生成硫酸铵，副产碳酸钙，该工艺技术成熟，生产设备通用，工艺条件易于控制，但是生产费用比单独生产尿素和硝酸铵高很多，工业推广价值不高。硫酸钾是一种重要的无氯钾肥，已工业化的方法是两步法，该工艺反应条件温和、能耗低、投资少、产品质量稳定，但是反应过程中钾的转化率不高。

四是筑路或采空区回填。磷石膏作为一种品质优良的路基填料，在工程建设中使用可不同程度地改善半刚性基层的性能。磷石膏还可用作充填骨料，和黄磷渣胶结重新回填到磷矿山采空区，减少地质灾害。

五是在农业上用作土壤改良剂。将磷石膏加入氮肥中,可减少氮挥发，提高氮肥利用率；磷石膏中含有钙、磷、硫、镁及有机质等农作物生长所需的营养成分，可用作土壤调理剂来调节土壤酸碱平衡，消除碳酸盐对农作物的毒害，解决土壤盐渍化、土壤缺磷等问题，促进农业高质量发展。

磷石膏当前以低值化利用为主，制得的磷石膏产品不仅受有限销售半径内的市场容量限制，而且产品的可替代性大，缺乏市场竞争力，导致应用率相对较低。因此，磷石膏的资源化利用，一方面要在磷石膏规模化消纳技术和高值化利用技术的研发上发力，提高消纳能力和产品价值；另一方面要在磷石膏综合利用产品的推广应用上发力，提高大众认可度。这就需要国家相关部委、地方、科研院所联手行动，共同推动磷石膏的综合利用，实现磷化工产业绿色转型发展，为生态文明建设助力。

全球“钴”事

王威

钴是重要的新能源材料，在现代工业发展中有许多不可替代的用途。钴被美国和欧盟列入影响国家和地区安全及未来经济发展的关键矿物和材料清单，也被我国列入战略性矿产目录。那么钴为何如此重要？它在全球的分布情况如何？

什么是钴

钴，元素符号Co，银白色铁磁性金属，熔点1493℃，沸点3100℃，密度8.9g/cm3，莫氏硬度5.0~5.5。钴比较硬而脆，是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。自然界中含钴的矿物种类超过百种，钴作为基本元素的矿物种类超过了59种，工业上常见的钴矿物有辉钴矿、硫钴矿、辉砷钴矿、方硫镍钴矿、钴镍黄铁矿以及表生矿物中的水钴矿和杂水钴矿等。我国是世界上最主要的精炼钴生产国和钴消费国之一，但钴矿储量仅占全球总储量的1.1%，钴原料大量依靠进口，2017年钴资源对外依存度高达90%。

钴矿开采历史

钴被用于陶瓷和玻璃至少有2600年的历史，古埃及和古罗马及中国唐朝的陶瓷釉料和玻璃制品中就已开始使用钴矿物作为蓝色颜料。钴矿开采从16世纪开始，当时钴矿山主要集中在欧洲，钴矿主要用于生产钴蓝颜料和钴蓝颜料玻璃粉用于陶瓷、玻璃和和绘画。1864年，在法属新喀里多尼亚发现了钴矿，欧洲钴的开采也随之减少。1904年，在加拿大安大略省发现了银钴矿和砷钴矿，并投入生产，使全球钴矿产量大增。1914年在刚果加丹加发现了巨大的铜钴成矿带，1920年其铜钴矿投入生产，从此刚果的钴产量一直居世界首位。

钴的应用领域

钴在众多领域得到广泛应用，钴产品主要以化学品和金属的形式应用于电池材料、催化剂、颜料、高温合金、硬质合金、磁性材料等领域。目前，电池行业是消耗钴最多的行业，钴主要用于制备锂离子电池的正极材料。近30年，高温合金、硬质合金、催化剂、颜料、磁性材料等传统行业对钴的需求平稳增长。近年来，钴在电动汽车动力电池的需求迅速增长。基准矿物咨询公司认为，2026年全球电池材料钴用量也将比2017年电池材料用钴量增长4倍以上，达19.5万吨。国际能源署推测，2030年电动车钴需求量将达到29.1万吨 /年。

全球钴矿资源概述

钴在地壳中的平均丰度仅为0.0025%，地球上已发现的钴矿物多数为共伴生矿，全球钴产量仅有2%左右产自独立钴矿。根据USGS 2019年统计，全球已探明的陆地钴矿资源量为2500万吨，储量为688万吨。在大西洋、印度洋和太平洋底部发现的超过12000万吨的钴矿资源存在于大洋锰结核和大洋富钴结壳中，目前尚未得到开发利用。全球陆地钴矿资源分布广泛，主要赋存于刚果和赞比亚的沉积型层状铜钴矿床，澳大利亚、古巴、菲律宾、马达加斯加等国的含红土型镍钴矿床，及澳大利亚、加拿大、俄罗斯等国的岩浆型镍-铜硫化物矿床中。尽管钴矿分布广泛，但除了摩洛哥Bou Azzer钴矿是以砷钴矿为主矿产的独立钴矿外，世界其他钴矿均作为铜矿、镍矿等矿产的共伴生矿产出，目前只有刚果、澳大利亚、古巴、加拿大、俄罗斯等少数几个国家的钴矿能在经济上加以利用。

全球钴矿资源储量和产量

2018年全球探明的钴矿资源储量为687.5万吨，钴矿产量为13.57万吨。其中刚果金是全球钴矿资源储量最多的国家，也是钴矿产量最高的国家，2018年刚果金的钴矿储量占到全球储量的49.45%，产量占到全球钴矿产量的66.32%，集中度非常高。储量排名第二和第三的国家分别为澳大利亚和古巴，储量占到全球储量的17.45%和7.27%，其他国家的储量都小于5%。钴矿产量排名靠前的国家还有俄罗斯、澳大利亚、古巴，分别仅占全球产量的4.35%、3.61%和3.46%，除了刚果外其他国家的产量占比都很低。

结语

钴是重要的新能源材料，也是重要的战略性矿产，美国和欧盟都将钴列入了影响国家和地区安全及未来经济发展的关键矿物和材料清单。独特的物理化学性质使钴成为航空航天、石油化工、玻璃制造及医药领域的重要原材料，在战略性新兴产业发展中发挥着重要作用。并且，按照全球各国新能源汽车发展规划，全球钴矿长期供给面临短缺的可能。

滨海“宝藏”

雷晴宇

椰林、树影、水清、沙白、海滩，几乎是所有人最喜欢的休闲旅行景观。但很少有人知道，世界上很多滨海区域蕴藏着很多宝贵的矿产资源，比如锆、钛、砂资源。

砂矿，主要来源于陆上的岩矿碎屑，经河流、海水（包括海流与潮汐）、冰川和风的搬运与分选，最后在海滨或陆架区的最宜地段沉积富集而成。锆钛砂就是钛铁矿石与锆英石、金红石与独居石等共生复合型砂矿。

锆钛矿属于稀缺资源，由于锆、钛特殊的金属特性，被广泛应用于精益铸造、高级耐火材料、航空航天等行业，许多国家将其列为战略资源。

地壳中大部分锆呈分散状态存在于许多矿物中，已知含锆的独立矿物有38种，锆英石（ZrSiO4）和斜锆石（ZrO2）是主要的具有工业价值的含锆矿物。锆英石主要赋存于海滨砂矿中，是世界冶炼金属锆的主要来源。斜锆石主要产于碱性火成岩中，与霞石、霓石、磷灰石、萤石等共生。

全球锆资源储量约7400万吨（ZrSiO4），主要分布在澳大利亚和南非，分别占全球储量的63%和19%，此外，印度、莫桑比克、中国和美国等国家也有部分储量。

中国锆资源储量50万吨，占全球储量不足1%，能够开发利用的锆石砂矿主要集中在以海南文昌为代表的东南沿海地区，其中海南的锆石砂矿储量占全国砂矿总储量的67%，占全国锆资源储量的19%，是国内目前惟一能被开采利用的滨海砂矿。中国作为全球第一大锆资源消费国，对锆的需求占比高达52%。然而，中国锆资源十分有限，锆英砂对外依存度长期维持在90%以上，进口最大来源国是澳大利亚。

金属钛作为重要工业战略资源，广泛应用于航空、航天、石油、化工、电力等领域，被称为“现代金属”“太空金属”“战略金属”，是现代工业和尖端科技不可或缺的金属原料。钛工业产业链有两条不同的分支，第一条是钛白粉工业，即钛铁矿→钛白粉，用于涂料、塑料和造纸等行业；第二条是钛材工业，即钛铁矿→海绵钛→钛锭→钛材，用于航空航天等领域。

中国钛矿资源丰富，但多为伴生矿，品位不高，钛精矿进口量呈逐年上升趋势，目前钛精矿对外依存度超过了30%。

目前，全球开发利用的钛矿资源主要为钛铁矿、金红石，以钛铁矿为主。澳大利亚在全球钛铁矿和金红石储量分布中占比均居首位，中国钛资源总量丰富，但钛铁矿多，金红石矿少。

澳大利亚是世界最大的钛生产国和出口国，储量居世界首位。由于澳大利亚的钛矿资源主要位于或靠近海岸，国家土地分配的其他用途导致澳大利亚约有19%的钛铁矿和26%的金红石资源是不可用的。

综合来讲，中国国内锆钛资源有限，而需求量在不断增大，以每年6%的速度增长，国内每年锆、钛矿进口需求量分别达到90%和70%。

在高端化工、航空航天、船舶和电力等行业需求带动下，近年来我国钛行业需求总体呈现上升趋势。因此，实施钛矿资源全球配置战略是保证中国钛矿资源可持续供给的重要途径。

近年来，中资企业持续加大对澳大利亚、莫桑比克等境外锆钛资源勘查开发力度，这对我国实施资源保障多元化战略，积极参与全球矿产资源配置，拓展境外资源利用的空间和能力，同时加强矿产资源储备意义重大。

“近年来，我国大力发展循环经济，加强资源综合利用，废弃物循环利用工作取得积极进展，再生材料已成为重要的生产原料，为经济发展和环境保护作出了重要贡献。”全国人大代表、中国科学院院士王焰新在接受记者采访时说。

全国人大代表、中国科学院院士王焰新（姜焕琴 摄）

王焰新表示，目前，循环利用原料和产品质量标准的缺失或不完善成为制约循环利用产业健康发展的关键因素。加强循环利用原料和产品质量标准制定，是应对资源短缺和环境污染的必然要求。使用符合标准的再生材料可以降低对原生材料的依赖，减少能源消耗和环境污染，推动资源的循环利用和产业的可持续发展。

为加快构建废弃物循环利用体系，国家出台了一系列政策和措施来规范废弃物循环利用产业的发展，旨在提高资源利用效率，推动废弃物的精细管理、有效回收和高效利用等目标实现，而制定循环利用原料和产品质量标准是其中的关键环节之一。王焰新建议，有关部门尽快制定循环利用原料及产品质量标准，制定目标和原则应包括提高资源利用效率、减少环境污染、促进可持续发展等方面。同时，建议根据废弃物来源、规模、资源价值、利用方式、生态环境影响等不同特性，分类明确废弃物循环利用主体责任和技术路径。加大废弃物循环利用科技创新的支持力度，鼓励和引导各地因地制宜开展废弃物循环利用的模式创新和机制创新，拓展废弃物循环利用方式，丰富废弃物循环利用品类，提升废弃物循环利用价值。

此外，王焰新还表示，还应加快制定完善相关法律法规，明确企业在循环利用原料和产品质量方面的责任和义务，确保循环利用原料和产品质量标准的有效实施。

近期，中国地质调查局青岛海洋地质研究所联合中国地质大学（武汉）、崂山实验室开展了裂隙充填天然气水合物成藏模式及其地球物理响应特征等方面的研究。

裂隙充填水合物作为全球天然气水合物资源的重要组成部分，是天然气水合物勘探开发的焦点之一。为了进一步明晰裂隙充填天然气水合物的分布特征与形成机理，该工作从储层沉积到地质成藏等多个角度，全面揭示了裂隙充填天然气水合物在全球的分布与成藏机理；系统总结了裂隙充填天然气水合物的声学特性、电学响应、渗透率演化及力学行为等地球物理特征；梳理出当前裂隙充填天然气水合物研究的主要挑战，并给出了针对性解决方案。

研究结果表明：裂隙充填天然气水合物主要存在于含裂隙的细粒储层中，根据其形成机制可划分为逃逸裂隙充填及非逃逸裂隙充填两类；裂隙充填天然气水合物由于自身的各向异性，其地球物理响应较孔隙充填更加复杂。未来可围绕友好型勘探方法、精确化识别技术（储层评估）、多参数表征、跨尺度融合等角度开展研究。

本研究得到了国家自然科学基金（42276229，92058208，42306240）、崂山实验室科技创新项目（LSKJ202203503）及国家重点研发计划（2022YFC28064001-01）的联合资助。相关成果发表于国际地学领域顶级期刊Earth-Science Reviews（一区TOP，IF 10.8）。

自然环境中的裂隙充填天然气水合物及其分布模式

6月-8月，华东地区多地遭遇持续强降雨及“格美”台风袭击，地质灾害风险骤增。为有效应对灾情，中国地质调查局南京地质调查中心（以下简称“南京地调中心”）组织18位专家争分夺秒紧急前往重灾区，开展地质灾害技术支撑及复盘工作，全心全力服务灾前灾中灾后工作。

在响应期间，专家组与地方管理部门及技术支撑单位步调一致，全策全力，共开展了会商研判24次，现场指导181处地质灾害点，成功避让地质灾害1起，提出重大地质灾害应急调查报告1份，并与四省自然资源厅开展了本轮持续强降雨地质灾害防控复盘，深度研讨了持续降雨条件下的地质灾害新特性及防控盲点，提炼了地质灾害防治技术及防控有效措施，并就地质灾害防控能力体系建设、切坡管控、提升基层防灾避险意识、撤离避让区域划动等方面共商共策，提交浙江自然资源厅持续强降雨条件下地质灾害风险早期识别七项要点，自然资源部4份地质灾害防御复盘报告。   

为了更有效地应对地质灾害，南京地调中心与各省驻县进乡队伍建立了极端降雨条件下的联合巡排查机制，形成了部-省-市-县四级体系汛期地质灾害联合巡排查体系，评估了灾害的危险性和受威胁范围，并对人员转移、应急排险及后续工程治理等提供了建议。

中央与地方共建的部-省-市-县四级联合机制，显著增强了区域地质灾害防御能力，进一步推动了地质灾害防控体系的完善，为未来更好地应对地质灾害、守护人民生命财产安全提供了有力保障。

专家组与地方政府会商研判及现场指导照片

针对我国当前地下水勘查和监测中存在的常规分层勘查效率低、垂向探测不精细及水文地质参数不准确等问题，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心（以下简称“水环中心”）在借鉴和吸收国内外相关研究基础上，通过多年不断探索和改进，研发了具有完全自主知识产权的地下水分层勘查新技术。该技术结合一孔同径分层成井、含水层可控性封隔、单孔多层自动化监测等主要技术手段，形成了“分层成井—分层洗井—分层抽水—分层采样—分层监测”地下水分层精细勘查新模式，提高了水文地质勘探工作效率，达到精细刻画水文地质参数的目的，对科学评价合理开发地下水资源具有十分重要的意义,为科学研究、生产实践、行政管理等提供了重要技术支撑。

该技术优势特点包括：一是能够实现“一孔多层”勘探孔分层采样及实时监测，可自动高效获取精确水文地质参数；二是该技术施工成本低、占地面积小、维护费用低；三是在工程施工方面，相比于传统丛式水文地质孔或一孔多次变径钻孔，可提高工程效率至少50%。基于上述特点，该技术已广泛应用于我国多个省区的水文地质勘查、煤田水害精细勘查、锂钾矿分层刻画等领域，并受到专家学者一致好评。

创新研发历程和技术构成

作为水文地质调查重要的技术手段，水文地质钻孔发挥着重要作用，传统的水文地质钻孔不能满足水文地质精细化勘查要求。为实现水文地质精细化勘查，准确评价地下水资源量，并根据地方需求制定地下水合理开发方案，服务地方社会经济建设，水环中心依托水文地质调查项目，组建了以水文地质、钻探、监测仪器等多学科科研工作者为核心的研发团队，针对封隔成井、分段洗井、分层抽水和监测等方向开展重点攻关和示范，通过十多年的技术积累和迭代，形成一整套成熟完整的地下水分层勘查技术，研发了满足108-325毫米井径的系列化产品，包括封隔器、特种潜水泵、变频调流设备、井下监测设备、自动传输设备及数据抗干扰设备，可应用井深1000米以内的分层成井、分段洗井、分层抽水和分层观测等工作。

地下水分层勘查器具实物图

一是分层成井。在细颗粒地层或钻孔结构不稳定地层分层成井过程中，传统的多层水文地质钻孔易出现钻孔事故率高、砾料回填高度测量不准确、施工效率低等问题，研发封隔注浆分层成井技术，将成井工艺改进为钻进→下管→全孔填砾→洗井→封隔注浆分层止水，突破性地去除了“分层填砾和止水”这一钻孔事故高发阶段，使得分层成井更加简单安全，大幅降低钻孔分层成井事故率，适用于1000米以内多层水文地质钻孔分层成井。

二是分层洗井。针对传统洗井方法（活塞、空压机、潜水泵）对富水性极强的大厚度含水层洗井效果不彻底，获得水文地质参数不准确的问题，研发双封隔器分段振荡洗井技术，通过封隔器将钻孔某一含水层段进行封隔，并针对该目的层进行强力振荡洗井，使勘探孔含水层出水能力无限接近其真实值，可提高含水层富水性评价精度。

三是分层抽水。钻孔抽水试验是获取含水层水文地质参数重要的技术手段。针对传统分层抽水方法工序繁琐、成本高、分层数量有限及参数不准确等问题，开展新型分层抽水技术研究，在有效完成分层止水的钻（井）孔内，根据不同层位、不同厚度、不同深度的含水层，将上、下两个封隔器下至井内指定位置启封，从而将目的层段与两端非目的层段隔离，利用潜水泵或取样装置对目的层段进行抽水和采集水样，同时利用设置在目的层段上部、下部和中间的传感器持续测量对应层段地下水压力和温度变化，通过数据可视化装置进行观测和记录，进而获取目的层段相关水文地质参数。

四是分层监测。混合监测不能真实反映各含水层特性。分层监测技术可根据钻孔分层数量及改建要求，将分层勘探孔改建为连续多通道多层监测井或巢式监测井，实现分层水文地质参数动态长期实时监测。

地下水分层抽水技术示意图

分层监测技术示意图

成果转化应用

助力高精度水文地质调查。2014-2018年，地下水分层勘查技术支撑开展“黑河流域1:5万水文地质调查”国家地质调查项目，先后在黑河流域实施多层水文地质孔达40眼以上，最大分层数量为5层，均采用地下水分层勘查技术与设备进行分段振荡洗井、分层抽水试验和分层采样，获得了高精度的水文地质参数，深化了对区域水文地质条件的认识。一是为大厚度含水层非完整井水文地质参数计算方法及计算公式的厘定提供了基础；二是佐证了大厚度强富水含水层在洗井彻底情况下，单位涌水量随含水层厚度增加而增大的水文地质认识。

服务煤矿水害精细勘查。自2016年至今，地下水分层勘查技术先后应用于陕西长武亭南煤业、陕煤榆北煤业、彬长孟村矿业、黑龙江龙煤双鸭山矿业等矿区水文地质勘查，通过进行分层抽水试验和分层观测，对煤矿分层涌水量进行预测，为煤矿水害精细勘查提供了技术支持，有效保证了煤矿正常生产安全。

支撑新疆罗布泊钾盐矿资源评估。首次使用地下水分层勘查新技术对罗布泊钾盐矿卤水地区含水层进行分层抽水、取样和测试，在新疆罗布泊卤水地区实现区域盐矿精细调查，查明各个含水层的涌水量和盐量，为新疆罗布泊钾盐矿储量精确评估提供了强有力的技术支撑。

近日，中国地质调查局青岛海洋地质研究所在天然气水合物钻井过程地质风险防控方面研究取得新进展。研究揭示了水合物储层钻井液侵入过程中井周储层变形特性和井眼失稳机理，为水合物储层钻井过程中地质风险防控提供了新思路。该成果发表在油气领域国际权威期刊Energy(一区TOP，IF=8.857)。

天然气水合物储层具有埋藏浅、未成岩和弱胶结等特点，钻采过程中易于发生地质风险，严重制约天然气水合物安全高效开发。针对水合物储层钻井侵入过程引发水合物相变分解和井壁失稳的问题，研究团队建立了适用于描述水合物储层钻井液侵入过程的多场耦合模型，该模型能够准确刻画井周储层多物理场变化规律和井壁变形特征，揭示了钻井液侵入和水合物分解对井壁稳定性的影响机理；基于数值模拟结果，指出了钻井液侵入过程中会造成井周出现应力和应变的集中，导致井眼容易出现失稳破坏；同时井眼形状对于应力集中和井眼屈服区域影响较大。此外，考虑中间主应力的影响，基于三向应力建立适用于水合物储层的破坏准则并提出了失效系数，在判断风险区域的同时还能对特定区域风险程度进行定量评价。上述结论对于准确预测水合物储层钻井过程中井眼失稳风险具有重要意义。

该项研究由青岛海洋地质研究所、崂山实验室、中国石油大学（华东）和加拿大滑铁卢大学研究团队共同完成。 

水合物储层钻井过程及其控制机理

江西赣州是一片壮怀激烈、神奇光荣的红土地，这里的每一寸土地都闪耀着历史与传统的光辉。

时代翻到了2020年这一页。此前，由于经济底子薄、基础条件差、贫困人口多、贫困范围广、贫困程度深，赣州成为全国较大的集中连片特殊困难地区、江西省脱贫攻坚主战场。今年4月26日，江西省政府举行新闻发布会，宣布于都等7个县（区）退出贫困县序列。至此，赣州市11个贫困县全部退出，赣南革命老区实现整体脱贫摘帽。

在这场史无前例的脱贫攻坚战中，一支奇兵——自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所出现在深壕坚堡前，从专业入手，从技术切入，干起了别人不善干的大事来：脱贫要治贫，治贫要助贫，穷根不除，还要返贫。

发展实体经济，把赣州建设成为全国稀有金属产业基地和先进制造业基地，是脱贫治穷的关键一招。但是，赣州又不能走传统的老路子，村村办矿，家家炼石，把资源优势折腾成生态劣势。经过深入地县情、乡情、村情调查，郑州综合利用所决定用创新思维从六方面持续发力：

——将钨、稀土、萤石等特色优势矿产资源进行深度研发利用；

——将矿山固体废弃物进行广泛综合利用；

——推动金属矿、非金属矿新技术研发；

——对矿山环境进行综合调查，经过治理后形成“绿色产出”；

——进行固废资源综合调查评价，力争变废为宝，产生效益；

——编制矿业产业规划和绿色矿山标准，使区域经济健康、绿色地向前发展，不走弯路。

由此可见，郑州综合利用所对扶贫工作就像经营自己的“责任田”那样充满深情，“谋矿已非从前样，春风化雨焕容光”。

于都润鹏矿业经改造后的生产现场图

科技薪火燃一片

赣州于都润鹏铅锌矿是一复杂共伴生的多金属矿。长期以来，由于矿床共伴生组分多、分离难度大，导致主要有价组分回收率偏低，精矿产品也因品位低，经济效益大打折扣。

找到症结后，郑州综合利用所决定利用技术研发优势帮助矿山解决“心头之患”。他们夜以继日地进行技术攻关，先后研发了铅锌优化分离技术、尾矿重选收硫技术、铅锌混合浮选技术、铅锌混浮精矿压力浸出短流程技术等多项技术。其中，铅锌优化分离技术通过药剂配制创新和工艺条件优化，可使铅回收率提高6.72个百分点，达83.45%，银回收率提高10个百分点以上，达64.84%，增加年直接经济效益523.74万元。

在尾矿重选收硫技术方面，该所提出采用重选回收替代浮选回收硫系统，使硫精矿品位保持在45%以上，硫的回收率增加20个百分点，年直接经济效益达90万元；运用铅锌多金属矿混合浮选工艺技术，使混合精矿各主要组分回收率大幅提高，铜达到93.69%，铅达93.55%，锌达91.94%，金达91.81%，银达97.66%，硫达93.19%，整体技术经济效果明显提升；运用浮铅尾矿锌硫混合浮选-分离技术，将流程改为先选铜铅，再锌硫混选，再进行锌硫分离，使锌回收率提高了0.63个百分点，电机功率下降150千瓦，吨原矿节约成本4.43元，实施后每天多产生效益1万余元，年增经济效益近330万元。经过多项技术改造，润鹏铅锌矿终于“滋羽鹏飞”。

接着，郑州综合利用所又把目光瞄向了宁都县河源锂辉石矿。该矿生产的是电动汽车电池的原料，市场前景广阔，但由于矿山锂元素回收率不高，经济效益并不理想。

通过研究，郑州综合利用所的专家们发现，造成锂回收率不高的原因是矿泥影响了药剂功能的发挥。为此，他们开展攻关，反复对比药剂，试图找到对锂辉石更为敏感的“高效捕收剂”。终于，功夫不负有心人，他们成功研发了一种名为“EL”的高效捕收剂，使浮选精矿氧化锂回收率提高11.3%。经测算，矿山通过选矿工艺的革新，不仅节约了资源，还可年增利润1200万元，抱上了一个大金娃娃。

江西铁山垅钨矿细泥中钨的回收一直是矿山亟待解决的技术难题。一般情况下，钨选厂细泥产率约为7%~9%，钨在矿泥中的损失率达20%。郑州综合利用所根据钨细泥尾矿矿物特性，结合离心机选矿机、悬振锥面选矿机等设备优缺点，开发出了“筛分-离心机预选-悬振锥面选矿机精选”的全重选工艺流程。该工艺可再次回收废弃矿泥中的残矿，最后得到WO3品位为23.43%、回收率达到41.62%的黑钨精矿。

在扶贫过程中，又一个难题横亘在郑州综合利用所面前：赣州会昌锡矿储量即将消耗完毕，需要尽快研发技术从锡尾矿中回收锡等有价组分。该所知难而进，通过设备组合优化、工艺条件控制和药剂创新，开发出了“锡石尾矿尼尔森重选抛尾——粗精矿浮选富集工艺技术”。这组工艺技术设计新颖，连接顺畅，要件闭环，最终抛尾量达到76.67%，大幅减少了进入浮选作业矿石量，重选抛尾也降低了细泥对浮选的影响，减少了浮选药剂用量，获得锡石精矿品位达9.73%，作业回收率47.88%，相当于提高现场锡石回收率的9%~10%。

赣州兴国县高岭土矿是当地一宝，但由于产品含铁高，销售价格低，花了力气但不挣钱。郑州综合利用所通过分析发现，该矿的铁赋存在云母中，采用传统磁选工艺很难分离出来。于是，他们结合现有工艺，引入超导磁选技术，大幅提高了磁场强度，实现了含铁云母的分离，铁含量由1.25%降低到0.52%，白度由74.5提高至93.4，产品价格由240元/吨提升至1400元/吨，为矿产品升级换代带来希望。

赣南高岭土矿分选后尾矿量较大，长期堆积在矿山周围，对环境影响很大。郑州综合利用所认为，这些都是放错地方的“垃圾”，完全可以变废为宝。工艺矿物学和综合利用技术评价结果表明，高岭土尾矿中主要含有石英、长石、云母、高岭石等矿物，其中石英含量高、资源禀赋好，晶体通透。于是，他们研发了“高温煅烧-水淬-重选-磁选-浮选-酸浸”工艺，把尾矿中有益组分进行分选，获得二氧化硅品位达99.85%，回收率达到35%；又把二次剩余尾矿用来制备轻质高强陶粒，充当建筑材料，实现了“吃干榨尽”。

就这样，郑州综合利用所在扶贫3年中，攻克了一个个工矿企业的“老大难”问题，正所谓“科技薪火燃一片，青山远望小康家”。

浮锌尾矿重选回收硫技改实施现场

睿智英才盈彩笔

人无远虑，必有近忧。

赣州市及所辖县域矿产资源丰富，山脉纵横，历史上就是办矿要地，目前大中小矿山百余座，矿点千余处，稀土、钨等矿产在全国乃至世界具有重要地位。

要谋划全市经济社会发展战略，既要充分发挥本地区的资源优势，又要积极推进“五位一体”总体布局，使矿业和其他产业协调发展。根据地方政府的迫切需求，郑州综合利用所集中科技力量，编制了4份市县矿业产业发展专项规划和1项产业发展专题报告。

知宝在其一，用宝在其二，惜宝在其三。《赣州高岭土矿资源产业发展规划（2017~2021年）》总结了国内外高岭土矿资源开发利用及产业发展现状，针对赣州高岭土矿资源特点及产业发展实际，分析了赣州发展高岭土矿资源产业的优劣势，提出了规划期内高岭土矿资源产业的总体定位、发展目标及主要任务，重点发展高岭土精深加工和陶瓷产业，建议建设崇义高岭土产业园、兴国（泉州）五金卫浴产业园和寻乌陶瓷产业基地等3处高岭土矿产业聚集区。地方政府对该规划极为赞赏。

接着，《赣州硅石矿资源产业发展规划（2017~2021年）》也问世了。该规划总结了赣州市硅石矿资源开发利用及产业发展现状，分析了赣州发展硅石矿资源产业的前景，提出了规划期内硅石矿资源产业的总体定位、发展目标及主要任务，重点发展石英砂、石英玻璃、石英板材等产业，建设石城硅石产业园、信丰粉石英产学研基地、上犹玻纤生产基地等6处硅石矿产业聚集区。此规划一旦实施，可安排数千人就业。

《于都县矿业产业发展规划(2016~2020年)》是地域性的专项规划。郑州综合利用所在全面总结于都县优势矿产资源及开发利用现状、矿业产业发展现状和存在问题的基础上，分析了矿业产业发展的前景，提出了规划期内产业发展的目标任务、产业布局和十大重点工程，通过延伸钨、铅锌、萤石等重点矿种产业链和优化产业布局和结构，推动矿业及延伸产业快速发展。

《兴国县非金属矿产业发展规划(2016~2020年)》具有异曲同工之妙。郑州综合利用所在全面总结兴国县优势非金属矿产资源及开发利用现状、产业发展现状和存在问题的基础上，分析了非金属矿产业发展的前景，提出了规划期内非金属矿产业的总体定位、发展目标及主要任务，明确了萤石、高岭土等优势非金属矿的产业布局、产品方向和重点项目，构建以萤石氟化工产业为龙头，高岭土陶瓷产业、水泥建材产业等为重点的非金属矿产业集群。

接着，郑州综合利用所又完成了《兴国县矿泉水地热产业发展前景分析报告》，通过调研兴国矿泉水、地热资源现状及现有2家矿泉水企业开发利用现状，分析了产业发展的前景，提出了产业发展的主要工作和建议，为兴国县矿泉水、地热产业开发指明了发展方向。

看起来，郑州综合利用所做的都不是“分内事”，不过他们深知，谋贫困区之发展蓝图，规划才是主轴和引领。

红色老区竞风流

在矿产资源丰富地区如何科学、绿色办矿，既有序开发金山银山，又留住绿水青山，是当前绕不过的大问题。

为此，郑州综合利用所的专家团队帮助地方政府根据本区域的矿产资源特点，谋划好绿色矿业发展示范区和绿色矿山建设。首先，他们结合地域地貌特点开展了赣州优势矿产绿色矿山建设标准体系研制，研究编制了《钨矿绿色矿山建设规范》《萤石矿绿色矿山建设规范》《离子型稀土绿色矿山建设规范》《普通建筑用砂石粘土绿色矿山建设规范》等4项赣州市绿色矿山建设地方标准，并通过细化相关指标要求，有效增强了标准的适用性和可操作性。

可喜的是，《钨矿绿色矿山建设规范》《萤石矿绿色矿山建设规范》2项标准已于2020年5月1日正式实施，为赣州市钨、萤石矿资源绿色开发提供了标准依据。它们是赣州市首批市级地方标准，也是江西省首批生态文明市级地方标准。该标准的广泛运用，使当地绿色矿山的建设、评估、认定和核查等工作有了可循之规。此外，《离子型稀土绿色矿山建设规范》和《普通建筑用砂石粘土绿色矿山建设规范》目前也已完成标准送审稿，有望在年内完成审查后发布。

江西铁山垅钨矿有限公司黄沙矿区是一个有着近百年开采历史的老矿山，以生产优质黑钨精矿而闻名，在第二次国内革命战争时期曾为苏区作出过重大历史性贡献。郑州综合利用所充分发挥技术和人才优势，为其绿色矿山建设提供规划指导，编制了《江西铁山垅钨矿有限公司黄沙矿区绿色矿山建设方案》。经过绿色矿山建设，该公司基本实现了矿区环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化和矿区社区和谐化，顺利进入国家绿色矿山名录库，成为赣州矿业的一张名片。

对历史遗留的矿山生态环境问题，郑州综合利用所应地方政府的要求，积极开展各类地质环境问题调查。于都地区历史上是办矿重点区域，专家组通过遥感图像解译，并深入矿山“梳头发”，共调查国土面积1921平方千米、各类矿山180座，基本查清了存在的各种地质环境问题，编写了《于都南部区域废弃矿山地质环境问题恢复治理建议》和《于都南部废弃钨矿山环境综合治理可行性调查报告》，受到了当地政府的高度重视。

有道是，弃矿复绿已开头，红色老区竞风流。赣州市境内老矿区颇多，生态环境欠账绝非毕一役之功就能解决，但郑州综合利用所矢志与地方政府紧密配合，在“十四五”期间将脚踏实地，一茬一茬接着干，在这片红土地上复绿、造绿、兴绿，打造出一个新型矿区。

2019年7月6日-7日，自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所召开岩溶生态系统碳氮循环学术研讨会，来自南京师范大学、中国科学院、浙江大学、海南大学和岩溶所的7位专家、研究人员进行了学术报告。

会上，南京师范大学地理科学学院蔡祖聪教授做了题为“气候-土壤-植物氮形态契合的生产和生态环境意义”报告，深入阐述了土壤氮循环与气候和植物之间的关系，提出应根据土壤氮转化特点和作物氮素吸收特性合理施用氮肥。中国科学院华南植物园莫江明研究员做了“南亚热带森林生态系统对氮沉降的响应与适应”报告，系统阐述了氮沉降对南亚热带森林生态系统植物多样性、固氮效应和水分的影响。浙江大学浙江大学环境与资源学院马斌研究员做了“基于网络视角的土壤微生物生态过程”报告，分析了不同气候区森林生态系统土壤微生物的地理分布模式以及微生物间相互作用对土壤功能的影响。中国科学院南京土壤研究所颜晓元研究员做了“农田氮肥去向的影响因素与高效利用原理”报告，分析了我国氮肥施用的农学价值和环境影响，提出了降低氮肥损失和提高氮肥利用效率管理措施。海南大学热带作物学院伍延正博士作了“不同施肥模式对热区稻菜轮作系统氧化亚氮和甲烷排放的影响”报告，阐述了热区水稻种植条件下如何合理施肥以及温室气体减排。岩溶所李强研究员做了“喀斯特断陷盆地盆-山结构的土壤微生物群落特征”报告，分析了断陷盆地不同海拔高度土壤微生物的分布特征及其影响因素。岩溶所朱同彬副研究员做了“岩溶区石灰性土壤氮转化特点”报告，评估了岩溶区不同土地利用方式下土壤氮转化过程变化及其影响因素。

研讨会期间，部分参会专家和老师参观了中国岩溶地质馆和毛村野外试验基地，并就野外试验设计、采样等进行了交流与讨论。

来自南京师范大学、中国科学院南京土壤研究所、中国科学院华南植物园、中国科学院亚热带农业生态研究所、浙江大学资环学院、海南大学、广西师范大学、桂林医学院、湖北省农业科学院植保土肥研究所、岩溶所等高校院所50余人参加会议。