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    牢牢把握“高质量发展”是新时代有色金属企业发展的硬道理。企业如何通过高质量发展“打造新质生产力”,唯有加快绿色低碳数智化发展转型。今年全国两会上,全国政协委员、中铝集团党组书记、董事长段向东对绿色低碳、数智化转型谈了自己的看法。

    全国政协委员、中铝集团党组书记、董事长段向东(受访者供图)

    众所周知,中国铝业股份有限公司(以下简称“中铝集团”)作为我国有色金属企业的龙头企业,在数智化转型方面进行了大胆探索,并取得了一定成效,成为有色金属企业高质量发展的新样板。中铝集团是如何走高质量发展之路的?

    针对这个问题,段向东委员向记者介绍,中铝集团始终坚决落实党中央、国务院决策部署,紧密围绕制造业高端化、智能化、绿色化发展,坚持把数字化转型作为推动科技创新、产业升级、高质量发展的重要驱动力量,全面塑造有色金属行业数字化转型新动能。

    党的二十大以来,中铝集团发布了“绿星链通”1.0平台,由此步入了数字化发展的“快车道”。为进一步推进各类资源要素汇聚和各类市场主体融合,他们不断探索,并取得一定成绩。当前,中铝集团已实现“绿星链通”,完成从1.0向2.0的迭代升级,以高质量数据为核心,服务1万余家内外部企业。

    在新一轮数智化浪潮中,科技人才是有色金属企业发展的关键。中铝集团紧抓人工智能产业发展的战略窗口期,充分发挥我国有色金属行业产业链条完备、应用场景丰富、数据资源海量、市场规模超大的优势,积极开展“AI+”行动,中铝集团还发布了有色金属行业首个人工智能大模型“坤安”。让人才助力科技成果腾飞,为科技人才提供施展才华的舞台。

    绿色发展是当下企业发展的热点话题,据DeepSeek抓取关于企业发展的数据显示,绿色发展在经营、收益、企业治理等关键词的搜索中位列热度首位。尤其在有色金属行业,绿色低碳转型更是企业始终不渝的追求方向。

    以中铝集团为例,近年来,他们通过深入开展绿色低碳变革行动,健全绿色低碳发展机制,全年降碳量同比获得新的提升,电解铝绿色能源占能源消费总量比例达到新的增长点,矿山生态修复年度计划完成率不断出现新高,碳达峰工作稳步推进,推动有色金属行业绿色化跨越式转型发展。

    “我们发挥自身产业基础优势,结合不同地区的水电、风电、光电等绿能资源禀赋,积极推动光伏、风电等清洁能源项目建设,不断增加绿色可再生能源比例,2022年~2024年,中铝集团新增装机容量374.42兆瓦,目前已建成新能源规模超过3400兆瓦。”段向东向记者介绍。

    此外,中铝集团还创新性打造全国示范性绿色能源-电解铝产业基地——包头达茂旗1200兆瓦源网荷储一体化工程,已于2024年底建成装机536兆瓦,今年全部并网后每年可减少碳排放量301万吨。

    未来,我国有色金属企业将采取哪些举措,进一步推动制造业高端化、绿色化、智能化发展?

    段向东介绍,制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。推动制造业高端化、智能化、绿色化是我们实现新型工业化的重要途径,也是推动我国从制造大国向制造强国跃升的重要抓手。下一步,中铝集团将着力实现有色金属行业高水平科技自立自强,在加快推动制造高端化、智能化、绿色化的新征程中挺起中国有色金属工业脊梁。

    两会观点丨专访!段向东委员谈如何打造新质生产力!

    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。

     

    绿色引领 科学高效利用资源

    “锂”从山中来,仗剑走天涯

     邓伟 李成秀 冀成庆 徐莺 周雄

    1.“锂”的家族群

    1)锂(Li)

    锂的克拉克值为30ppm,是较分散而又广泛分布的元素,主要在岩浆结晶作用的晚期阶段富集在伟晶岩中;花岗岩中含量最高,其次是碱性岩。矿床中经常与铍、铷、铯、钽等有益元素共生。

    目前,已知含锂的矿物有150多种,呈独立矿物形式的有30多种,主要工业锂矿物有锂辉石、锂云母、透锂长石、磷锂铝石、铁锂云母等。川西稀有金属矿集区中的锂资源基本以锂辉石形式产出。

    锂辉石,化学成分LiAl[Si2O6]。一般Li2O含量7%左右;晶体呈柱状、板状、针状,颜色可呈无色、灰白、淡紫、淡绿、淡黄、宝石绿色;条痕白色;摩式硬度6.5-7;比重3.03-3.22。

    含锂矿物特征

    2)铍(Be)

    铍的克拉克值为6ppm,为显著的亲石元素。在花岗岩及霞石正长岩中的含量较高,在岩浆分异过程中富集于岩浆残液中,经常固结集中在岩石圈最上部,在地壳深部含量减少。

    世界上已发现的铍矿物和含铍矿物有60多种,常见的矿物约有40多种,主要的工业矿物有绿柱石、硅铍石(似晶石)、羟硅铍石、金绿宝石(铍尖晶石)和日光榴石。

    绿柱石,化学成分Be3Al2[Si6O18],一般BeO含量13%左右;晶体一般呈柱状,呈绿色、黄色、浅蓝色、红色;条痕白色;玻璃光泽或树脂光泽;性脆;硬度7.5-8;比重2.65-2.91。

    含铍矿物

    3)铌(Nb)和钽(Ta)

    铌和钽的原子构造类似,因此,两者在物理化学性质、地球化学性质及矿物学性质方面都很相近。铌、钽经常共生,在岩石和绝大多数矿物中铌和钽的含量此消彼长。在成因上与碱性岩有关的矿物中铌相对富集,与花岗岩有关的矿物中钽相对富集。

    铌在地壳中的丰度为3.2ppm,钽的丰度为2.4ppm。由于铌、钽的地球化学迁移行为不同,铌开始早、收敛晚,钽主要富集于晚期。所以铌矿物种类多,分布广;而钽的变种少,分布不广。目前,已知的铌、钽矿物和含铌、钽矿物有130多种,常见的有30多种。如铌铁矿-钽铁矿、钽铁矿、铋铁矿、褐钇铌矿、易解石、铌易解石、铌铁金红石、烧绿石、锰钽矿、重钽铁矿、黄钇钽矿、细晶石等。铌钽矿物基本呈黑-棕红色,半金属光泽、油脂光泽,少数为金刚光泽;比重大,因此可用重选方式得以富集;化学成分极为复杂。

    含铌钽矿物

    4)铷(Rb)和铯(Cs)

    铷在地壳中的丰度为90ppm。目前没有发现铷的独立矿物,呈分散状态,常以类质同象混入物出现在含钾矿物中。工业来源主要从富含铷的锂、铍、钾的矿物中提取。如锂云母中含Rb2O3%、微斜长石(天河石)中含Rb2O0.3%、铯榴石中含微量铷等。

    铯在地壳中的含量为20ppm。含铯的矿物有10多种,但铯的主要来源还是稀有金属伟晶岩中的铯榴石和锂云母。除此之外,铯还分散在其他矿物中,如绿柱石、黑云母、天河石和堇青石等。

    含铷铯矿物

    铯榴石,化学式Cs[AlSi2O6] nH2O。一般含Cs2O30%左右,晶体往往呈立方体、粒状及致密块状,无解理;颜色为无色、白色,有时带灰、粉红、浅紫等色颜色;性脆,硬度6.5-7;比重2.67-3.03。

    2.“锂”从哪里来

    1)传统矿山

    在您印象中矿山是什么样的?答案也许是偏远、荒凉、破旧的厂房,艰苦的条件,又或许是漫天尘土、泥浆满地、污水四溢,像这样又或许是那样……

    2)绿色矿山

    随着时代的发展和绿色矿山建设的推进,如今的矿山早已不再是从前的样子。先进的设备、一流的技术、现代化的厂房,一座座“花园式”的矿山正拔地而起。清洁生产,循环用水,大家再也不用担心环境污染了!

    3)“石头”变“电池”

    石头是如何变为电池的呢?锂辉石矿经过采矿进入选矿厂,选矿厂采用物理方法分选出含锂矿物,含锂矿物经过冶金处理成为碳酸锂产品,再由产业部门深加工,最终脱胎换骨成为电池。

    3.崭新“锂”程

    1) 锂之应用——走入寻常百姓家,健康美好新生活

    随着科技的快速迭代升级,锂在日常生活中的应用越来越常见。含丁基锂的橡胶轮胎更加耐用,寿命比原来提高了4倍以上,让驾车出行更加安心;锂动力电池驱动的新能源汽车逐渐进入普通家庭,成为城市代步、环保出行的首选之一;锂电池和其他锂产品在娱乐设备上也得到广泛应用,为我们的休闲娱乐生活开启了无限可能性;锂的应用在家中随处可见,它为我们提供了便捷舒适的智能生活。

    厨房里,添加了锂的电磁炉面板等玻璃制品,可以使其变得更轻、更结实、更耐溶。锂盐可为蔬果进行“健康护理”,防止西红柿腐烂和小麦锈穗病,让人们吃得放心、吃得安心。锂在医学保健方面也有新的应用,不仅可以强身健体,还能防治疾病,是人体健康的“守护者”。国外研究发现,锂与阿尔茨海默病存在关联,一款为中老年市场打造的天然矿泉水“锂水”就此诞生。而锂的用途还在不断拓展中,从交通工具到健康护理,锂的应用遍布我们生活的每个角落,改写了每一个人的生活方式。

    新世纪崭新的“锂”程指日可待。

    2) 铍之应用——让医疗成像、诊断和激光医学走到科技前端的金属材料

    铍,是仅次于锂的轻金属,主要是以铍铜合金和铍金属的形式广泛应用于航空、医学等领域,是新兴产业发展必需的战略性矿产资源。目前,世界上只有美国、中国、俄罗斯等国具有工业规模的从铍矿石开采、提取冶金,到铍金属及合金加工的完整铍工业体系。

    ①提高X射线成像效果

    因为铍金属既可以稳定地处理高温阻抗,又可以实现对X射线的高度透明,铍箔在医疗和科研X射线设备当中已经使用了很长时间。铍箔作为窗口来穿透聚焦的X射线,同时可以保持X射线发生管那一侧的真空环境。

    ②使低辐射成为可能

    铍箔仍是CT扫描和乳腺X射线成像等高分辨率医学成像设备中必不可少的材料。在新一代乳腺癌X射线成像设备中使用低辐射扫描可以得到更精细的肿瘤分辨率,使许多早期可治疗阶段的乳腺癌被及时发现,治愈乳腺癌成为可能。

    ③改善X射线光管强度和稳定性

    作为成像技术的前端科技,铍持续为满足X射线光管高强度、稳定性、抗高温、X射线穿透率等性能要求。

    ④光学激光器的小型化

    使用氧化铍的医学激光器可以帮助眼科医生为数百万患者恢复或改善视力。具有高导热、高强度、介电性能的氧化铍是唯一能控制微小高功率气体激光器的材料。

    ⑤简化外科手术

    铜铍连接器将精确的电信号传送到精密手术器械和最新的非侵入性外科技术的监测装置当中。这种技术减少了对病人的创伤和感染风险,同时加快了愈合和恢复的过程。

    ⑥分析血液

    铍还用于分析HIV和其他疾病的血液分析设备部件当中,给医生和病人提供所需的精确性和可靠性数据。

    3) 铌之新应用——冉冉升起的电子材料之星

    铌行业全球市场集中度非常高,目前全球最大的铌矿企业是巴西矿冶公司(CBMN),占据全球市场80%-85%的产量,主要从事铌产品的开发、工业化和商业化运营,是世界上唯一一家可以生产全系列铌产品(包括标准铌铁、特殊牌号铌铁、真空铌铁、真空镍铌、铌金属和五氧化二铌)的企业,对铌价格的走势具有较强的影响力,控制着全球铌产品扩产计划的进度。

    具有超导性能的元素不少,铌是其中临界温度最高的一种。而用铌制造的合金,临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度,是目前最重要的超导材料之一。

    2019年,材料领域国际顶级期刊《自然材料》发表了复旦大学修发贤团队的最新研究论文《外尔半金属砷化铌纳米带中的超高电导率》。文章显示制备出二维体系中具有目前已知最高导电率的外尔半金属材料——砷化铌纳米带,电导率是铜薄膜的100倍,石墨烯的1000倍。此次制备出的材料砷化铌纳米带的电导率是铜薄膜的100倍,石墨烯的1000倍。业内表示,导电材料是电子工业的基础,现在最主要的材料是铜,已经大规模运用于晶体管的互连导线。

    4)钽之新应用——人体“亲金属”的神奇医学材料

    钽作为一种金属材料,具有优异的力学性能和抗疲劳特性,因此被广泛应用于医学领域,尤其是在骨科领域。它可以替代人体骨组织,起到承重作用,目前已在临床取得显著疗效。钽金属材料在与人体组织结合时,具有强度、生物相容性和稳定性等优点。因此,它比传统金属材料的人工置入物更具有优势,在医学领域的发展前景十分广泛。

    研究和临床应用表明,多孔钽金属具有比金属钛和钛合金更好的骨融合和骨传导性能,运用钽金属材料制作的仿生骨骨组织长入良好,骨性生物固定优良。未来,利用3D打印高致密度和高力学性能钽金属核心技术,将为我国在高端骨科植入物、医疗器械和难熔金属工业部件发展领域做出积极的贡献。

    不仅如此,将钽金属与其他金属材料结合应用在临床医学中也取得了十分重要的突破。很多金属材料因其独特的性能可用于医学领域,但是由于缺乏生物相容性,不能将其优点很好地应用在临床。为此,科研人员想到将耐腐蚀性强且稳定的钽金属涂覆在这些金属材料的表面,使那些有独特性能但原先忌于低生物相容性而不能用于临床的金属材料重新用于临床,并取得显著疗效。

    5)铷之应用——超视距精确授时,极佳光电传感器件制造

    全球独立铷矿床非常少,下游应用供应链受限,已成为全球对该元素发展的约束要素。铷是自然界一种最大光电效应的稀有分散元素,其合成材料在智能制造中逐渐开始发力。

    铷因其极佳的光电效应,在光电管、红外辐射仪表、太阳能光电池等器件制造方面均实现了重大革命性变革。据外媒报道,太阳能电池在通往最高效率的道路上正在不断改进中。德国国家可再生能源实验室研究人员开发了一种新的太阳能电池,为了改善用于吸收可见光的钙钛矿与用于吸收红外线的铜、铟、镓和硒的混合物两层之间的接触,研究小组在它们之间添加了一层铷原子,团队让电池的峰值效率达到24.16%。

    铷基设备材料精准计时功能助力集群医用设备同步获取精确时间信号。近年来,基于星载铷钟开发的网络同步时间服务器在国内卫生部门得到良好的推广,为医院提供标准的网络时间统计信息服务,也为局部辐射区域近万台网络客户端提供精度小于5毫秒的时间同步服务器,较大程度地改善了全区医疗机构网络系统,包括:医护人员的办公PC及医疗设备、走廊、大堂子钟系统等授时操作的统一性,充分实现了大数量集群精确医疗设备同步作业中时间的精准性保障。

    铷基量子传感器有望用于诊断房颤。心房颤动(AF)是一种导致心率异常的疾病,发作时心脏中传导的电生理信号易出现紊乱行为。目前,常规用于检测房颤的心电图受到灵敏度、时间等诸多限制。据一项发表于《应用物理学快报》的研究,科学家利用原子磁强计,通过基于铷的量子传感器接受信号,成功对导电率与生物组织相近的溶液进行电磁感应成像,可测出高导电性的区域。这项技术实现了非屏蔽环境下的小体积成像,且灵敏度较传统技术提高了50倍,为房颤的快速临床诊断带来了希望。

    固体废弃物如何变身宝藏?

    邓杰 邓善芝

    几个世纪以来,人类社会的快速发展基于对自然资源的使用与消耗。尤其是第三次工业革命以后,生物科技与产业革命的迅速发展,使人们对能源和矿石的需求量激增。同时,为满足迅速增长的社会需求,各行各业纷纷扩能扩产。2012年,国际民间组织“全球足迹网络”(GFN)及英国智库“新经济基金会”提出“地球生态超载日”的概念。“地球生态超载日”是指地球当天进入了本年度生态赤字状态,已用完了地球本年度可再生的自然资源总量。据测算,约从1970年起,人类对自然的索取开始超越地球生态的临界点。从过去数十年来看,几乎每隔10年这一天的到来就会提前1个月。

    资源过度开采和废弃物的无节制排放,造成越来越严重的生态环境问题。人类用碧海蓝天换来了现代社会的方便快捷和科技的快速发展。随着人们经济水平的提高以及对自身健康的重视,环境的重要性被越来越多的人认识。如何在保障人类需求的前提下,尽可能保护和改善环境,寻求资源环境和谐发展的解决方案,成为时下人们关注的重点。为节约资源、提高现有资源的利用率,资源综合利用的概念逐渐被人们所熟知。

    在资源开发利用及使用消费过程中,不可避免会产生伴生矿石、围岩及选矿尾矿等,比如钨矿中伴生的铜、铅、锌等含有稀有分散元素的矿物,氧化矿中的碳酸盐和硅酸盐类脉石、有机物生产中产生的废水、生活中的废旧金属和电池等,这些生产和生活废弃物中含有大量的有价金属、有机及无机盐类矿物质资源,将其直接排放到环境中,不仅会造成大量的宝贵资源白白流失,还会影响耕地质量、污染空气和水源,破坏生态环境。在资源开发利用和消费过程中,针对这些伴生矿物资源和生产生活中的废弃物开展回收利用,使其重新资源化,从而最大限度地实现现有资源的高效利用,可以称之为资源的综合利用。

    如何实现资源的综合利用?现阶段,资源的综合利用主要从三方面开展:

    一、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。

    煤炭被人们誉为“黑色的金子”“工业的粮食”,它是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一。煤矸石是与煤伴生的一种含煤高岭土,过去采煤过程中产生的大量煤矸石一直被作为大宗固体废弃物堆放在煤矿周围。正如犹太经典《塔木德》中所说:“世上没有废物,只是放错了地方。”煤的伴生矿——煤矸石也是如此。煤矸石综合利用的途径很多,除了传统的利用途径,如回填煤矿采空区、铺路、土壤改良、做建筑材料和发电等。最新研究表明,煤矸石还可以作为下游精细加工业的原料。如,煤矸石经处理后可以作为橡胶填料,获得与炭黑相当的补强效果;还可以制备聚硅酸铝铁,用于处理造纸综合废水等;此外,煤矸石可以用于陶瓷、耐火材料、橡胶工业、涂料、塑料、4A分子筛、铝硅铁合金等十多个行业。

    二、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。

    除矿石中的伴生资源外,矿石资源生产加工过程中还会产生大量的废弃物资源。以铜矿尾矿为例,研究表明,铜尾矿中除了可以回收有价金属元素铜之外,还可以回收非金属组分石榴子石、硅灰石等,并将剩余部分作为植物培养基等原料进行利用,实现铜尾矿的减量化和资源化。部分有色金属尾矿的主要成分为SiO2,且包含大量钙、镁等元素的氧化物,和市场上普遍运用的建筑材料的化学组成非常相似。尾矿用作建筑材料时加工方式比较简洁,能够有效解决成本和能耗问题。

    三、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。

    除开展矿山资源的综合利用之外,再生资源回收利用也是开展资源综合利用的重要方面。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。中国是全球公认的制造业大国,然而近些年随着人口红利日益消失,以及环保成本的不断抬升,我国资源的对外依存度逐渐走高。在此背景下,大力发展再生资源回收利用产业,具有积极重要的战略性意义。

    现阶段,资源环境和谐发展之路仍然崎岖且漫长,人类需要开展更多的探索与实践。相信在不久的未来,资源综合利用方法和途径会越来越多,资源环境和谐发展之路必将越来越顺利。

    带你了解这朵“云”——地质云

    戴新宇

    “地质云1.0”闪亮登场,魅力初现

    “地质云”是自然资源部中国地质调查局主持研发的一套综合性地质信息服务系统,集地质调查、管理、共享、服务四大功能于一身,面向社会公众、地质调查技术人员、地学科研机构、政府部门提供丰富的各类地质信息服务。经过“地质云”研究开发团队艰辛付出,2017年11月6日,“地质云1.0”闪亮登场,迈出了“地质云”建设三步走的第一步。

    “地质云1.0”刚上线运行,就受到地质调查科技工作者的青睐,局系统内外正式用户达4000多人,日均访问量突破6000次,在地质调查管理和应急事件服务上体现出精准、快捷的特点。例如,在2017年11月18日西藏林芝市米林县发生6.9级地震后,“地质云”首次启动了应急服务工作机制,在2小时内线下完成震区地质图数据制作,仅用10小时就为应急救灾在线提供了震区区域地质图、国家地质资料馆藏涉及震区的地质资料,以及林芝地区卫星遥感影像图、震中300公里范围地质钻孔、林芝专题地质文献库等系列地质信息产品。毫无疑问,“地质云1.0”实现了地质调查数据共享破冰,为75个国家核心地质数据库的互联共享和2382个信息产品提供社会化服务。

    “地质云2.0”华丽转身,飒爽英姿

    在2018年10月18日召开的中国国际矿业大会上,“地质云2.0”宣布正式上线,完成“地质云1.0”云上数据资源和系统功能的全面升级,完成手机版地质云APP国家地质大数据共享服务平台研发,通过数据资源整合和信息系统集成,全面提升地质调查数据采集、汇聚、处理、分析、共享与服务能力,为新时代地质调查工作转型升级提供核心动力,及时、有效地满足政府部门、行业用户、社会公众等各类用户对地质信息的多元需求,以信息化带动地质调查现代化。

    “地质云3.0”鲲鹏展翅,大展宏图

    “地质云”建设三步走设想2020年上线运行“地质云3.0”。为此,地质云研发团队的科研人员做足了功课,全力以赴助推云平台、大数据、智能化“三位一体”建设应用迈上新台阶,为新时代地质调查工作转型升级提供核心动力支撑,建成分布式地质大数据中心,并在以下九个方面提供全方位综合地质服务:

    一是升级完善“在线化”调查系统、研发升级重要专业应用系统,初步实现在线化调查,构建立体式地质信息感知体系。二是显著扩大中大比例尺实体数据共享资源,精准开发地质信息系列产品,提供地质信息专题服务,提升“地质云”服务门户访问便捷性,加快构建地质信息共建共享云生态,基本实现在线化服务,显著扩大地质信息线上共享服务规模。三是升级地质调查业务管理系统,完善地质调查业务管理大数据辅助决策系统,强化在线化管理,支撑地质调查业务管理高效运行。四是推行地质调查在线化办公,支撑远程办公、便捷办公。五是通过攻关实现智能区调矿调、智能识别、智能管理、智能数据搜索引擎等智能地质调查技术突破,示范构建智能化工作模式。六是建立完善地球科学“一张图”大数据体系,更新维护国家核心地质数据库。七是采取优化地质调查网络、规范化运维“地质云”节点体系、加强网络安全建设等措施,建实地质调查基础设施与网络安全体系,保障安全稳定运行。八是完善地质调查信息化制度标准体系,支撑自然资源信息化建设。九是加强信息化人才队伍建设与国际合作,提升中国地质调查局在国内外的影响力。

    这就是中国地质调查局功能强大的地质云(Geocloud)!神奇的地质云(Geocloud)!

     

     

    用好这些珍贵的矿产资源

    “感谢共产党!感谢共产党!”两位古稀老人突然举起双臂一阵高呼。

    这不是电视剧中时空穿越的历史故事情节,这是2016年7月发生在新疆南疆地区克孜勒苏柯尔克孜族自治州乌恰县波斯坦铁列克乡依买克村一个真实的故事。

    依买克村是一个坐落在昆仑山北坡山脚下海拔约2000米的柯尔克孜族(下称“克族”)聚居的古老村落。2016年夏季一场突如其来的暴雨,让这个村的村民措手不及,洪水裹夹着泥沙,漫过防洪渠,直接灌入了村民的院子,瞬间院子就变得杂乱不堪。

    雨停过后,一对柯尔克孜族夫妇眼巴巴地盯着自家的院里满地湿漉漉的泥浆,六神无主,一副无助的神情令人心痛。就在老人急得团团转时,一群穿着雨靴、衣服沾满泥浆的年轻人,带着工具冲了过来,在院子里一阵清理打扫过后,一切又恢复了原先清洁干净的模样。

    看见自家院子被收拾得如此整洁,两位不太会讲国语的柯尔克孜族老人,一时不知怎么感谢这些年轻的后生,于是就举起了双臂,喊出了开头的这句话。

    项目组进行地质剖面测量

    这只是自然资源部中国地质调查局西安地质调查中心“南疆大型资源基地调查团队”项目驻地的小伙子们,在这里开展工作期间,与当地群众心手相牵一个很平常的故事。

    实际上,进驻南疆以来,调查团队就承载了“造福南疆,造富南疆”的历史使命,矿调成果不断显现,“地质调查+”扶贫模式得到不断深化,为南疆地区的经济建设和社会发展奠定了资源基础,促进了少数民族地区的融合发展。

    2019年9月27日,“南疆大型资源基地调查团队”被国务院授予全国民族团结进步模范集体称号,这是自然资源部唯一被授予这项荣誉称号的模范集体。

    助力脱贫攻坚

    党中央、国务院一直非常重视新疆特别是南疆地区的发展。习近平总书记在第二次中央新疆工作座谈会上明确指出:对南疆发展,要从国家层面进行顶层设计,实行特殊政策,打破常规,特事特办。

    中国地质调查局历来高度重视新疆的基础性、公益性地质矿产调查工作,尤其是南疆地区的矿调工作。2008年,自然资源部和新疆维吾尔自治区人民政府开展部省合作实施新疆358项目,2016年实施新一轮新疆358计划,构建了中央与地方地质工作“统一规划、统一部署、统一实施”新机制。

    天山以南,昆仑山系以北,谓之南疆。南疆接壤六国,是我国重要的战略屏障和向西开放的重要门户。

    从地理位置看,南疆四地州位于祖国西北边陲,周边与吉尔吉斯斯坦、巴基斯坦、塔吉克斯坦等6国接壤,边境线长,处于国防第一线,其形势动向,事关全国大局。

    从历史发展进程看,它自古就是历代中央王朝治理西域的核心区域。我国历朝历代均高度重视南疆的战略地位,南疆对守卫边防维护国家统一和对外开放、促进全疆经济社会发展具有重要的战略意义。

    借助“一带一路”的时代机遇,如今的新疆,正按照习近平总书记的指示,把自身的区域性对外开放战略,融入到国家丝绸之路经济带建设、向西开放的总体布局中去。原来边远封闭的地缘局势,正在向沿边依桥、外引内联、东进西出、全方位开放的新型地缘格局发展。

    因水得名的阿克苏,是南北疆交通要冲和东西贯通的关节点,也是新疆向西开放的前沿地区和丝绸之路经济带核心区南线中段重要关节点。

    位于新疆最南端的和田,是古丝绸之路南道,是新疆进入西藏、青海及邻国印度的重要门户和战略通道,也是建设丝绸之路经济带、中巴经济走廊的重要支撑地区。

    号称“万山之州”的克孜勒苏柯尔克孜自治州境内及周边,有喀什经济开发区伊尔克什坦口岸园区,以及吐尔尕特、伊尔克什坦、红其拉甫、卡拉苏、喀什国际航空港等5个国家一类口岸,发展对外贸易、境外资源加工业、跨境旅游优势十分突出,是南疆向西开放的重要通道。

    喀什是我国向西开放,通往中亚、南亚、西亚乃至欧洲的国际大通道,作为丝绸之路经济带核心区重要节点和中巴经济走廊起点的作用日益凸显。“一带一路”伟大构想,如今正把“五口通八国,一路连欧亚”的喀什从历史引向未来。

    然而,由于历史、地理、人口结构、经济发展水平等多方面因素的影响,南疆四地州区域经济社会发展一直相对落后,成为一个集边境地区、民族地区、贫困地区于一体的地区,是新疆工作的重点和难点地区,也是我国集中连片特殊困难地区之一、脱贫攻坚的主战场。

    2015年,为进一步贯彻落实党中央关于南疆地区社会稳定和经济发展的指示精神,服务南疆地区产业经济发展和脱贫攻坚,推动大型资源基地的找矿突破与理论创新,自然资源部中国地质调查局部署了南疆地区大型资源基地调查工程及西昆仑铁铅锌大型资源基地调查等二级项目,由中国地质调查局西安地质调查中心组织实施。

    这是一项极其艰险的任务。西安地质调查中心副总工程师、教授级高工滕家欣被委任“南疆地区大型资源基地调查工程”首席专家和团队带头人,与西安地质调查中心矿产地质室主任、南疆工程副首席专家高永宝一起,带领贺永康、李侃、燕洲泉、陈登辉、荆德龙、赵晓健、隋清霖、赵辛敏、赵民、金谋顺等一行30余人的队伍,进发南疆,“南疆大型资源基地调查团队”由此成行,开启了本次昆仑山高海拔地区矿调的序幕。

    这支队伍大多是一帮身上依然散发着孩子气的小伙子,对于昆仑山并没有什么概念,只是在武侠小说或电视剧中了解到一些传奇。也正是因为这些传奇,他们对昆仑山充满了向往,于是踊跃报名参与了进来。

    “横空出世,莽昆仑,阅尽人间春色。飞起玉龙三百万,搅得周天寒彻……”一代伟人毛泽东这样描述昆仑山的雄峻。

    昆仑山是名副其实的万山之祖,众山之王,是中华大地真正的脊梁。昆仑山的大跨度高海拔,昆仑山的雪山冰川,昆仑山的险境魔幻,昆仑山的峥嵘万状,足以让每一个造访者跃跃欲试却又谈虎色变。

    敬畏扩大了距离,而猜测更造成了神秘。

    自古以来,昆仑山也是探宝者向往之地。只是,一些恐怖的传说,阻却了探宝者的脚步,其中最为著名的就是昆仑山的地狱之门。毫无疑问,这个横亘于中国西部版图的昆仑山脉,是地球上平均海拔最高,且延伸面积极大的山系。

    尽管现代人已经对那些恐怖的传说做出了科学的解释,但毕竟在这个高海拔层峦叠嶂的幽深峡谷里,究竟隐藏着多少不确定的风险,谁也无法预测。

    参加此次矿调的大多是二三十岁的年轻人,野外经验不足,何况在这种自然条件极其恶劣的艰苦环境中工作,既要保证大家的人身安全,又要保证顺利完成本轮矿调项目,这对于团队领头人滕家欣来说,是极大的挑战。

    民族团结一家亲

    远离城市的喧嚣,真正到了昆仑山,并不如想象的那么浪漫。高海拔,六月飞雪,这是昆仑山的常态。这帮小伙子能否支撑下去,的确是个问号。

    南疆地区地域辽阔,不论是地级市还是县城,抑或是乡镇所在地,到调查目的地都是动辄百十公里或几百公里的路程,“西昆仑铁铅锌资源基地调查与勘查示范”二级项目组不得不往最偏远、条件最艰苦的村庄里驻扎。

    在当地政府的支持与协调下,项目组在克孜勒苏柯尔克孜族自治州乌恰县波斯坦铁列克乡的依买克村旧村委会院内安顿下来。实际上,基于对他们人身安全考虑,当地边防派出所和当地村委会并不同意项目组驻扎在这个与外面没有阻隔、毫无安全设施的简易环境中。

    由于房屋年久失修,房顶漏雨,院内也淤积了十几厘米的泥水,杂草丛生,而生活用水要到位于高处的沟口去挑,水源常受到牲畜污染,既不卫生也不方便。

    这就是我们要住的地方?项目组成员大多是80后,研究生学历占一半出头,即使出生在农村,几乎也是娇惯着长大的,尽管大学时期老师一再描述过地质工作在野外的艰苦,心里多少有些准备,但见到眼前这般场景,一下子有点懵了,这已经远远超出了他们的想象。十几年寒窗苦读,学成毕业,在这种恶劣环境中生活工作,心理的撞击与纠结可想而知。

    面对简陋的驻地条件,作为这支队伍的老大哥、子项目负责人贺永康和临时党支部书记燕洲泉,一边安抚大家,一边给大家信心。他们说:“这是项目组今后几年生活和工作的地方,我们要自力更生,建设家园,创造一个舒适优美的生活和工作环境,展现出新一代地质人的精神风貌。”

    项目组成员迎着风雪进行剖面测量

    于是,党员干部带头,小伙子们丢掉身上依然保留的学生风范,卷起裤腿,撸起衣袖,自觉行动起来,积极投入到驻地建设工作中。

    项目组购买了水泥、砂子、砖头、防水材料、塑料管材和水管,自己动手修缮房顶,做防水处理,清理院内杂草、淤泥,挖沟埋管,从山上引水,一切工作都有条不紊地开展起来。

    在挖沟埋管过程中,引来了附近村民的围观。由于语言不通,村民们好不容易才知道这帮小伙子在干什么,纷纷拿起工具加入进来。项目组就近安装了公用接水口,顺带把驻地周边几户村民的院内都安装了水管线和水龙头,当水龙头打开,一股清澈的水流涌出来时,第一次用上“自来水”的村民们纷纷冲小伙子们竖起了大拇指,用最简单的肢体语言表达对这帮小伙子的感激之情。

    为了解决房屋不足的问题,小伙子们顶着烈日搭建伙房,人工拌混凝土、砌砖墙,一个个又俨然成了泥瓦匠,上梁、铺房顶、做防水顶棚、安装门窗、刷墙、垒灶台,尽管大伙儿都是第一次干这活儿,但一切看起来都很像那么回事,很专业,很认真。

    经过多日的努力,院内已被收拾得干干净净。篮球场有了,住房、会议室兼办公室亮了,墙上左侧挂着“中国地质调查局西安地质调查中心”、右侧挂着“南疆工程西昆仑二级项目部”的牌匾,正中央挂着“认真开展‘两学一做’,大力促进科技创新,全力支撑找矿突破”的标牌,醒目而气派。院内围起了花坛,空地已经被收拾成一块块菜地,这是准备种菜的。院子中央还设有一个1米见方的升旗台,鲜艳的五星红旗迎风招展。整齐停放的越野车在五星红旗的映衬下,分外悦目。

    看着一个废弃的村址,被自己亲手收拾成一个宽敞整洁的院落,这帮小伙子们不禁相互祝贺。隋清霖拿出手机把院子都拍了一遍,并且自言自语地说:“我得把这个发给我老丈人看看。”

    每当这个时候,都会招致小伙子们“哈哈”一阵哄笑,八字还没一撇,女朋友还不知是何方神圣,老丈人还是个未知数呢。这样的冷幽默,在昆仑山下这个偏僻宁静的村落中,时常会逗得大家前仰后合,热闹非凡。

    接下来的任务就是每天早上带着干粮进入深山,寻找矿化线索,填图。海拔三四千米的高山,因为高原反应,一双腿沉重得似乎绑上了沙袋,呼吸也不顺畅了,一个个嘴唇呈现出乌紫色,上山背着锤子,下山背回一堆石头,一天下来,人累得快散了架。几天下来,有的人甚至想退出队伍,回到大都市的喧嚣之中。

    昆仑山并没有武侠小说中描述的仙境般的浪漫,一切想象与现实相去甚远。不过,这毕竟是一帮被“三光荣”精神熏陶过的年轻人,现在身处中华“龙脉之祖”,一种武侠般的豪情油然而生,所有人心中都有一个这样的信念,早日为祖国找到大矿,为南疆的发展尽一份力量。

    他们如“野人”般地在这常年天寒地冻的雪山间穿梭,深一脚浅一脚地匍匐在雪山上、峭壁间,喝着凉水,吹着冷风,啃着冻硬的馒头,最好的伙伴就是石头,最爱干的事情就是摸着石头,看着石头,让石头的粉尘摩挲脸庞,雪山的冰水浸润眉间。他们以积极乐观的态度面对艰苦的矿调工作,围绕南疆工程和项目成果目标,以西昆仑锰矿找矿和调查研究为重中之重开展工作,以满腔的热忱,用地质锤在昆仑山敲响了最动听的声音。

    在驻地,由于周边居住的都是信奉伊斯兰教的柯尔克孜族村民,尽管团队中有的小伙子不吃羊肉,但为了尊重当地的民族生活习俗,食堂就改成了清真饮食,大家也毫无怨言。懂得入乡随俗、识大局,如何与村民和谐相处的道理,不计个人得失,体现了新一代地质人朴素的品德和包容的胸怀。

    这是一个充满活力、有战斗力的团队,作为南疆团队的带头人,一名老地质工作者,看到眼前的一切,滕家欣一下子放下心来。实际上,带领这帮年轻人来南疆之前,滕家欣是有些担心的,这帮年轻人能不能吃下这个苦,能不能顺利完成这次矿调工作,他一直心存疑虑。眼前的事实,让他原先的种种不安与担心顿时烟消云散。

    为保证本次矿调的顺利推进,促进成果转化,把资源优势转化为经济优势,2016年11月,作为南疆工程的副首席专家,高永宝被派遣到克孜勒苏柯尔克孜自治州,在原克州国土资源局挂职副局长。

    地质工作开展到哪里,党建活动就开展到哪里。在做好野外矿调的同时,项目部提出与村警务室联手,共同开展“两学一做”宣传教育活动和“民族团结兄弟情、警民共建一家亲”活动,得到了热烈的响应,一下子拉近了彼此的距离,增进了相互之间的情感。

    加克库瓦力警官与项目部的小伙子们成了无话不谈的朋友。有一次在跟贺永康聊天的时候,他把家中最近的烦心事告诉了贺永康,说他妹妹从上海财经大学毕业,留在了上海工作,他妈妈听人说,上海那边很乱,吵着要他把妹妹接回来到家门口工作,想贺永康帮忙出出主意。加克库瓦力警官说自己也没出过新疆,也不清楚上海那边的情况。

    贺永康听完一下子笑了,告诉他这是个误解,上海是国际大都市,社会治安一流,经济非常发达,你妹妹能留在上海,说明妹妹很优秀。你妈妈实在担心的话,带着你妈妈去上海看看就知道了。

    不久后,加克库瓦力警官果真带着妈妈去了上海,一看到上海的繁华,他妈妈乐坏了,回到家乡后逢人就说上海的美丽与繁荣,再也不提让闺女回来工作的事了。

    推进产业发展

    几个小伙子从山谷中缓缓地走出来,手上拿着白色的石头,脸上堆着兴奋的笑容,走在最前面的就是李侃。

    这里是海拔4600米以上的大红柳滩项目所在地。看到正向自己迎过来的团队领头人滕家欣,李侃举起了手中的石头:“滕总,我们找到矿了,这是一块锂矿石。”

    滕家欣接过矿石,露出一脸的兴奋。当他回过神来,仔细端详这几个小伙子那已经晒得黝黑的脸,眼泪一下子在眼眶里打转,因为强烈的紫外线照射,尽管他们头上都带着大边沿的遮阳帽,但由于昆仑山高海拔地区常年积雪,强烈的紫外线通过雪地反射到脸上,很容易灼伤皮肤,小伙子们脸上都蜕掉了一层皮。

    由于长期在这种高海拔地区工作,这些本来白白净净的帅小伙,一个个都被晒成了古铜色。

    实际上,这种野外的艰辛,较之于路途的艰险,算是小巫见大巫了。大红柳滩一带地处西昆仑腹地,遥望喀喇昆仑。这里交通不便,抵达工区需穿越昆仑主山脉,翻越众多达坂,绝大部分地区人迹罕至,距离最近县城达500公里,物资供应不便;自然条件极端恶劣,平均海拔在5000米以上,山势陡峭,切割强烈,常年有风,最高可达8级以上。

    在中国西部有一条神奇的“天路”——219国道,也称新藏公路。它穿越举世闻名的昆仑山、喀喇昆仑山,全线多为一望无际的戈壁沙漠和常年积雪的崇山峻岭,平均海拔在4500米以上,是世界上海拔最高、道路最险、路况最差、环境极其恶劣的高原公路。而去大红柳滩就得从这条线经过。

    “行车新藏线,不亚蜀道难。库地达坂险,犹似鬼门关;麻扎达坂尖,陡升五千三;黑卡达坂旋,九十九道弯;界山达坂弯,伸手可摸天”。这段顺口溜就是新藏线艰险的真实写照。

    由于这里特殊的气候条件和地质状况,泥石流、塌方、滑坡、地基沉降等频繁发生,致使库地、麻扎、黑卡三座达坂仍是问题路段,抢修的速度赶不上自然破坏的速度,当地人都说这是一段“永远修不完的路”。

    新藏西线于1957年开通,当时还只是简易的砂砾公路,最窄处仅有2.5米宽,驾驶的难度可想而知。其中,库地达坂虽然垭口海拔只有3150米,但它的高度是垂直的,一面悬崖峭壁,另一面则是万丈深渊,走在上面心有忐忑。加之自然和地质灾害的破坏,说是柏油路其实已成了搓板路,路烂且窄。正如当地司机所说:如果没有一定的高原驾驶技术和定力,会腿发软,手发抖。

    穿过这样的路段,无疑对人的意志和胆量都是一场严峻的考验。就是在这样的环境中,承担南疆地区大型资源基地调查任务的小伙子们也没有退缩,为了完成矿调任务,频繁地在这条线上穿梭。

    每天早上天刚亮,他们就带着干粮,背着地质包匆匆出发,工作区距住宿地方有很长一段路要走,所以往往是两三个馒头,一包咸菜当作午餐。简单充饥之后,再继续他们的工作,有时候实在太累了,躺在地上小憩一会儿,任由风吹日晒。

    昆仑山矿调工作区昼夜温差很大,紫外线辐射强度高,在山上时不时会遭遇暴雪、冰雹,不一会儿地上就白茫茫一片。冰雹肆意地打在脸上、衣服上,有时候大家都不说话,但会默契地抬起头,避免雪水融化脸上汗水干涸留下的盐碱流入眼中。

    由于长期在野外这种特殊的环境工作,大部分地质工作者都是男性,加之在这样的环境下不可能把家属带在身边,想家是必然的。但是,大多时候野外没有信号,项目团队中已经成家的年轻人,有时候想给家里打个电话都很难,时间久了,连听听最爱的人的声音竟都是一种奢侈。

    对于项目组成员来说,能在这样的环境中静心找矿,搞科研,不仅是一份工作,更是一份对地质工作精神的传承,是肩负国家使命、助力南疆脱贫的责任和担当。

    锂资源是重要的新兴产业资源,在当前国家新能源战略的大背景下,锂资源的开发利用贯穿节能环保、新一代信息技术、高端装备制造、新材料和新能源汽车等产业,具有非常重要的战略意义,被称为“21世纪的能源金属”。

    帕米尔-昆仑山伟晶岩区是我国重要的伟晶岩分布区,区内伟晶岩成群成带分布集中,以康西瓦-大红柳滩一带最为发育。早在20世纪60年代便在大红柳滩一带发现了锂矿矿化线索并发现1处中型锂矿,其后外围找矿一直进展不大。

    南疆地区大型资源基地调查工程通过在西昆仑大红柳滩一带开展1∶5万矿产地质调查,总结锂矿成矿规律,运用高寒深切割地区“空地一体”勘查技术方法组合,实现了该区伟晶岩型锂矿的找矿突破。

    艰苦的环境没有吓退他们,较低的地质工作程度反而提供了更广阔的找矿空间。通过开展基础性公益性地质调查,带动新疆地勘基金重点投入和带动商业性矿产勘查,引领南疆地区取得重大找矿突破,新发现一批大型-超大型矿床,促进形成了大红柳滩百万吨级锂矿、火烧云千万吨级铅锌矿和玛尔坎苏亿吨级富锰矿3处国家级大型资源基地,奠定了南疆地区矿业开发的资源基础,重塑了我国锂、铅锌和富锰资源格局。

    为推进成果转化,西安地质调查中心精准对接克州人民政府和企业的现实需求,紧密合作,创新性地建立了“克州模式”,通过开展国家紧缺矿产和战略新兴矿产调查、召开找矿突破与理论创新研讨会、互派干部挂职交流培养等多方面的合作,使得克州的锰、铜、铅锌找矿取得了重大突破;积极促进资源优势转化,共同编制完成了《克州矿业产业发展行动计划》《克州第三轮矿产资源总体规划》,使西昆仑玛尔坎苏锰矿带的勘查开发得以快速推动,富锰矿资源量已达5000万吨,一期电解金属锰厂已建成投产,2019年1月~10月实现产值9.4亿元,上交税费1.2亿元,带动地方就业约2000人,有力地支撑了克州矿业经济发展和绿色矿业发展。

    “克州模式”是落实中央对新疆社会稳定和经济社会发展要求的很好实践,也是新一轮“新疆358计划”合作机制的进一步深化和成功开局。

    昆仑山下情意深

    今年4月22日是第49个世界地球日。世界地球日是宣传我国国土资源国情国策、提高公众节约集约利用资源意识、普及地球科学技术知识的重要平台。

    习近平总书记指出,“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军,难以实现科技成果快速转化。”

    中国地质调查局成都综合所结合工作实际,围绕今年的世界地球日主题“珍惜自然资源 呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”,策划开展一系列主题宣传活动。这些活动,充分利用地质科普特色优势,以丰富多彩的形式开展科普宣传,引导社会大众树立“绿水青山就是金山银山”和“人与自然和谐共生”的理念,向公众宣传地质工作新理念、新方法、新技术,引导全社会节约集约利用资源。

    下面,我们摘选该所推出的贵金属-黄金、新能源应用、尾矿库安全与维护等科普知识,以飨读者。

     

    贵金属的黄金世界 

     

     

    巷道采矿

    选矿、冶金专业是成都综合所的传统专业,主要从事矿产资源、化工产品、金属及合金材料、无机材料和“三废”治理及资源化等方面的开发利用技术研究,长期以来,承担了国家、部、省级多项重点研究课题和攻关项目,研究领域涉及黑色金属矿、有色金属矿、非金属矿、贵金属矿、稀土以及复杂多金属矿等不同矿种的开发与合理利用技术研究,获得多项国家、省部级科技成果奖。今年的“4·22”世界地球日,带来的是贵金属-黄金的科普介绍——

     

    金矿重选生产线

     

    大型露天采矿场

    黄金是怎么炼成的 

    金在地壳中的平均含量仅为1亿分之1.1,在1吨岩石中含有1~5克的金,就可以称之为“金矿石”而被开采。从如此低含量的矿石中提炼出金含量99%以上的产品,是极其困难的。

    一般来说,一块黄金的炼成,主要包括以下流程:采矿、选矿、冶炼(粗炼)、精炼等程序。

    采矿将含金矿石从其他岩石剥离、运输至加工场地。

    选矿采用重选、浮选等工艺,将金矿石含量从1g/t~5g/t,提高到40g/t以上,抛弃90%以上的杂质。

    冶炼采用预先处理、浸出、纯化富集等工序,通过物理、化学方法除去有害杂质,获得粗金产品。

    精炼采用高温氯化、溶解沉淀、萃取还原和电解工艺等将粗炼后的产品提纯,使产品的金含量应达到99%~99.9%以上,得到黄金成品金出售。

    金矿是如何形成的 

    黄金,在成为贵金属之前,它首先是一块石头。今天,自然界的金矿分为原生金矿和砂金两大类。

    金的年代久远,几乎可以追溯到地球形成初期。大约在26亿年前,地核中的金元素,慢慢到达地幔,再由火山喷发等形式来到地壳,这些最初的金矿源,在漫长的地质时代中活化、迁移、富集,形成原生金矿,又称之为“岩金”。

    地表浅层的岩金,经过千万年的风化与剥蚀,岩石变为砂土,含金的砂土被流水搬运,在此过程中,金子因比重大而沉积下来,形成砂金。

    黄金的主要用途 

    金的用途广泛,作为一种贵金属,黄金是人类最早发现和开发利用的金属之一。

    用作国际储备,这是由黄金的货币商品属性决定的。由于黄金的优良特性,历史上黄金充当货币的职能,如价值尺度、流通手段、储藏手段,支付手段和世界货币。

    用作珠宝装饰。华丽的黄金饰品一直是人的社会地位和财富的象征。

    黄金由于具有优良的物理化学性能,被大量运用于宇航、电子、电气工业中。宇宙飞船、人造卫星、火箭、导弹、飞机中的电器仪表。

    黄金由于具有较高的化学稳定性、无生理毒性和高的延展性,除用于药物以外,金与合金还用于医用材料。

     

    新能源应用前景广泛

     

    对保障国家能源安全意义非凡

    1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能(原子能)。

    新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。

    在我国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。

    一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用。因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

    新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指太阳能、风能、地热能、氢能等。

    按类别可分为:太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能、海洋能、小水电、化工能(如醚基燃料)、核能等。

    太阳能

    核能

    风能

    生物质能

     

    潮汐能

    新能源具有六大特点:

    一是资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用;比如,陆上估计可开发利用的风力资源为253GW, 而截止2003年只有0.57GW被开发利用,预计到2010年可以利用的达到4GW, 到2020年到20GW,而太阳能光伏并网和离网应用量预计到2020年可以从的0.03GW增加1至2个GW。

    二是能量密度低,开发利用需要较大空间;

    三是不含碳或含碳量很少,对环境影响小;

    四是分布广,有利于小规模分散利用;

    五是间断式供应,波动性大,对持续供能不利;

    六是除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。

    新能源产业政策

    新能源的环境意义和能源安全

    能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局。自1993年起我国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得我国必须参与世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

    国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度,提高我国能源、经济安全。

    此外,可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。

    未来的几种新能源

    波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。

    微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。

    第四代核能源:正反物质的原子在相遇的瞬间湮灭,此时,会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能,如果能够控制正反物质的核反应强度,来作为人类的新型能源,那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。

    新能源应用-新能源汽车

    什么是新能源汽车?

    1.串联式混合动力(增程式电动):车内只有一套电力驱动系统,包括电机、控制电路、电池,电动机直接驱动车轮,发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。

    2.并联式混合动力:车内有两套驱动系统,大多是在传统燃油车的基础上增加电动机、电池、电控而成,电动机与发动机共同驱动车轮。车内只有一台电机,驱动车轮的时候充当电动机,不驱动车轮给电池充电的时候充当发电机。

    3.混联式混合动力:主要靠电机,发动机为辅助的,电动机和发动机都能单独驱动汽车。

    新能源汽车优势

    节能:新能源汽车使用太阳能、电能等能源,有效减少石油资源的消耗;

    环保:新能源汽车能耗有效减少二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等传统汽车尾气中的污染物的排放,减少环境污染。

    健康:新能源汽车不会排放含铅化合物、苯并芘、固体颗粒物等对人体有害的物质。

    电池技术的瓶颈:

    一是锂电池价格贵。

    二是电池性能。锂电一次过充过放就能永久降低性能,一次严重的过充过放就能报废。

    三是电池组管理落后。

    四是充电,锂电池支持快速充电,尤其是动力锂电池,但是没有快速电源,用普通的220V充电的话,电流大得惊人。高压对汽车本身和充电器都是一种考验。

    电动车推动因素(DRIBING FACTORS FOR EV)1.能源战略安全; 2.有害物质排放PM2.5; 3.碳排放; 4.汽车产业发展

    中国未来新能源发展的战略发展阶段:

    第一阶段到2010年,实现部分新能源技术的商业化。

    第二阶段到2020年,大批新能源技术达到商业化水平,新能源占一次能源总量的18%以上。

    第三阶段是全面实现新能源的商业化,大规模替代化石能源,到2050年在能源消费总量中达到30%以上。

    新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一,将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。

    汽车新能源环境污染、能源紧张与汽车行业的发展紧密相联,国家大力推广混合动力汽车,汽车新能源战略开始进入加速实施阶段,开源节流齐头并进。

     

    尾矿利用大有可为 

     

    矿产资源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。国内95%以上的一次性能源、80%以上的工业原料、70%以上的农业生产资料都来自矿产资源。但由于我国贫矿多,单一矿少、共伴生矿多,矿石组成复杂、难选冶矿多的特点,以及多数矿山选矿设备陈旧、老化现象普遍,管理水平和选矿回收率低,矿产资源得不到充分利用。

    尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下,将矿石磨细选取有用组分后所排放的固体废料,是矿业开发特别是金属矿开发造成环境污染的重要来源;同时,受选矿技术水平、生产设备的制约,也是矿业开发造成资源损失的常见途径。

    尾矿资源是金属和非金属矿山废弃物中数量最大、综合利用价值最高的一种资源。将尾矿丢弃不仅需要占用大量土地,给周围的生态环境造成很大的伤害,而且要投入处理和维护费用。而进行尾矿资源的综合回收与利用,不仅可以充分利用矿产资源,扩大矿产资源利用范围,延长矿山服务年限,也是治理污染、保护生态的重要手段,还可以节省大量的土地和资金,解决就业问题,造福于人类社会,实现资源效益、经济效益、社会效益和环境效益的有效统一。所以,在全球矿产资源供应紧张的局势下开发利用好长期累积的大量尾矿是我国矿业可持续发展的必然选择。

    尾矿中大多含有各种有色、黑色、稀贵、稀土和非金属矿物等,是宝贵的二次矿产资源,有待进一步开发、回收。例如,从铜尾矿中可选出铜、金、银、铁、硫、萤石、硅灰石、重晶石等多种有用成分;从锡尾矿中也能回收铅、锌、锑、银等金属元素。仅就从铁尾矿中回收精铁矿而言,全国铁尾矿品位平均 11%,最高达27%,如以回收品位达61%的铁精矿,产率2%~3%计算,每年从铁尾矿中就可增产(300~400)×104t铁精矿,相当于投资几十亿元建设的一个大型联合企业。

    攀枝花市区全景

    攀西地区优势矿产分布

     

    攀西地区尾矿综合利用的大胆尝试

    中国地质调查局成都综合所承担的地质调查二级项目“攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查”,聚焦生态文明建设,针对攀西地区矿山地质环境问题,对矿产资源集中开采区矿山开发引起的矿山地质环境问题及危害进行调查,并探索矿山废弃物资源综合利用途径,旨在实现废弃物资源化、减量化和无害化。

    攀西地区南部属于典型“岛状”南亚热带高原季风气候,干湿季分明,雨热同季,具有日照充足、气候温和、年温差小、日温差大、热量充沛的特点。由于海拔高、大气尘埃少、透明度大,该地区光照资源十分丰富。

    攀西地区生物资源复杂多样,拥有多种类型的生态系统。其中特色植物资源有50多种,包括国内特有种4种(攀枝花苏铁、越西木香、凉山乌头、凉山虫草)。珍稀树种有香杉、云南大山茶花、黄杉、肉桂、米的杉、榨树、棺木、银杏等;珍稀动物有大熊猫、牛羚、小熊猫、豹、岩羊、大鲵等35种。

    攀西地区是我国重要的矿产资源富集区,埋藏有多种矿床,已探明有大型钒钛磁铁矿、铜、铅、锌、锡、煤等54种矿产。在仅占全国国土面积0.3%的区域里,蕴藏着全国13%的铁、69%的钒、93%的钛和13%的水能。

    攀西地区矿山开发共产生大大小小尾矿库147个,总占地面积1906.39公顷。尾矿的大量堆存易带来泥石流、滑坡、溃坝等地质灾害和环境污染。

    减少尾矿库环境影响的措施首先是尾矿资源化节约集约利用,控增量、减存量,以期从源头上减轻地质灾害的发生。不能综合回收利用的尾矿库闭库后采用覆土碾压形成隔水层,种植本地草本植物,修建纵横向的截排水沟,截留上游余水经排水廊道排往下游,加强尾矿库下游重点流域水质监测的工程治理措施,尽量减少尾矿淋漓废水。

    对于新建或老旧的含有害化学物质的尾矿库,必须按《防治尾矿污染环境管理规定》进行防渗漏处理,阻止尾矿水向地下渗透,避免造成库外水体污染等生态破坏及污染。

    对于尾矿库尾水可采取澄清后直接返回或经过处理后返回选厂循环使用,以节约水资源,降低企业生产成本,同时避免尾矿库尾水因得不到回收利用排到库外而污染库外水源。

    在中国地质调查局部署下,成都综合利用所组织实施了“攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查”,针对攀西地区巨量堆存的尾矿,开展了尾矿可利用调查和综合利用技术攻关,成功研发了适宜攀西地区铜矿、钒钛磁铁矿和稀土矿等尾矿综合利用技术,为矿山地质环境保护与治理提供了新途径。

    从拉拉铜矿矿集区尾矿中综合回收了铜精矿、铁精矿和云母精矿,利用部分二次尾矿成功开发出多功能硅肥产品,实现尾矿减量40%以上。从白马矿集区钒钛磁铁矿尾矿中获得硫钴精矿、铁精矿、钛精矿及长石精矿,实现尾矿减量20%左右。从大陆槽矿集区德昌稀土尾矿中综合回收了稀土精矿、萤石、锶钡混合精矿,实现尾矿减量15%以上。

    攀西地区矿山规模化开采自上世纪60年代开始,尾矿的大量堆存带来了资源、环境、安全和土地等诸多问题。尾矿综合回收利用技术的突破,将实现资源化、减量化和无害化,对提高矿山节能减排水平,保护有限的矿产资源及土地资源,保护矿山地质环境具有重要的战略意义。

    香杉

    牛羚

    我国尾矿利用与维护现存问题

    一是综合利用意识淡薄,资源浪费现象严重。

    由于人们大多对我国的资源情况缺乏正确的认识,矿山企业盲目开采,采富弃贫的现象十分普遍。许多矿山企业,尤其是中小型矿山企业,没有充分认识到尾矿综合利用对矿山企业特别是对亏损矿山企业、资源枯竭型矿山企业可持续发展的重要性,仍然采用“高开采、低利用、高排放”的粗放型发展模式,为了追求短期经济利益,人为地缩短了矿山寿命,导致矿产资源巨大浪费与破坏。另外,某些矿床过分关注主矿产品的价值,忽视其共(伴)生组分,缺乏综合利用的意识。

    二是制度不健全,管理不规范。

    倡导尾矿资源综合利用的理念已经提出了多年,但我国对资源综合利用的政策和立法,仍缺乏完善的管理体系和严格的强制性法律法规及政策措施。一方面,鼓励利用尾矿资源的政策未落到实处,国家投入较少,开发尾矿的成本较高,企业的经济效益低,导致矿山企业对资源综合利用的积极性不高;另一方面,现行有关法律、法规对矿山尾矿、废石等固体废料的管理与利用只有原则规定,没有制定强制性措施,缺乏有效的监管。

    三是生产技术落后,资源利用率偏低。

    我国对矿产资源的综合利用起步较晚,欧美等发达国家早在20世纪60年代就已重视矿产资源的研究开发,生产技术逐渐成熟,一般有色金属综合利用率达80%~90%,目前的趋势是开展“无废工艺”或“无尾工艺”。受矿石品位低、呈多组分、矿物嵌布粒度细、生产技术落后等因素制约,我国大多数矿山综合利用指数低,有色金属矿产资源利用率为60%,比发达国家低10%~15%,共伴生有色金属综合利用率仅为40%,比国外低20%;综合回收率低,目前矿产资源总回收率仅为30%,以采选回收率计,铁矿约为67%,有色金属矿为50%~60%,非金属矿只有20%~60%,造成大量的资源损失于尾矿中;矿产资源综合利用技术水平不高,综合利用产品档次低,市场销路有限,经济效益不理想。另外,由于我国矿业企业的准入门槛低,大量不具备开发资质的企业进入矿业开发领域,部分矿山选冶技术工艺落后,一些小企业的资源采收率低于50%。

    四是资金投入不足。

    从工艺技术、设备研究到生产经营管理与产品制取,矿山尾矿等固体废料的综合开发利用与治理都需要投入大量资金,但多数矿山目前的经济状况难以开展这项工作,尤其是许多老矿山累积的问题较多,经费问题更难以解决,而无论是公共财政的专项支持、国家财税杠杆的政策倾斜,还是社会资本的积极参与,都与现实需求相差甚远,而且目前尾矿综合利用项目的融资渠道非常狭窄,通过各种金融工具进行专项融资也十分有限,从而影响了这方面工作广泛深入地开展。

    五是市场阻力问题。

    产品的市场问题也是制约尾矿资源化利用的一个重要因素。有些资源,如钛、钒、钨、稀土等,因为市场需求有限或价格低,从尾矿中回收相应矿产也都受到影响。另一方面,则是人为因素造成的障碍,如由于地方保护主义,新产品无法与当地产品竞争,市场拓展很有限。

    尾矿利用实验

    尾矿成分鉴定

    树立尾矿综合利用新观念

    矿产资源主管部门和矿山企业应当基于长远的战略考虑,立足循环经济发展模式,把尾矿资源综合利用作为实现矿业可持续发展的必要措施来认识。同时注重科学规划,树立尾矿资源整体利用的新观念。针对我国全民矿情意识差、违规开采严重的情况,有关部门要大力加强我国的矿情及相关法律、政策宣传和教育,让全民了解我国的资源情况,加深对资源综合利用、环境保护的认识,增强全民合理利用矿产资源的自觉性。

    完善尾矿综合利用的制度建设

    由于尾矿利用是集环境、社会、经济效益于一体的长期性、公益性事业,因此政府部门应强化政策导向,强化管理,加大政策扶持力度,制定优惠经济政策,将尾矿利用纳入国家和行业发展规划中。参照国外相关政策、措施并结合我国实际情况,制定相应税收及经济资助等办法。如:国家将可持续发展、资源节约型项目列为国债投资重点;设立尾矿资源综合利用专项资金,对尾矿综合利用和开发所需资金贷款给予贴息、低息、延长还贷期、减免所得税和增值税等优惠政策;引导和支持矿山企业及科研部门对尾矿综合利用的投入。

    同时,还应通过立法来促进尾矿资源的综合利用。1986年,我国颁发了《矿产资源法》,对矿产资源的合理开发和有效保护起到了积极的作用,但此项法规已不能完全适应新时期的要求。现阶段应研究可持续发展的法律、法规及《资源综合利用条例》、《资源综合利用专项规划》等,研究促进循环经济发展的政策和机制;尽快出台鼓励性和严格的强制性法律法规,使我国的综合利用工作纳入法制轨道,有效解决资源消耗高、综合利用率低、资源浪费和环境问题。

    加强技术革新

    尾矿矿物组分不同,其利用价值也就不同。应加强尾矿资源的工艺矿物学研究,尽可能开发高附加值产品。相关深度加工方法很多,如制造微晶玻璃、提纯,超微细粉碎,表面改性处理等。

    搞好尾矿综合利用,矿业公司还应加大科技攻关力度,充分发挥矿山设计研究所的研究能力,并与有关科研院所一起,“产、学、研”结合,开展尾矿利用研究,重点解决尾矿中伴生有价元素的回收技术,开发高附加值产品、高技术含量尾矿产品等,以提高尾矿综合利用的经济性。

    通过工程示范,推动尾矿利用发展

    尾矿开发利用是一项大型系统工程,涉及的行业多、技术面广,应在全国逐渐展开矿山选厂堆存尾矿综合利用的研究(包括金属与非金属矿物分选回收、尾矿作复合矿物原料用于玻璃、陶瓷、建材及农业肥料)、尾矿作土壤改良剂及微量元素肥料的研究、尾矿制微晶玻璃等高附加值新产品的示范工程,积累实践经验。

    引进市场机制

    在市场经济条件下,应该让“排尾主体”与“利尾主体”分离,成立具有独立法人地位的尾矿利用公司,在矿山企业与尾矿利用公司间建立起市场供需关系,改变某些中小矿山企业资金、技术上的劣势。通过“排尾主体”与“利尾主体”的分离,达到“利尾主体”与“受益主体”的统一,同时推动尾矿资源市场机制的运作,从根本上解决矿山企业尾矿资源利用问题。由于尾矿回收利用行业涉及资源化、公益性和流通性行业属性,这个行业是不能完全市场化的,所以,在引入市场化体制时,还应发挥政府部门的相关作用。

    随着科学技术的迅速发展,传统概念的矿山尾矿固体废料已从消极的环保治理转变为积极的资源化治理。多年的实践表明,将矿山尾矿作为复合矿物原料进行整体开发利用,正成为经济实用的新矿产资源来源。它不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山重新成为新资源基地,恢复和扩展生产,而且可以开辟新材料的科技领域,推动科技进步,同时也能解决环境污染、改善生态环境和整治国土,具有巨大的经济、社会和环境效益。目前,许多工业发达的国家已把矿业废料的开发利用作为矿山开发的新目标,把尾矿的综合利用及治理的程度作为衡量一个国家科技水平和经济发达程度的标志。因此,我们必须加速尾矿综合利用及治理的进程,树立长远的观念,把尾矿综合回收利用及治理作为保护有限的矿产资源、促进经济发展、保持矿业持续发展的必要措施。

    科技改变未来生活

    第八届中国—东盟矿业合作论坛暨推介展示会签约仪式现场。 石 钖 摄

    怎样快速查询中国、东盟国家的矿业基本信息资讯?8月24日,正在召开的2017(第八届)中国—东盟矿业合作论坛暨推介展示会上线运行矿业信息服务平台,该平台作为连接中国与东盟矿业的“信息丝绸之路”,将实现各国矿产资源基础数据共享,推动双方矿业产能合作。

    从为项目签约、推介、洽谈提供平台,推进各项战略合作协议的签订,到现在建立矿业信息服务平台,着力推进中国—东盟地学合作中心建设,可以透视中国—东盟矿业论坛近年来在深化中国与东盟矿业合作,推进“一带一路”建设的铿锵步伐。

    发展机遇与社会责任

    8月24日,10个矿业合作项目在本届矿业论坛签约,签约金额达52.72亿元,17个矿权得到推介。

    矿业合作论坛架起沟通桥梁,促进中国与东盟矿业的深度合作,共解难题,共享红利。目前,中国—东盟矿业合作论坛已经举办了八届,参展参会企业2500多家,推介、洽谈项目1200多个,签约项目108个,签约金额约500亿元。论坛举办了5期中国—东盟矿业人才交流培训班,共为东盟国家培养矿业专业技术人才70名。矿业论坛已成为中国与东盟国家级别最高、规模最大的矿业盛会。

    良好的外部大环境让中国—东盟矿业合作前景更为明朗。

    2016年虽然全球经济不景气,但是中国—东盟全年贸易额达到4522亿美元。目前,中国依然是东盟第一大贸易伙伴,东盟也是中国第三大贸易伙伴。去年东盟峰会上通过《东盟互联互通总体规划(2025)》,中国和东盟矿业合作也迎来又一新的重大机遇。

    “中国和马来西亚之间的矿业合作在去年达到了一个顶点,2016年马来西亚对中国的矿产资源出口从前一年的34亿上涨到41亿马来西亚林吉特。”马来西亚自然资源与环境部副秘书长苏哈米·宾·马玛特说道。

    老挝能源矿产部通帕·印塔翁介绍,该国在矿业投资方面已经批准了148家公司进行勘探,其中有59家是中国公司,正处于勘探阶段。中方公司在老挝的矿业领域投资大约有十几种矿种。“我也衷心希望未来有更多的中国公司到老挝投资。”

    矿业合作中也面临着新的挑战和机遇。缅甸自然资源与环境部矿产司司长钦拉吉称,该国处于工业化的进程当中,在利用矿产资源时,必须要从环境等诸多角度来综合考虑未来的发展方向,保证可持续发展。“同时缅甸修订2015版的《矿产资源管理法》,现在一些相关程序已经进行了简化,对其他国家在缅甸开展矿业投资业务带来了更多的机会。”

    菲律宾矿产与地球科学局局长维尔弗雷多·蒙卡诺算了一笔账:2016年整个矿山的产出对于该国GDP的贡献值是0.6%,同时增加了21.9万个就业机会。

    “它对于我们就业机会的促进非常强,我们正简化矿产开发的认证过程,让矿业投资者享受到更多投资的便利性。同时,对于菲律宾这样一个生态非常脆弱的岛国,我们要求所有的矿产开采项目都必须在技术上、环境上能够达到要求,任何一项不达标都不能开采。”他强调。

    “走出去”更要“走进去”

    国内企业走出去容易,走进去则步履维艰。对国外环境不熟悉,未开展深入的调查等因素让不少矿业投资者折戟而返。

    大成律师事务所高级合伙人杨贵生认为,去境外包括东盟进行矿业投资面临的风险有三方面:东道国的政策政治法律方面的风险;要投资的目标公司和项目、资产本身的风险;整个交易操作的过程,从方案到交易结构设计到最后收购的过程整合,跟现有业务协同这方面的风险。对这三大方面容易出问题的地方,他表示,最大的风险是政治、国家风险。例如:国内的一个能源项目曾经在一个国家因为一些议员对中国能源政策的调查,导致这个项目长期拖延,最后不了了之。

    有风险该怎样去应对?杨贵生称,选择一个目标地,最好有6个标准:目标矿中的找矿权、地质工科资料的可行性、条件是否有利、法律体系是否稳定、行政程序是否清晰高效以及成功案例。国家选好了,国家的投资环境需要有一个评估,必须要做深入而专业的尽职调查。尽职调查要做好超前的、强劲的整合计划。“中国矿业企业在国外投资,对当地的居民环境、就业、收入、健康都有一定影响,一定要跟社区做好沟通,特别是有部落和土著民族的地区更需要这样。”

    2009年9月,中国罕王集团收购了印度尼西亚东南苏拉威西省的红土镍项目,矿权面积78平方公里。2012年一家公司发布的资料显示该矿山为世界第三大镍矿矿山。罕王实业集团有限公司相关负责人赵宙说,自2009年起,集团正式进入印尼,重点发展红土镍矿开发项目。该集团计划下一步在印尼建设冶炼场,生产包括镍铁冶炼和其他稀有金属、氢氧化镍钴等产品。“我们非常重视与当地政府的合作,做了很多公益性项目,包括建设学校给当地的村民,捐赠柴油发电机。我们也非常注重当地的环保,在码头建设的过程中,为了保护当地的珊瑚,我们将珊瑚进行了活体移植。”

    “越南的铅缺口一年大概有10多万吨,每年从中国进口的就有9万吨的电解铅。该国唯一一家电解铅厂年处理能力是2万吨,电解铅、电解锌都会有很大的发展空间。”中资企业越南北干省有色金属有限公司负责人邹立强介绍,2006年,该公司开始对越南进行考察,大概花了一年半的时间,对越南各个矿山、有色金属的现状作了详细调查。公司申请的第一个项目是越南的第一家锌冶炼的项目。公司在2012年开始建电解铅厂,并在当年年底投产。近年来,公司先后收购了几个大型矿业公司,目前拥有十几个矿山,主要矿产为铅锌矿。

    该公司在越南经营了10多年。邹立强表示,公司一直对越南的法律、人文、政治进行充分了解,也充分尊重越南本地的状况来做事,这是在海外投资中非常重要的一点。该公司在越南形成了一大批中国管理团队和一批高技术人才团队。该公司已培养了一大批越南的中高层管理人才,让他们熟悉技术和管理,整个行业经验和技术水平已可以达到国内的同期水准。此外,还要充分尊重在海外投资的差异性,注意保持和越南合作方的协调。

    线上线下双平台谋划深度合作

    “在矿业、贸易和经济发展方面,没有信息交流,很难作出正确决策,也容易错过很好的机会。我们非常有必要去建立一个动态的信息分享系统,能够向各个区域、各个国家收集这些信息。”缅甸自然资源与环境部矿产司司长钦拉吉说。

    为深化中国—东盟矿业合作,突破时间和空间的限制,强化论坛功能,广西国土资源厅去年提出建设中国—东盟矿业信息服务平台的构想。广西壮族自治区政府将平台列入中国—东盟信息港项目,广西发改委将平台列入广西“一带一路”重点推进项目。该服务平台充分发挥“互联网+”优势,以“绿色矿业,信息共享新愿景”为核心指导思想,整合中国与东盟国家矿业信息数据,打造中国—东盟矿业信息在线交流平台。

    该服务平台的中英文版本共涵盖矿业资讯、项目产品、数据共享、资料库等9个板块。目前完成了平台设计开发、平台数据库的搭建,以及阿里云服务器等设施购买和平台部署,并积极与相关单位建立常态合作关系,拓展平台数据。日前,广西国土资源厅委托第三方机构对平台进行了全面测试检验,并顺利通过评审鉴定。矿业信息服务平台已全面投入到中国—东盟矿业领域日常交流与合作。

    广西国土资源厅副厅长陆景宇介绍,目前该平台第一阶段开发已完成,并投入运行服务于本届论坛。2018年将从功能的拓展、共享、共建,深化合作,资源整合等方面完善数据内容和机制建设,力争建成永不落幕的中国—东盟矿业网、论坛和信息交流支撑平台。

    线上的矿业信息平台已经打造,线下的平台同样在积极构建。近年来,随着中国与东盟国家在地学合作机制、地学研究、能力建设、信息交流等方面合作的不断深化,多头对外,成果分散等弊端也逐渐显露出来。对此,在国土资源部的领导下,中国地调局与广西国土资源厅、广西地矿局共同谋划中国—东盟地学合作中心建设工作,旨在解决地学合作领域顶层设计问题,形成高效推进体系。该中心以共商、共建、共享理念,围绕各方共同关注的资源环境问题,协作开展合作研究,构建中国—东盟地学研究平台、矿业合作决策咨询平台、技术支撑平台、能力建设平台和信息交互共享平台。计划在5年内建成在东盟有重要影响力的地学合作平台,10年内建成国际先进的地学合作平台。目前中国地学合作中心建设方案已制定完成,待国土资源部研究审定后将开展实质性建设工作。

    “我们将继续稳步推进中国—东盟地学研究中心、中国—东盟矿业信息服务平台建设工作,努力打造以地学合作中心为线下支撑,以矿业信息服务平台为线上支撑的双平台合作模式。线下推进资源能源产能合作,线上推进矿业信息交流合作,全方位、多领域推动中国—东盟矿业市场、资本、信息、技术、项目、人才等要素的聚集和融合,促进‘一带一路’发展。”陆景宇说。

    信息共享更便捷 深度合作好前景

    地科院水环所石家庄科研创新基地

    衡水野外观测基地试验观测井

    2020年雄安新区深部地热探测

    在石羊河流域进行遥感解译现场核查

    地科院水环所拥有的部分先进实验设备

    稳定同位素质谱分析

    氪-81地下水测年设备

    干热岩真三轴水力压裂系统

    干热岩热能置换模拟系统

    高温高压岩石性质多参数测量系统

    多接收等离子质谱仪

    生态文明建设是中华民族永续发展的千年大计,关系人民福祉,关乎民族未来。一个天蓝、地净、水清的美丽中国,是全国人民的共同期盼。

    在自然资源部中国地质调查局,有一支科研队伍为了蓝天、碧水、净土努力奋斗着—他们摸清全国地下水资源本底状况,为水资源合理开发利用提供支撑;他们研发水土环境修复新技术新方法,为污染场地修复提供解决方案;他们揭示地热资源奥秘,为清洁能源高效利用与能源结构优化探寻新途径;他们破解区域生态水文演变和流域水平衡难题,为干旱—半干旱区的生态环境改善和生态功能恢复作出示范……

    这支队伍就是中国地质科学院水文地质环境地质研究所(以下简称地科院水环所)。

    地科院水环所成立于1956年,至今已走过65年的风雨历程。作为自然资源部中国地质调查局直属的公益二类科研事业单位,地科院水环所坚持“地质调查为基、科技创新为魂、成果转化为要”的发展理念,全力推动水工环地质事业高质量发展,在水文地质与水资源调查、水环境调查与修复、地热资源调查评价与开发利用、生态地质调查与监测、工程地质调查和海岸带地质调查等六大领域,谱写着支撑服务生态文明建设的新篇章。

    研究水循环规律,科学确定华北地区地下水超采治理目标

    水是生命之源、生产之要、生态之基。在我国,由于地下水具有分布广、水质好、储存量大等特点,在很大程度上弥补了地表水时空分布不均、动态变化大的不足,成为许多区域特别是北方地区不可缺少的主要水源。

    为摸清地下水资源家底,地科院水环所早在1980年~1984年和1999年~2002年先后两次作为全国地下水资源评价的技术负责单位,组织全国地质工作者对我国地下水资源总量和区域分布进行系统评价,编制完成《中国水文地质图集》《中国地下水资源与环境图集》,为水资源开发利用、国土空间规划、重大工程建设、生态工程布局等发挥了重要的基础支撑作用。

    在对全国地下水资源摸底调查过程中,地科院水环所科研工作者发现华北平原长期地下水超采引发了一系列环境问题。在“十二五”和“十三五”期间,他们开展了大量调查研究工作,查明了华北平原地下水资源赋存条件及地下水漏斗分布状况。

    从水循环、水平衡角度出发,基于华北平原地下水演变机制,地科院水环所水文地质与水资源调查领域专家团队对华北平原超采区河流生态补水后含水层恢复和超采治理效果进行了研究。专家们指出:地下水超采治理的目标,不是回到最初的水位状态,而是根据各地实际情况和危害程度,确定一个阶段内适宜的治理目标。如大中型城市城区水位埋深应控制在大于30米,中东部地区水位埋深应控制在3~10米,而湿地生态多样性维系埋深则需控制在1~3米;中东部地面沉降严重区深层地下水位埋深应控制在45~60米。这些红线划定主要目的是实现稳定的地下水位,减缓地面沉降,进而保证城市地下空间工程安全、防治土壤盐渍化、保护湿地资源。

    专家们还指出,要尽量恢复水循环自然功能,因“地”制宜、因“质”制宜利用水资源。生态补水对华北平原一定范围内地下水位的恢复起到积极作用,但在利用地下水灌溉的广大农村地区,地下水位仍在下降,并由此提出了加密部署地下水和地面沉降监测站网,开展超采治理理论、关键技术攻关,尽量恢复水循环自然功能等建议。这些建议得到全国政协人口资源环境委员会的高度重视。

    摸清水土环境本底,支撑生态保护修复

    生态环境是生存之本、发展之源。生态环境没有替代品,用之不觉,失之难存。随着人民群众对美好生活的向往更加强烈,对优美环境的诉求更加迫切,如何为水土环境保护修复提供支撑,成为地科院水环所近年来着力攻关的一个方向。

    为助力地下水污染防治,地科院水环所2005年开始牵头开展全国地下水水质与污染调查评价工作,“十三五”期间组织编制了中国地下水水质与污染调查评价系列报告。通过综合研究,首次掌握了我国地下水水质与污染状况,建立了地下水环境调查、取样、测试、质控和综合研究一体的技术方法和标准体系,为地下水资源开发利用和污染防治提供了决策依据。

    在水土环境保护修复方面,地科院水环所的科研工作者以水岩相互作用理论为指导,研发了一系列地下水与土壤原位修复技术与药剂,包括基于过硫酸盐的原位化学氧化技术,基于纳米零价铁的原位化学还原技术,以及基于微米炭粉和生物质电厂灰的原位吸附和稳定化技术,获研究发明专利5项,并在多项水土环境修复工程中得到应用。

    2020年,地科院水环所承担的土壤污染场地修复工程项目顺利实施。该项目利用“原场异位化学氧化、原场异位稳定化、化学还原—工程阻隔”一体化修复技术,累计完成场地超过2万立方米石油烃污染土壤和4000立方米重金属污染土壤的修复,取得了良好的经济、环境效益。研发了以生物质电厂灰为基础材料的重金属钝化剂制备成套技术,并在湖南湘潭、河南济源、河北张家口、云南会泽等地区进行了原位修复试验与示范,成功降低稻米、小麦等庄稼中的重金属含量。这让地科院水环所在生态修复领域迈出了坚实一步。

    构建技术体系,助推全国地热资源规模化开发利用

    地热资源是稳定、安全、清洁、高效的清洁能源。新时代,为打赢蓝天保卫战,开发利用地热资源成为北方地区清洁供暖的首选方式之一。

    地科院水环所对地热资源的研究有60余年的历史,牵头完成了全国主要城市浅层地热能调查评价、全国地热资源现状调查与区划、全国干热岩资源调查评价与靶区优选、我国地热资源开发利用战略研究等一批有影响力的项目,初步查明地热资源家底,揭示了我国地热温度“西南高、西北低、东南高、东北低”的分布规律,提出了“西发电、北供热、南供冷”的开发利用主格局,为“十三五”地热规划的制定奠定了基础。“十三五”期间,地科院水环所在京津冀、东南沿海和川藏等典型地热资源区开展了地热资源调查工作,创新提出了地热资源的成藏与找矿预测理论,阐明了水热型和干热岩型“同源共生—壳幔生热—构造聚热”的地热资源成藏理论,针对地热资源精准探测、动态评价、规模化梯级开发利用等,研发了电磁法—地球化学耦合探测、靶区定位、采灌均衡地热资源评价、浅层地质体热交换能力评价、中低温地热资源规模化开发利用等技术,并构建了完备的地热勘查开发标准化体系,规范和引领了地热产业发展。

    在京津冀地区,地科院水环所提出了华北克拉通破坏﹢浅部古潜山﹢断裂构造“三元聚热”理论,建立了地热田三维热储结构模型;与河北省煤田地质局、浙江陆特能源科技股份有限公司合作,在河北献县建成产学研用一体化地热梯级利用科研示范基地,实现了发电、供热、设施农业三级梯级利用,为京津冀地区乃至全国地热资源规模化开发利用提供了可借鉴、可复制的新模式。

    2017年,中国地质调查局提出在雄安新区打造地热资源利用全球样板的目标。为雄安新区开展地热资源调查评价的重任落在地科院水环所地热研究团队肩上。科研人员在调查研究的基础上,建立了采灌均衡条件下地热资源动态评价方法,完成雄安新区起步区地热资源定量评价,向雄安新区管理委员会提交了《雄安新区地热资源评价报告》。评价结果显示,雄安新区地热资源赋存条件较好,年可开采量折合标准煤346万吨,地热资源供暖总能力约1亿平方米,有力支撑了雄安新区能源规划、地热资源可持续高效开发利用和地热地质特色小镇建设。

    研究区域水平衡,破解干旱地区生态退化成因机理

    水,是自然生态系统中的最活跃的要素,水平衡是维持自然生态系统生态平衡的关键核心。在“山水林田湖草是生命共同体”理念的指导下,如何在确保生态系统相对稳定的前提下,统筹生态、生产、生活用水需求,成为新时代的新命题。

    近年来,地科院水环所突破以往水资源调查评价仅着眼于可直接利用资源的局限,转向研究分析水在生态、资源、环境系统中的作用及其调控机制,以及流域、区域水平衡,揭示了我国西北干旱地区和北方干旱—半干旱地区生态退化的成因机理。

    针对西北干旱地区塔里木河、艾丁湖、玛纳斯河,河西走廊石羊河、黑河、疏勒河等流域相继出现的尾闾湖消失、土地荒漠化和沙漠扩张等生态退化问题,地科院水环所联合有关科研单位在石羊河、艾丁湖等流域开展了有关地下水合理开发利用与生态功能保护的调查研究。

    调查发现,地下水埋深是西北自然生态系统稳定的主控因子。根据大量历史数据,以及野外调查和原位观测的研究结果,发现维持研究区生态稳定的适宜地下水埋深为2~5米。据科研人员介绍,当地下水埋深大于5米后,自然生态系统开始退化,出现自然湿地萎缩、天然植被覆盖率下降或长势变弱。当地下水埋深大于10米后,自然生态系统发生灾变,出现自然湿地干涸和土地荒漠化加剧。以石羊河流域民勤盆地为例,对比历史资料与最新地下水测量结果得知,20世纪60年代地下水埋深普遍小于5米,2019年地下水埋深普遍增大到10~30米,局部地区达到40米。由此,地科院水环所专家指出,地下水位大幅下降是西北湿地和绿洲退化的直接原因。

    地下水位为何出现如此大幅度下降?究其原因,在于20世纪80年代以来,随着农田灌溉需求的不断增长,石羊河流域90%以上的地表水被引入农田,依然不能满足用水需求,致使地下水开采量持续增加,地下水位持续下降,流域水平衡遭到根本性改变。

    大规模开荒造田,农田灌溉面积不断扩增造成天然绿洲面积不断萎缩。根据遥感监测结果,与1970年相比,2017年石羊河流域耕地面积增加了1200平方千米,而天然绿洲的面积则减少了1850平方千米。这意味着,每增加1亩耕地会导致1.5~2亩天然绿洲消失。

    针对西北内陆地区干旱区自然湿地、天然绿洲对地下水依赖性强的特点,地科院水环所基于多圈层多尺度相互作用理论,创建了适宜我国西北干旱区的地下水功能评价与区划理论方法,构建了干旱区自然湿地、天然绿洲及农田安全保障的分区分级预警与管控指标体系,研发了农田盐渍化管控与湿地保护水位—水量智能双控指标体系。该指标体系在石羊河流域进行了示范应用,实现了在确保自然生态系统稳定和农田产量不减的前提下,将地下水资源利用效率提高了13.9%。

    针对我国北方地区湖泊水位下降与湖面面积收缩、荒漠化加剧等生态问题,地科院水环所开展了内蒙古湖泊变动情况调查和水平衡分析,并提出了从严格水资源管理、调整农业产业结构、退耕还草等方面综合施策,逐步恢复流域和湖淖生态功能等建议。

    查明工程地质条件,服务工程水文灾害防治及大型能源基地建设

    在支撑服务国家重要战略和重大工程建设方面,地质调查工作始终发挥着基础性和先行性作用。“十三五”期间,地科院水环所紧密围绕国家重大需求和部、局重点工作,以其特有的专业优势为青藏铁路运营安全、川藏铁路规划建设、大型能源基地建设等提供了精准服务。

    2019年,地科院水环所参加了青藏高原重大生态环境问题应急地质调查,攻克水平衡计算难题,精细预测湖水外溢时间,并对湖泊水情和长江上游水质状况进行了持续监测,评估了上游湖泊蓄满外溢和尾闾湖泊人工泄流的生态环境效应,以科学的技术手段和优化的对策建议为国家重大基础设施安全提供保障。

    川藏铁路雅安—林芝段是其建设难度最大的一段。聚焦铁路规划建设需求,地科院水环所开展了典型区段水文地质、地热地质调查,圈定了超长深埋隧道涌水突泥隐患的高危险区段,预测了典型深埋隧道可能出现高温热害的分布区段及岩温,从水文地质、地热地质角度提出了铁路关键段线路比选方案,并向中国国家铁路集团有限公司提交了地质咨询报告和专题研究报告,相关建议已被采纳。

    为解决神东、晋东两个大型煤炭基地的用水难题,地科院水环所实施了1∶5万水文地质调查,圈定打井找水靶区8个,实施探采结合井15眼,总出水量达2.29万立方米/天,直接解决了6万人饮水困难,为36万人提供了饮水保障。同时,还揭示了采煤对煤炭基地地下水资源及生态环境的影响机制,为煤炭基地生态保护奠定了基础。

    开启水文地质调查数字化时代,引领城市地质信息平台建设

    信息化,是新时代地质调查工作的强大引擎。在中国地质调查局的部署下,地科院水环所加快了推进水文地质调查信息化建设的步伐。

    由地科院水环所研发的水工环“在线调查”系统已“上云”服务两年,为水文地质环境地质类调查工作提供服务17.4万次,实现了资料收集、数据采集、资料整理、实际材料图绘制、数据存档等各个阶段的数字化处理,极大提高了野外一线调查水平。初步建成的“地质云”分布式数据中心节点,集成地下水资源、地热资源和城市地质三大领域核心数据资源,通过构建地下水资源信息服务网、全国城市地质信息系统、全国地热资源数据与信息服务等专题网站,面向社会公众提供信息服务4.97万次。

    为精准服务雄安新区规划建设,地科院水环所自2018年开始了雄安地区地质大数据中心建设,开展“透明雄安”地上地下一体化技术研究,提出了一整套网络化、可视化、感知化、智能化城市地质信息服务方案,初步建成“透明雄安”地质信息平台,并实现了与雄安数字规划平台的技术对接。雄安新区管委会为此专门发来感谢信。如今,“透明雄安”数字平台已接入“雄安云”,启动雄安新区地质信息在线化服务,为全国城市地质信息平台建设做出了示范。地科院水环所还应邀为武汉、杭州、郑州、厦门等地提供了地质信息平台设计方案。

    面向“十四五”,全力推动水工环地质事业高质量发展

    历经65年的奋斗和发展,地科院水环所如今建有自然资源部地下水科学与工程重点实验室、自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心、自然资源部地下水矿泉水及环境监测中心、河北省/中国地质调查局地下水污染机理与修复重点实验室、中国地质调查局第四纪年代学与水文环境变化重点实验室、自然资源部京津冀平原地下水和地面沉降野外科学观测研究站等6个省部级科技创新平台,还是中国地质学会水文地质专业委员会、地热专业委员会、农业地质专业委员会,中国矿业联合会天然矿泉水专业委员会,国际水文地质学家协会中国国家专业委员会的挂靠单位。

    此外,地科院水环所还拥有达到国内领先水平的同位素测试技术,建立了可用于地下水兼顾固体环境样品的加速器质谱测年实验室,建成了第四纪不同时间尺度测年与古环境重建技术体系;“小电解池一次加样浓缩—液体闪烁计数法”探测达到国际先进水平;大型仪器开放共享在科技部考核中连续3年获评优良。由该所研制的氢氧同位素、碳氮同位素标准物质获批国家一级标准物质,填补了国内在该领域的空白。

    党的十九届五中全会强调“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”,为推进生态文明建设、共筑美丽中国注入强大动力。这也为“十四五”水工环地质工作指明了方向。

    使命呼唤担当,使命引领未来。“十四五”期间,地科院水环所将按照“人与自然是生命共同体”的理念和要求,努力成为中国地质调查局水文地质与水资源调查、水环境调查与修复、地热资源调查评价与开发利用、生态地质调查的核心支撑力量,以及环境工程地质调查、海岸带地质调查的中坚力量,为支撑服务生态文明建设和自然资源管理中心工作作出新的更大贡献。

    守护蓝天碧水净土 擦亮美丽中国底色

    12月12日,丝路矿业论坛·2020在北京举行。本次论坛的主题是“支撑引领中国矿业国际化”,旨在探讨百年未有之大变局叠加全球新冠肺炎疫情下,矿业国际合作的方向和策略、如何保障国家能源资源安全以及矿业企业在全球资源配置等问题。论坛由中国地质调查局中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心、北京矿产地质研究院有限责任公司、中国地质学会境外资源经济地质专业委员会共同主办,中色丝路资源科技(北京)有限公司承办。

    论坛现场

    全国政协常委、自然资源部中国地质调查局副局长李朋德,全国政协常委、中国有色金属工业协会党委书记葛红林出席论坛并致辞。来自中国地质调查局及直属单位、大型矿业企业、地勘单位等300余位嘉宾参加了论坛。开幕式由中国有色金属工业协会副会长、中国地质学会境外资源经济地质专业委员会主任王京彬主持。

    李朋德在致辞时表示,矿业国际化是实现全球矿产资源有效配置,保障国家资源安全、促进全球合作共赢的重要途径。今年以来,新冠肺炎疫情加速催化全球大变局,大国博弈加剧,全球政治经济的不确定性增大,我国发展的国际环境也在发生重大变化。针对以上情况,李朋德建议在如下几个方面展开深入探讨:一是开展地球深部探测的国际合作,不断加深对地球的认识,更精准掌控矿产资源情况;二是发起成立国际矿业基金,建立国际矿业权托管交易中心,实现矿权、资本、保险、金融的互动;三是加强国际地学中心和现代矿业产业园建设,响应“一带一路”倡议,提高合作伙伴国家的地质矿产调查和资源开发能力,要高度关注并执行基于自然解决方案,建设绿色矿山;四是支持建立国际区域地质矿业非政府组织,矿业企业要遵从当地的法律法规,与其他主体共商,建立话语体系,探讨法律和投资安全保护,促进利益共享、责任共担;五是建设全息数字地球基础框架,制定新的地质矿产标准,推进地球大数据的共享。

    葛红林在致辞时表示,今年前三季度,常用有色金属冶炼产量实现正增长。电解铝、铜、铅、锌、产量同比增长2.8%、5.8%、7.8%、2.1%。有色金属冶炼和加工增加值同比增长1.9%,比全国规模以上工业增加值增幅高0.7个百分点。规模以上有色金属工业企业实现利润1101亿元,同比增长2.9%。就有色矿业的发展,葛红林提出三点建议:一是强化战略研究,谋划好有色矿产资源双循环互动;二是强化企业作用,确保有色矿产资源供应安全;三是强化科技创新,提升有色矿业的现代化水平。

    论坛期间,举行了中色紫金地质勘查(北京)有限责任公司成立揭牌仪式。该公司由紫金矿业集团股份有限公司、北京地质矿产研究院有限责任公司合作设立。

    论坛上,来自中国地质调查局及直属单位、中国矿业联合会、大型矿业企业、矿业装备、金融、中介、互联网等领域的专家学者围绕矿产资源消费、国际矿业合作与投资以及矿业公司国际发展战略等内容进行了成果交流和经验分享。

     

    丝路矿业论坛·2020在京举行

    羌塘秘境、西南峻岭、昆仑风雪、大漠孤烟,谁能想象,有这样一批青年人,抛下了舒适的城市生活,离开了他们时刻挂念的亲人,每天穿行在西部富饶美丽却又条件极为恶劣的广袤大地上。他们,无论是驻守青藏高原进行羌塘油气调查,还是挺进罗布泊优选隐伏矿床,无论是为山区百姓扫除地质灾害隐患,还是研究大数据背景下的智慧找矿技术方法,都是那样兢兢业业、不惧艰险、忘我付出。

    他们,都有一个共同的名字——中国地质调查工作者。他们的脚下,是地质科技创新无比艰辛却又奇趣无穷的道路;他们的肩上,则是我国地质调查事业辉煌的未来。

     

     探索青藏高原的地质秘密  

      

    中国地质调查局矿产资源研究所 宋 扬

     

     羌塘,平均海拔5000米以上,且高寒缺氧、交通不便,被视为“生命禁区”。2003年以前,羌塘地区仍是青藏高原最大的一块中比例尺地质调查空白区。虽然,近几年发现了举世瞩目的多龙铜矿,但是班公湖—怒江成矿带其他地段还没有显著的找矿突破,一直是“只见星星不见月亮”的状态。

    现任中国地质调查局矿产资源研究所区域成矿规律研究室副主任的宋扬副研究员,在收集大量地质资料和矿床数据的基础上,提出了广义和狭义的班公湖—怒江成矿带的概念。这在一定程度上推进了青藏高原成矿带划分工作,对新的矿产志、地质志编写以及国家基础地质编图都具有借鉴意义。

    以往认为青藏高原由于不可避免的剥蚀作用,中生代浅成低温热液矿床很难保存下来。但是西藏多龙地区的千万吨级浅成低温热液型铜矿体是如何保持下来的呢?宋扬通过在野外细致编录,在矿体顶部发现了古风化壳,确认了矿床形成之后安山岩覆盖的地质事实。这种矿床保存特征在西藏尚属首例,指明在藏北高原强烈的隆升剥蚀下具有形成和发现浅成低温热液矿床的可能。这一发现,对班公湖—怒江成矿带今后公益性地质工作部署,意义重大。

    2015年,宋扬带领项目组全面分析多龙地区大规模聚集成矿的主控因素,在双湖地区设立并主持了新的1∶5万矿产调查子项目。

    在艰苦的阿里地区改则县无人区,宋扬和研究团队一起对中铝资源公司所属的西藏多龙勘查区9宗矿业权,与西藏地勘局地质五队、中铝资源公司技术人员密切配合,开展勘查工作部署、成矿条件研究,优选找矿靶区,建立勘查技术体系。通过细致的科学编录和研究,研究团队提出了铁格隆南为斑岩—浅成低温热液叠加型矿床的新认识,进而科学部署勘查方向,促进西藏斑岩—浅成低温热液矿床取得重大找矿突破。

    2012年8月宋扬被聘为“中国地质学会青年工作委员会”委员,协助青工委成功举办了“首届找矿突破战略行动青年论坛”和“第一、二、三届全国青年地质大会”,先后获得“中国地质学会2014年度优秀信息员”称号,及第二届全国青年地质大会特别贡献奖”。

    2016年,已被评为硕士生导师的宋扬,作为中国地质代表团成员,在南非开普敦举办的第35届国际地质大会上作了西藏多龙找矿突破的口头报告,在国际上展示了资源所青藏高原团队最新研究成果。在主持1∶5万4幅矿调项目期间,他努力开展团队建设,目前已经形成化探、构造、古生物、矿产、数据库等重要学科兼具的区调团队。同时,探索和组织基础地质调查与科学研究相结合的工作方式,初步打造了一支能吃苦、肯坚守、善创新的骨干人才队伍。

     

    写好人生大数 

     

    中国地质调查局地质力学研究所 王文磊

     

    2013年,王文磊获加拿大约克大学地球空间科学博士学位。2014年,他说服了怀孕的妻子,放弃了优裕的生活,积极响应国家“广开进贤之路,广纳天下英才”的号召,毅然回国投身地质调查事业。

    回国后,王文磊以创新与传承的结合、地质科学理论与地质调查实践的结合、先进性与实用性的结合为工作目标及手段,相继参加了《西藏班公湖—怒江成矿带铜多金属矿资源基地调查》《内蒙古集宁浅覆盖区矿产地质调查》等项目。

    王文磊长期致力于地质矿产、数学地质、地学信息多学科交叉研究,围绕地质、地球物理、地球化学、遥感等多元数据找矿信息识别、提取与融合及非线性理论等前缘科学问题与方法技术难题,拓展并创新了多元、多尺度地学数据非线性融合方法与致矿异常各向异性奇异性算法,提出了研究元素构造—地球化学行为的空间定量方法、隐伏成矿地质体空间定量推断模型、成矿地质过程多因耦合机制空间不稳定性定量评价模型,建立了揭示构造—岩浆活动对成矿元素空间分布各向异性的控制作用,及成矿地质过程非线性特征内在联系的空间定量评价模型,促进了基于成矿动力学过程的矿产资源预测理论、方法的发展,为矿产调查工作部署和找矿实践提供了重要的参考依据,并为我国大数据背景下地质调查智慧找矿工作的开展提供了具有重要借鉴意义的方法技术以及工艺流程。在中国地质科学院地质力学研究所矿田构造研究室,王文磊以实现构造动力成岩成矿过程数字化定量评价为研究目标,牵头组建了由数学地质、矿田构造、矿床学及计算地球化学构成的多学科交叉研究团队,目前承担并参与多项与矿产预测理论方法创新、矿产资源调查评价有关的科研及工作项目。作为国际数学地球科学学会(IAMG)青年会员,王文磊多年来不断参与并协助学会组织国际学术交流活动,在2012年Goldschmidt年会上担任专题分会召集人。2014年被任命为国际地科联青年地球科学家学会(YES)驻IAMG代表及联络人。2016年YES换届选举中,王文磊高票当选副主席,负责学会国际科学合作工作,大大提高了我国青年地质调查科技人员在国际地学学术组织的影响力及话语权。

    科技创新是国土资源事业发展的动力源泉。如今,面对国家一系列人才利好政策,尤其是国土资源部、中国地质调查局党组对科技人才培养的格外重视,王文磊的干劲更足了。他说,我们这一代年轻地质人,唯有勇于迎接挑战,积极面向国家经济建设和社会发展需求,面向国土资源“三深一土”工程的科技创新战略,面向地质调查主战场,才能更快、更好、更茁壮地成长、成才,在新的历史时期,创新业,立新功!

     

    地质工作能为西部做得更多 

      

     中国地质调查局西安地质调查中心 高永宝

     

    高永宝永远记得2012年的那一天,在昆仑山工作多年的他,终于尝到了帐篷被大雪压垮的滋味。面对漫天大雪,刚刚从帐篷中逃出来的高永宝和队友们,虽有些狼狈,却相视而笑。

    2008年,刚刚参加工作的高永宝被派往昆仑地区从事地质调查。面对高寒缺氧、气候多变的恶劣条件,他心中始终有个坚定的信念:要为国家地质调查事业奉献自己的力量。从此,在昆仑山伟岸的身影下,每年都会有一位青年地质工作者和他的团队奋战在海拔4000~5000米的“生命禁区”,开展野外地质矿产调查与科学研究,寻找矿产宝藏。整整8年,高永宝克服了高原反应、泥石流、狂风、暴雪、荒野抛锚、车陷沼泽等常人难以想象的困难,在祁漫塔格铁铜铅锌多金属整装勘查区、塔什库尔干铁矿整装勘查区、玛尔坎苏锰矿整装勘区、火烧云及外围铅锌找矿远景区等,留下了深深的足迹。

    2016年11月,高永宝带着满腔热忱来到南疆地区克孜勒苏柯尔克孜自治州,在克州国土资源局挂职副局长。

    挂职期间,高永宝深刻体会到地质工作的价值,他的“昆仑梦”也渐渐清晰。他参与编制完成了《克州矿业产业发展行动计划》《克州第三轮矿产资源总体规划》,有力支撑了克州矿业经济发展,也极大地服务了克州产业扶贫、富民固边;西昆仑玛尔坎苏锰矿带的勘查开发也得以推动,富锰矿资源量已达3000万吨,一期电解金属锰厂已建成投产,年产值5.8亿元,年上交利税近5000万元,带动地方就业约2000人,2017~2018年商业性地质勘查投入将达2亿元。

    近年来,高永宝主持及参与地质大调查项目11项、国家“十一五”科技支撑计划专题2项、国家自然科学基金项目2项、省部级科技项目2项。作为项目负责人承担地质大调查项目6项、国家自然科学基金项目1项、省部级科技项目2项,现为《西昆仑铁铅锌资源基地调查与勘查示范》二级项目副负责人。

    高永宝还与加拿大渥太华大学、美国印第安纳大学等广泛合作,在中酸性侵入岩浆作用成矿与找矿、镁铁—超镁铁质岩浆作用成矿与找矿以及铅锌矿床有机成矿作用、成矿模型研究等方面取得较多创新认识,并积极将科研成果推广应用到具体找矿部署和实践中,对西北地区尤其是昆仑成矿带的找矿突破发挥了重要作用。他先后在等各类中外期刊发表论文70余篇,参与出版专著2部,入选陕西省青年科技新星、中国地质调查局第三批青年地质英才等,并协助南疆大型资源基地调查工程首席,努力开展团队建设,促使西安地调中心形成了一支扎根昆仑、甘于奉献的中青年地质调查与研究队伍。

     

    把百姓的平安放在心头 

      

    中国地质调查局成都地质调查中心 邓国仕

     

    今年36岁的邓国仕从吉林大学毕业到中国地质调查局成都地质调查中心工作后,始终奋战在地质灾害调查与监测、地下水资源调查与评价研究第一线。而无论是防灾减灾还是找水扶贫,他心中最重的,就是百姓的安全与幸福。

    2008年“5·12”汶川大地震发生后,邓国仕离开身怀六甲的爱人,主动请缨,和成都地调中心其他18名同志第一时间奔赴抗震救灾的重灾区、生命的孤岛——茂县,开展次生地质灾害隐患排查工作。这也是中国地质调查局第一支进入重灾区的地质兵。

    抗震救灾工作必须争分夺秒,邓国仕他们哪里顾得上自身的安危。仅仅用了3天时间,邓国仕与他的队友行进300千米,覆盖面积近4000平方千米,完成了茂县所辖23个乡镇的地质灾害应急调查,以及灾情险情评估和临时安置点选址,为灾民安置赢得了宝贵时间。此后,又进行了全面的核查和排查,最终核查原有地质灾害点115处,新调查地震诱发的次生地质灾害点219处,为灾区人民交了一份满意的答卷。

    2013年至今,邓国仕一直从事乌蒙山区找水打井工作。

    2016年9月上旬的一天,他带领项目组一大早从德昌县麻栗乡老鹰沟出发,徒步翻越螺髻山开展水文地质调查。经过数小时,他们边走边采集和记录地质信息,山顶上,瑟瑟寒风吹过显得格外凄凉萧杀。经过一天的劳累工作,晚上,他带领项目人员搭了帐篷住下,怎料半夜竟淅淅沥沥地下起了雨,冰冷难眠,早晨鞋袜全部冻成了石头。此行历时七天六夜,队员们记不清这一路穿过了多少个丛林,越过了多少个沟壑,当终于看到熟悉的普格县螺髻山镇时,大家都有一种冲出重围、重见天日的感觉,情不自禁地唱起了《勘探队之歌》。

    四年来,邓国仕扎根乌蒙山连片贫困缺水区,利用水文地质理论,结合地球物理勘探方法指导找水,开展碎屑岩区找水的地球物理方法科技创新研究,带领水文地质团队在贵州毕节地区和四川凉山地区等地完成水文地质调查4050平方千米,针对缺水村屯寻找有利的蓄水构造富水区,准确定位探采结合井井位21处并成功出水和成井(成井率达77%),实施典型泉引泉工程6处,有效缓解了乌蒙山贫困缺水区3万余人用水急需。十余年的磨砺,邓国仕已经成长蜕变成一名具有成熟科研作风和思想理念的地质人,他用扎实的专业知识理论、吃苦耐劳的敬业理念、崇高的献身精神以及科学严谨的工作态度,诠释了一名地质人爱人民、爱社会的高尚情怀。

     

    探寻地球深部宝藏 

      

    中国地质科学院深部探测中心 严加永

     

    “我们干地球物理的特别喜欢西部。人文干扰小,能取得好数据,而这也意味着可以为矿产勘查提供更精准的信息。” 来自中国地质科学院深部探测中心的严加永说。

    作为项目副负责人,严加永在承担地调项目《新疆东准琼河坝矿集区铁铜多金属靶区优选与隐伏矿床(体)快速定位示范研究》和新疆地勘基金《新疆伊吾县拉伊克勒克一带铁铜矿勘查》项目期间,经历两次手术,仍然坚持带队在野外一线工作。在团队努力下,拉伊克勒克靶区实现快速查证,通过大比例尺地球物理探测,在厚覆盖区之下发现了矽卡岩—斑岩铜矿。经过2011-2016年工作,最终发现拉伊克勒克铜多金属矿,获取铜资源量118.8万吨,伴生银1404.44吨、钼资源量6376吨、磁铁矿石量251.17万吨,使该矿一举迈入大型铜(银)矿行列。

    2015年6月,严加永加入了地球深部探测中心团队,主要从事深部探测和矿产勘查技术研究,特别是承担深部地质调查工程下属的钦杭结合带及邻区深部地质调查等项目,使严加永积累了大量深部资源勘查技术经验,取得了丰硕的研究成果:

    改进了重磁多尺度边缘检测流程和显示方法,提高了重磁方法确定板块边界、断裂、岩体等边界的精度。该技术在长江中下游构造格架研究、铜陵矿集区构造厘定、胶东半岛和东准噶尔琼河坝地区区域构造分析中发挥了重要作用。

    系统研究了成矿带深部背景研究的经济可行方法,集成了一套计算岩石圈垂向结构(岩石圈厚度、莫霍面、居里面、磁性基底、均衡异常)和三维集成分析的技术方法。在深部探测专项Sinoprobe-3中,将该方法用于长江中下游成矿带成矿深部背景研究中,获得了不同界面的起伏形态,并集成到三维可视化环境中进行交互分析,为理解成矿带深部过程提供了深部信息。

    尝试了基于重磁三维反演的岩性识别工作,在庐枞、宁芜矿集区开展了试验,识别出来主要岩性的三维分布特征,为找矿预测提供了直观信息,取得了阶段性进展,为矿集区“透明化”推进积累了技术。

    在国内率先开展了三维分布式电法探测试验,通过焦家带已知矿床的探测试验,总结和对比该方法在破碎蚀变岩型金矿金矿上的探测效果,并在焦家带南延带开展了探测,推断了焦家带南延的可能位置和形态。

    现在的严加永满腔热情都放在了深部找矿上,他的最大梦想就是:立足于本职岗位,更好地为我国深部探测事业和找矿突破战略行动贡献力量。

     

    青春的梦想从羌塘起航 

      

    中国地质调查局成都地质调查中心 宋春彦

     

    羌塘高原,承载着宋春彦服务国家油气事业的青春梦想。

    8年前,宋春彦第一次上羌塘,在安多的那一晚,头痛得非常厉害,胸闷、心慌、喘气、彻夜未眠,让他第一次知道了什么是高原反应。

    2012年是宋春彦在羌塘野外工作时间最长的一年,从5月份一直工作到了10月份,历时5个多月。当时他负责了羌塘盆地内第一口1000米深的地质调查井。

    功夫不负有心人。宋春彦和同事们通过这口井的编录研究,首次发现了羌塘存在古生界油气藏以及优质的二叠系烃源岩的证据,打破了前人对于羌塘只有中生界才具有勘探潜力的片面认识。

    回首过去的8年,羌塘野外地质工作种种艰辛令人难忘,其中最让宋春彦感到揪心的就是对家人关爱的缺失。每逢女儿生日,他都身在遥远的藏北高原。他多想在电话里听听女儿的声音,但由于工区没有手机信号,让这样一个简单的心愿也成为一种奢望。他只能手捧着女儿的照片,默默的说一句:“宝贝,生日快乐,爸爸爱你!”

    由于藏北严重缺氧,先后导致多名与宋春彦一同到藏北开展野外工作的年轻同事患上了心脏早搏、心房不规则增大等各类高原疾病,而不得不告别了他们为之挥洒青春羌塘。宋春彦曾说:“也许某一天,我也会跟他们一样因身体原因再也去不了羌塘,但只要还能坚持,我都决不放弃,都要尽力去完成一个羌塘油气工作者的责任与使命。”

    2016年是藏北地质调查史上具有标志性的一年。这一年,藏北迎来了第一口深达5500米的石油地质参数井。它是目前国内海拔最高的一口深井,也是地调局系统五大科技攻坚战的主战场。

    作为直接负责这口井的子项目负责人,宋春彦在井位论证、工程设计、地质设计、施工方案审查的每个环节都小心翼翼,收集查阅大量的文献资料,确保不出一丝纰漏。

    最后,这口羌参1井终于在2016年12月实现了开钻,从而开启了藏北油气地质调查工作的新篇章。

    2017年是羌塘油气的攻坚之年。为了在雨季前多赶工期,4月初,宋春彦在进藏后,顾不上休整,第二天就赶到海拔4900米的双湖,第三天早晨便抵达了海拔5030米的钻井现场。如此快速的赶往高海拔地区,让宋春彦经历了自己生平最严重的一次高原反应,每到夜晚,全身关节钻心的疼痛,而且头痛欲裂根本无法入眠。但他硬是咬着牙挺了过来,从未萌生退却、放弃的念头。因为他知道,羌塘攻坚,自己重任在肩。

    把青春写在西部大地上