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    近日,中国地质调查局探矿工艺研究所申报的五项地质灾害监测预警、防治方面的发明专利获国家知识产权局授权。

    “一种基于人工智能的地质灾害预测方法及系统”提出了一项基于对波动地质数据进行处理并及时预测和发出预警信号的一种方法,能够提高地质灾害预警的准确性和效率,为减少灾害损失和保护人员安全提供了重要支持。

    “一种地质灾害监测预警系统及其预警方法”提出了一种基于顺坝相关数据采集预处理分析从而发出预警信号的一种方法,能够及时对坝体安全以及上游发生泥石流进行预警,提高预警的准确率和及时性。

    “基于大数据的地质灾害异常监测与防控方法及系统”提出了一项基于混合长短期记忆网络的预测模型,预测模型对实时山体数据进行预测,比较分析后向预警设备发送不同的防控指令,能够有效地预防和减轻山体滑坡影响。

    “地质灾害风险点监测与应急响应系统及方法”通过预先训练滑坡概率预测模型和滑坡加速度预测模型,合理选择监测点设立风险监测站,建立系统应急响应方法,提高了应急预警时间的准确性,从而更有效的保障周围人员的人身和财产安全。

    “基于地质灾害链高位物源固源装置、安装发发及应用”提供了一种在地质灾害链的关键区段布置若干集群固源装置、安装方法及应用,能够有效解决现有地质灾害链的高位物源固源断链难题,为高山区地质灾害链防治提供了新的方法。

    探矿工艺所获批五项地质灾害防治国家发明专利

    自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所科研人员依据高压辊磨机产品细粒级含量高、解离效果好等特点,结合高压辊磨机高效破碎和磁选筛选机高效分选优势,提出“磁铁矿超细碎-分级分选-磁筛精选”新工艺。日前,该方法获国家知识产权局授权,专利号为ZL201610346096.6。

    该工艺利用高压辊磨机对磁铁矿矿石进行超细碎,超细碎产品预先分级,细粒级部分直接经过“弱磁选-磁筛分选”后得到部分合格的铁精矿,粗粒级部分经过“一段磨矿-弱磁选-磁筛分选”后得到另一部分铁精矿,在遵循选矿工艺“能收早收”原则基础上,将高压辊磨机粉碎产品中已经解离的磁铁矿在不经过磨矿的前提的下提前分选出合格的铁精矿,同时显著降低进入磨矿的通过量(降低35~50个百分点)节省能耗,缩短流程,简化工艺配置。

    该发明基于高压辊磨机晶界碎裂-高效分选技术研发,为新常态下铁矿企业“提质降耗”生产提供了新方法,同时能显著降低磨矿过程的能耗(降低30%左右),为资源开发过程中的节能降耗提供了一种新的技术途径。

     
     
    “一种磁铁矿超细碎-分级磁选方法”获国家发明专利授...

    地学文献中心通过地学情报跟踪获悉,据日本经济产业省官方网站2017年4月10日报道,2017年4月7日,“地球号”深海钻探船从清水港出发驶往第二渥美海丘开始实施第二次近海试采的准备工作,宣告了日本新一次近海甲烷水合物试采的启动。

    第二次甲烷水合物近海试采的概要

    按计划,第二次近海试采将于2017年4月至6月实施,作业海域和作业船只与第一次近海试采相同,分别为第二渥美海丘和“地球号”深海钻探船,目的是针对第一次近海试采中明确的技术问题(出砂、井下气水分离、长期稳定生产等)制定解决方案,在实际场地验证解决方案的有效性,并通过验证工作获取更长期试采和未来商业化所需的储层响应数据。

    具体来说,将通过采用不同防砂措施的2口生产井进行产气试验。首先,计划从2017年4月下旬起利用安装有预先膨胀的GeoFORM防砂系统的生产井(P3井)实现为期3周至4周的持续产气;其次,利用安装有在井下才膨胀的GeoFORM防砂系统的生产井(P2井)实现为期1周的持续产气。

    地学文献中心将依托“地学情报综合研究与产品研发”二级项目对日本第二次近海甲烷水合物试采的最新进展进行持续跟踪报道。

     

    第二次甲烷水合物近海试采的概念图 

    地学文献中心通过地学情报跟踪获悉日本经济产业省宣...

    6月28日上午,自然资源部中国地质调查局勘探技术研究所以“安全生产月”为契机,以“防风险,除隐患,遏事故”为主题,开展了消防安全培训、消防应急演练、灭火器实操演练。勘探技术所相关负责人参加了上述活动并担任消防应急演练总指挥,全程指挥、协调应急演练有效开展。

    活动邀请廊坊市文明办支援者消防总队教官副主任范广威对全所职工进行消防安全知识培训。范教官通俗易懂、幽默风趣地讲解了专业的消防安全知识和典型的火灾案例,进一步提高了勘探技术所全体职工的消防安全意识,学习了消防知识,形成了人人重视消防、人人参与消防的良好氛围。

    消防安全培训结束后,勘探技术所开展了消防应急演练。按照预先制定的演练方案、应急小组分工和疏散路线,模拟失火、断电、烟雾环境,组织人员有序疏散至指定集合地点。此次消防应急演练有效检验了应急响应人员对应急预案、执行程序的熟练程度和应急疏散技能;提高了应急响应人员的自救逃生能力;有效评估应急准备状态和应急能力,明确相关人员的应急职责,加强应急过程中的配合默契度,发现并完善应急预案的缺陷和不足。

    消防应急演练结束后,大家前往东小二楼门口进行了2019年第二期灭火器实操演练。通过实操演练,大家对灭火器的操作要点有了深刻体会,灭火技能得到训练,实用性强。

    范广威教官全程参与了消防应急演练和灭火器实操演练,并对整个活动过程进行了专业的示范和指导。大家对范教官的专业讲解和指导给出了一致好评。

     

     

     

     

     

     
    勘探技术所组织开展系列消防安全培训活动

    近日,自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所申请的国际专利“一种独居石磷灰石共生矿的富集方法”获得美国国家专利授权。本发明公开了一种独居石磷灰石共生矿的富集方法。该方法通过磨矿、浮选、磁选、低酸预先浸出处理和再浮选的方法可以得到高品位和高回收率的独居石精矿。在该工艺中,矿浆温度适用范围广,工艺流程短,选矿条件温和,能耗小,所用稀酸能循环再生利用,污染和环境压力小,且能显著提高低品位独居石磷灰石共生矿的回收率。

    近年来,由于科技的发展,稀土的需求量越来越大,高强度永磁体、电子显示荧光粉、可再生能源技术和合金工业等领域对稀土的依赖也越来越强。在已知的250多种稀土矿物中,独居石是被商业开采的三大主要稀土矿之一,同时也是世界上第二重要的磷酸盐稀土矿,其主要分布在澳大利亚、美国、非洲和中国的白云鄂博等地。

    目前,常用的稀土矿物富集方法均不能有效的将独居石和磷灰石分离。特别针对于独居石和磷灰石共生矿的富集方法的研究还不多,因此,找到一种有效的从独居石和磷灰石共生矿中分别富集独居石和磷灰石的方法,成为亟待解决的问题。

    本发明具有3项显著优点:一是能有效地从低品位独居石磷灰石共生矿中,将独居石分离并富集获得高品位的独居石精矿;二是工艺流程简单,选矿条件温和,能耗小,所用稀酸能循环再生利用,污染小,环境压力小;三是在获得高品位独居石精矿时,还能获得高纯度的磷精矿。

     
     
    “一种独居石磷灰石共生矿的富集方法”获美国国家专...

    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

    游击队、侦察兵、开路先锋?没错!新中国的缔造者是这样形容建设时期的地质工作者的。随着科学水平的不断发展,如今我们已不再满足于在地面打游击,而是以上帝的视角鸟瞰大地,在空中做侦察;不仅侦察地表的地貌地物,还会用“穿山镜”窥视地下的金银珠宝。不同于现在许多人使用的航拍无人机,地质工作中的无人机航空物探配备的并不是司空见惯的照相机,其中大有学问。

    听说过“隔墙有耳”么?这是因为声波的振动,是一种物理场。物理场还有许多,如磁场、电场、引力场等。科学家就用这些“场”作“穿山镜”的镜片,来窥视隔着墙呢喃地诉说秘密的“人”。这类“穿山镜”就是通常所说的物理仪器。

    在新疆克拉玛依试验区的无人机磁放综合测量系统

    无人机航空物探航迹规划测网示意图

    在利比里亚执行无人机航空物探任务

    人背着仪器,跑到墙边去“偷听”,存在着伤亡的危险。因此,我们就想办法不用人亲自背仪器,而让机器背着,避免了人员伤亡。被选中的机器正是飞行器。飞机是飞行器中的一种,能行动自如,能快速飞翔,能抵达靠人的双脚、车的四轮不能抵达的地方。在早期,靠物理仪器的飞机还不能独立使用“穿山镜”,需要人的同行,靠人来驾驶飞机、操作仪器——此时,称“有人机航空物探”。而有人在机上,在现场工作,总是存在危险的。例如,2011年3月29日,在新疆执行航空物探任务的“B-7026”飞机失事,驾龄高达36年的特级飞行员与年仅24岁的仪器操作员均献出了宝贵的生命。多年来,中国地调局物化探所一直在研究能够背负“穿山镜”去执行航空物探任务的无人机。

    当我们真正操纵无人机在黑龙江省嫩江多宝山铜矿区上空望眼穿山时,已是2013年6月。但这并不是无人机第一次背起“穿山镜”去执行勘查任务。作为军用转民用的高科技产品,早在2003年,英国人就把“穿山镜”装载在了无人机上;2009年,我国也让无人机带着“穿山镜”翱翔在了蓝天下。不过,无人机与无人机不同,“穿山镜”与“穿山镜”也不相同。早先使用的无人机,如航模无人机,尺寸小、动力弱、载荷小,飞不了多远的距离。这次,我们在中国地质调查局的支持下,研究的是中型至大型的无人机,要求飞行时间长、能装载多样的“穿山镜”,以保障开展大面积的地质与环境的综合调查。在多宝山铜矿区的试验中,工作人员只在白天飞了3架次、在夜深人静时飞了4架次,每架次飞行7小时至10小时,在5天内总共不到70个小时,就完成了2980测线公里的任务。这个工作量,若靠人在多宝山密林中做测量,至少也需要2000多人天!

    在多宝山铜矿区的试验,只是我们研究无人机航空物探的起步,属牛刀小试。但对无人机能否在任何复杂的地形环境中使用,大家心中都没底。2014年,我们转移了试验场,选择了新疆的克拉玛依中-低山区,旨在解决复杂山区中超低空飞行测量的技术瓶颈。这里的海拔最低仅400米、最高达1500米,落差大,且地形切割较剧烈。无人机能否仅挨着地面(距离地面不得超过120米)安全飞行?为此,我们研发了基于高精度地形高程数据(DEM)的三维航迹规划模块,载入无人机控制系统中,只要预先告诉无人机怎么飞,它就怎么飞。经过不断磨练,我们终于掌握了复杂地形条件下的飞行控制技术,让无人机可以在任何地方携带“穿山镜”工作。在地形复杂克拉玛依试验区,我们只飞了13架次,完成了11600测线公里的测量任务,获得了2500平方千米的高精度探测数据。

    从黑龙江多宝山的铜矿区转移至新疆克拉玛依的油矿区,我们使用的“穿山镜”与国内外使用的“穿山镜”有了些不同。以往的无人机航空物探,多是通过测量磁场来开展地质与环境调查。虽然全球大约90%的铁矿由磁场测量发现,但矿产中不止有铁矿,还有铜矿、金矿、铀矿,不仅需要金属的铀矿也需要化石的油矿,不仅需要探查宝藏也需要调查或者监测我们的家园所处环境的变化,因此就需要各种各样的“穿山镜”。在克拉玛依的油矿区,我们给无人机带上了另一种“穿山镜”,其镜片是特殊的晶体,能够测量放射性,不仅可用于探测铀矿和油矿,也能调查地质环境质量。2015年开始,我们在执行中国地质调查局“西北地区重要盆地和成矿带无人机航空物探资源调查”中,就同时使用磁场测量与放射性测量两种“穿山镜”。当然,这两种“穿山镜”还不够,科研人员们正在研究将测量大地电场、重力场等的“穿山镜”给无人机戴上呢!

    目前,我国的无人机航空物探技术已挤身世界先进国家的行列,其应用不仅在国内,也走向了国外。我们的队伍已经在赞比亚、利比里亚执行无人机航空物探工作,仅与这两个国家的合同工作量就达到了20测线千米。可以说,我们对无人机航空物探在地质环境调查、矿产资源勘探中的应用信心满满。

    (作者单位:中国地调局物化探所)

    无人机航空物探是怎样炼成的

    为进一步贯彻落实国土资源部、中国地质调查局安全生产工作要求,加强项目组安全生产管理,提高项目人员安全生产意识,3月23日,中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所二级项目“22种重要矿产资源节约与综合利用调查”组织召开了2017年度第一次安全培训会暨野外生产动员大会。二级项目负责人吕振福着重从以下方面对参会人员进行了培训:

    会议学习了《中国地质调查局办公室关于印发2016年安全生产工作总结和2017年工作计划的通知》、《郑州综合利用所2017年安全生产工作计划》等文件,总结了项目组2016年安全生产工作,强调了安全管理与安全设备使用的重要性,并对2017年安全生产工作重点进行了安排。会议强调野外出队人员要严格按照地调局有关规定配备和使用个人北斗终端。

    会议学习了《郑州综合利用所安全生产管理办法》、《郑州综合利用所野外安全生产管理规定》、《郑州综合利用所野外工作津贴及野外差旅费管理办法》、《郑州综合利用所野外用车管理规定》、《地质勘查安全防护与应急救生用品(用具)配备要求》等文件,对项目开展野外工作经常涉及的安全培训、北斗终端使用、野外用车安全、野外饮食安全、用水用电安全等条款进行了重点强调,对体检、保险及应急预案中易出现的问题做出了预先提示。

    强调野外保密工作需要注意的事项。如:涉密资料、介质防盗、防丢,涉密计算机、介质不联网、连手机,涉密计算机损坏不随意找修理店,涉密介质损坏不随意丢弃,涉密资料邮寄不通过邮局、快递邮寄必要时通过当地机要局,私人社交不涉及涉密信息等。

    会议要求,野外工作组出队前必须做好野外安全生产方案建议,进行工作区安全信息和预防措施的专项培训并做好记录,制定有针对性可操作性的应急预案;三级项目开展野外工作期间要严格按照各规章制度建立安全管理日志、安全生产检查工作台账记录,针对作业区人文和地理知识、野外生存与急救技能培训等方面对项目组成员定期开展安全培训,做好培训记录。

    会后,为落实项目控制目标、职责任务、奖惩措施,二级项目负责人还与三级项目负责人、三级项目安全员共同签订了《安全生产责任书》。

    矿产资源节约与综合利用调查工程首席专家赵恒勤研究员、22种重要矿产资源节约与综合利用调查项目负责人吕振福、项目组各级负责人及技术骨干20余人参加了培训。

    22种重要矿产资源节约与综合利用调查项目召开安全培...

    根据工作安排,2020年9月20日至21日,自然资源部中国地质调查局地质力学研究所相关负责人带队,科技处、安委办有关同志一行4人组成的第八批安全生产检查组,赴安徽泾县地区,对“重点地区构造体系及油气页岩气控藏条件调查”项目组和钻探施工方湖南省煤炭地质勘察院进行了野外安全生产检查,并代表所党委、所领导班子慰问了奋战在野外一线的工作人员。

    检查组听取了项目组关于钻探工程施工中疫情防控和安全生产工作开展情况和承担施工皖泾地2井加深钻探工程单位的安全生产情况汇报。现场检查了项目组工作车辆、北斗终端设备使用、突发应急预案、食品安全、人员管理、施工作业现场安全警示标识、消防设施配备、操作规程、安全用电、作业人员交接班记录、休息环境等,同时询问了野外一线职工的生活情况。

    检查组对项目组和钻井施工方安全生产工作开展情况给予了肯定,同时也指出了相应问题并提出了意见建议,要求按要求落实落细,防止出现安全问题。一是要认真落实局2020年安全生产工作会议精神,严格落实安全生产责任制,压实责任,严防发生各类安全事故。二是要进一步加强对钻井施工方的安全监管,防止钻井机械伤人、防止触电事故、防止高空坠落或砸伤、防止疲劳作业、防止违章作业等。三是要预先研判施工潜在风险,提高突发应急处置能力。四是要特别重视钻探工程对当地环境保护方面的影响,进一步把握当地的环保政策,谋划在先,主动作为,实现钻探工程绿色环保零污染。

    现场查看井台

    地质力学研究所赴安徽泾县地区开展野外工作项目组安...

     

    贵州省毕节市七星关区小坝镇大仲村探采结合井出水

     

    2018年9月,在云南省大关县实施的页岩气参数井—“云大页1井”开工

    “与其出门打工,不如回家致富。”过去十村九寨空的乌蒙山区,如今渐渐变成了当地人民脱贫致富的热土。在这一变化中,自然资源部中国地质调查局探索的“地质调查﹢”扶贫新模式提供了强有力的基础支撑。 

    乌蒙山区包括四川、贵州、云南三省毗邻地区的10市(州)共38个县(市、区)。这里地处云贵高原与四川盆地结合部,山高谷深、自然灾害频发、石漠化严重、人均耕地稀少、生态环境脆弱、基础设施建设滞后,是国务院确定的全国14个集中连片特殊困难地区之一。 

    党的十八大以来,自然资源部中国地质调查局在乌蒙山片区累计投入10.64亿元,安排部署项目98个,由成都地质调查中心牵头,调集11个局属单位及20多家行业地方队伍的精兵强将,着力打造精准扶贫新引擎,初步查明了片区构建生态经济体系的资源概况,为片区生态产业化和产业生态化发展奠定了基础,推动片区由“输血式”脱贫转向“造血式”发展。 

    1 为“安居”扫除障碍 

    安居方能乐业。在乌蒙山片区,由于复杂的地貌地质条件,生活用水严重不足,地质灾害多发频发,让“安居”成为脱贫攻坚面临的最大难题。

    “2011年国务院扶贫办发布的《乌蒙山片区区域发展与扶贫攻坚规划(2011~2020年)》指出,乌蒙山区38个国家级贫困县生态环境脆弱,干旱、洪涝、风雹、凝冻、低温冷害、滑坡、泥石流等自然灾害频发,资源性缺水、工程性缺水问题突出,基本农田有效灌溉面积仅为37.2%,存在饮水困难的农户比例高达32%。”中国地质调查局总工室相关负责人介绍说。

    为解百姓用水难,2013年~2019年,中国地质调查局共在乌蒙山区投入2.41亿元,开展水文地质调查。其中,针对石漠化区及严重缺水区完成调查面积2.92万平方千米,圈定富水区块11处,施工探采结合井成井167口,日出水总量超过7万立方米;建成地下河提水工程1处、地下河开发示范工程4处、引泉示范工程18处,直接为38.7万缺水群众解决了安全饮水问题,并保证了3万亩农田的灌溉用水。尚未利用的水量开发利用后,还可为100万余人提供安全饮水。

    清洁的地下水,不仅滋润了缺水区百姓的日常生活,也助推缺水区脱贫致富迈出新步伐。四川昭觉县就是受益地区之一。

    昭觉县是四川省凉山州贫困最严重的7个挂牌督战县之一。季节性缺水是制约该县特色农产品种植的瓶颈问题。2016年,昭觉县通过招商引资建设了脱贫攻坚重点项目——昭觉县生态循环农业产业园。园区位于洒拉地坡乡,建设规模达1.2万亩,引进种植玫瑰、蔬菜、蜡梅、草莓等经济农作物。但园区水资源相对匮乏,尤其在每年4~5月份的枯水期,溪沟流量小甚至断流。而此时正是玫瑰花预开花期、草莓盛花期和蔬菜青苗生长关键期。2019年,中国地质调查局“乌蒙山地区水文地质调查”项目组了解情况后,在洒拉地坡地区开展了大比例尺水文地质调查,并先后在园区部署实施6口水井,均成功出水,总涌水量达2973.16立方米/天,为玫瑰谷园区、供港蔬菜基地、蜡梅基地、草莓基地等7950亩农田灌溉用水提供了保障。产业园董事长徐明羽说:“由于缺水和灌溉水质问题,产业园区前几年一直无法实现建设目标。现在好了,充足的水资源让我们洒拉地坡玫瑰谷园区和供港蔬菜基地去年实现增产300吨、收入增加120万元。今年,供港蔬菜基地、蜡梅基地、草莓基地等进一步扩大生产规模,仅草莓基地就投入5000多万元,为附近务农贫困户提供了数百个就业机会。”

    频发的地质灾害是乌蒙山片区百姓安居面临的另一大威胁。7年来,中国地质调查局在乌蒙山累计投入1.09亿元,开展灾害地质调查与监测预警示范,查明各类地质灾害点及隐患点7346处,发现重大典型地质灾害隐患5处,更新了乌蒙山区38县(市)地质灾害数据库。

    根据这些成果,地方政府对地灾严重区进行了移民搬迁。值得一提的是,今年6月,四川省会泽县大海乡大石坪村小组的乡亲们告别了世代居住的悬崖村,搬到了县城的安置区,自此远离了频发的泥石流灾害。

    对地质灾害程度可控、暂无法实施易地搬迁的地区,中国地质调查局与地方政府通过共建地质灾害专业监测示范基地、捐赠监测设备、开展地质灾害识别与监测培训等,不断提升群测群防能力和应急响应能力。从2013年开始,中国地质调查局先后部署了乌蒙山区地质灾害调查及监测预警、乌蒙山区北部城镇地质灾害调查等项目,建立了四川普格、金阳,云南彝良、大关、镇雄等7处典型地质灾害专业监测示范基地,捐赠1.62万多台(套)地质灾害简易监测设备,开展地质灾害防治知识培训20余次、培训人员2000多人次。

    这些措施的防灾效果显著。几年来,中国地质调查局在古蔺、镇雄、大关、永善成功预报重大地质灾害4次。

    云南省镇雄县地处云贵川三省交界处,由于被金沙江及金沙江一级支流小江、牛栏江、盐津河切割,这里山高陡峭、地质环境复杂,是地质灾害多发、易发区。2014年,中国地质调查局启动“乌蒙山片区镇雄县地质灾害监测预警与减灾系统建设”项目,利用新技术、新方法,摸清了镇雄县地灾隐患分布情况,并研发了地质灾害气象预警系统,系统整合了镇雄县地质灾害数据库、隐患点数据库、群策群防数据库,实现了地质灾害隐患点数据管理查询和可视化监测以及地质灾害危险性预测。2015年8月16日~8月17日,镇雄县木卓镇等地遭受暴雨袭击,引发3起滑坡、泥石流地质灾害,由于监测到位、预警及时、处置得当,受害威胁的79户188人提前转移,无人员伤亡。

    在云南省大关县悦乐镇,地质灾害隐患点——安家坪子滑坡犹如“达摩克利斯之剑”高悬于山崖上,威胁着33户142人和一所小学200余名师生的生命财产安全。2017年,成都地质调查中心在该点安装了4处GPS监测设备、3套地下水监测设备、1套自动雨量监测设备、2套转孔测斜仪设备,实现了“空—天—地—深”全方位、全天候滑坡远程综合监测、互联网异地数据查询与信息发布及自动化报警。该监测预警示范点于2018年7月1日投入运行以来,共计发布监测预警12次,保障了滑坡影响区百姓的生命财产安全。

    2 让特色土地精用高产 

    乌蒙山区,群山巍峨、重峦叠嶂、山多地少。为了让有限的土地资源发挥出更大的效益,中国地质调查局开展了土地质量地球化学调查、地质遗迹调查,圈定可供直接开发利用的连片无公害土地100余块、富硒土地1537万亩、富锌土地28.5万亩,发现富硒农产品10多种,查明地质遗迹点84处。

    依托查明的富硒土地资源,四川省屏山县于2013年~2014年投资9.2亿元建成占地2.5万亩的未来农业产业科技示范园,带动茶叶、水果、蔬菜和魔芋等富硒特色农产品产业化发展。

    2015年,屏山县龙溪乡通过招商引资引进天津市中盛海天科技发展有限公司,通过政府协调成功流转土地300多亩,与60多家农户建立了合作关系,建成龙溪乡富硒水稻种植基地。通过土地流转,村民获收益1200元/亩;通过应聘参与种植、管理,每天还可以有110~200元的劳务性收入,一年下来人均收入超过1万元。“地质调查发现全乡有富硒茶园1.02万亩,富硒和足硒土地上的林竹面积达4.1万亩。2015年,我们成功试种富硒稻米300多亩,2016年集中连片扩大到了近500亩,现在我们的重点是大力发展富硒水稻,引进有实力的公司开发富硒茶、富硒竹笋和林下养殖等,力争实现全乡脱贫奔小康。”时任龙溪乡党委书记肖古斌接受记者采访时说。

    2018年,四川省长江景观投资公司投资10亿元的凤凰硒谷森林康养项目落地屏山。“选址屏山,是因为屏山有36万亩的天然富硒土地资源,土壤环境质量总体优良”四川省长江造林局局长奉正顺说。

    云南省昭通市依托富硒土地资源,成功打造了昭阳区洒渔乡、旧圃镇、苏家院乡、乐居乡等富硒苹果产业种植园,并注册了昭通“富硒苹果”品牌,推行“地理标志商标﹢企业商标”双商标模式,提高昭通苹果的品牌效应和市场价格。计划到今年年底,昭通市苹果种植面积达60万亩,总产量达100万吨,总产值达到100亿元以上,创税收上亿元,引领20万贫困人口脱贫致富。

    在贵州,地质调查工作在黔西县金碧镇—锦星乡圈定富锌、富硒土地资源约18万亩。目前金碧镇12个村寨已被贵州省农委认定为无公害农产品(粮油)产地,优选出1.5万亩无公害富锌、硒土地,计划投入4.5亿元,规划建设4个农产品产业发展基地。

    据统计,利用富硒土地资源,乌蒙山区形成富硒茶叶产业基地2万亩、富硒水果产业基地2000亩、富硒蔬菜产业基地2000亩、富硒大米产业基地5500亩。依托富硒农产品,乌蒙山区建成昭通富硒苹果示范基地、黔西县水西观光农业示范园区、屏山县富硒特色农业示范区、古蔺县护家富硒水稻种植示范基地等4处富硒特色农业示范基地,带动超过10万贫困人口就业增收。

    除了特色土地资源,乌蒙山片区还拥有丰富的地质遗迹资源。

    中国地质调查局在乌蒙山区开展基础地质及地质遗迹资源调查,查明地质遗迹点84处,其中世界级地质遗迹点3处、国家级61处、省级20处,支撑地方成功申报贵州毕节织金洞世界地质公园,以及云南盐津乌蒙峡谷等省级地质公园6处。依托地质遗迹调查成果,建设集地学科普与自然景观、人文景观为一体的高品质旅游产业,已成为乌蒙山区经济发展的一大亮点。贵州省毕节市利用地质遗迹调查成果,2015年成功申报织金洞世界地质公园,推动游客量和旅游收入大幅增长,当年带动地方旅游综合收入达51亿元,比上年增长22.6%。

    3 撬动矿产资源经济杠杆 

    乌蒙山片区矿产资源十分丰富,迄今为止,该区共发现有30余种矿产,主要矿产为铅、锌、铜、铁、金、铝土矿、煤、磷等。

    从2013年开始,中国地质调查局加大脱贫攻坚能源矿产地质调查工作投入,在乌蒙山实施优势矿产资源调查评价及综合开发利用研究、油气资源基础地质调查工作,取得丰硕成果。固体矿产调查提交新发现矿产地42处,其中大型—超大型18个。截至2019年底,乌蒙山区共探明资源量:磷矿35亿吨、煤炭358亿吨、铅锌矿859万吨、铜矿393.7万吨、铁矿10亿吨、稀土矿110.5万吨、石灰石矿17504万吨、木纹石矿1.02亿立方米、方解石矿1097万吨、铝土矿5567万吨,高纯石英砂岩6.67亿吨,炼镁白云岩6113万吨。油气基础地质调查优选页岩气远景区2个、有利区10个、可供矿业权出让的勘查区块1个。

    如何让资源优势转化为经济优势,助力扶贫产生实效?

    四川省乐山市马边县磷矿资源丰富,但大部分为中低品位磷矿资源。针对中低品位磷矿的绿色高效综合利用难题,中国地质调查局成都矿产综合利用研究所开展了实地调研考察,与矿山技术人员一起开展X射线透射、衍射矿物识别技术(XRT)预先抛废技术等应用研究,助力磷矿资源实现绿色开发。在此基础上,成都矿产综合利用研究所还进一步开展了磷矿浮选循环水处理、浮选尾矿整体消纳技术研究。目前,成都矿产综合利用研究所已与设备供应商和矿山企业达成三方共识,进一步推广XRT分选技术在马边中低品位磷矿的应用。

    2017年~2018年,地质调查项目在云南昭通市大关、彝良等县新发现高品质石英砂矿,查明石英资源储量4.5亿吨,远景资源储量达200亿吨。这一地区的石英资源不仅规模在全国排名第一,而且品质好,简单筛选后即可作为金属硅、有机硅等产业原料使用,经选矿除杂后可用于平板玻璃、硅微粉等行业,进一步提纯后可用于光伏玻璃等高端产业,选矿尾矿还可以作为发泡陶瓷、陶粒等建筑材料使用。但受开发理念、技术、市场等因素制约,大关县石英砂未能得到科学开发利用。

    为改变这一局面,中国地质调查局按照产业生态化的理念,联合多家专业队伍,提出“矿产地质调查﹢综合利用技术﹢产业规划”的思路,引导大关县开辟石英产业高质量发展的新路径。

    在成都地质调查中心完成大关县石英砂矿调查工作后,郑州矿产资源综合利用研究所研发了石英砂岩大宗利用技术,以及高纯石英生产工艺流程及尾矿综合利用技术,为实现无尾矿绿色生产提供了技术支撑,并编制了《大关县石英资源产业发展规划建议(2021~2025)》。如今,优质石英砂岩开发已成为大关县明确的3个重点发展产业之一。

    2020年4月底至5月初,云南大关县老百姓讨论最多、最热的话题就是页岩气。历经5年,大关地区页岩气调查终于出气了!2015年以来,中国地质调查局成都地质调查中心页岩气调查团队来到乌蒙山区,克服了地质地貌条件复杂、新区缺乏工程施工经验等多重困难,发现了3套页岩气勘探层系,优选了3个页岩气有利区,证实了大关—永善地区五峰组—龙马溪组具良好页岩气勘探开发前景,有望带动商业勘查。

    据介绍,地质调查工作新发现的四川省马边县高竹营磷矿、金阳县西衙门磷矿、普格县大坪石灰岩,云南省大关县高纯石英砂矿、镇雄县羊场磷矿、武定县木纹石矿、鲁甸县水磨铝土矿,云南永善—彝良—大关、四川美姑—马边—金阳等地稀有稀土矿,贵州省毕节市方解石矿、威宁县稀土矿等一批优势和特色矿产资源,极大增强了矿产资源勘查后劲,部分矿产得到开发利用,带动数十万贫困人口增收。

    由“输血式”脱贫转向“造血式”发展,乌蒙山片区正步入区域发展新阶段。当前,乌蒙山片区正处在决战决胜脱贫攻坚的最后冲刺阶段,自然资源部提出,要更加务实有力地支持片区脱贫攻坚。中国地质调查局也将进一步聚焦乌蒙山片区未摘帽挂牌督战县,凝心聚力做好地质调查支撑服务脱贫攻坚工作;同时,按照“四不摘”要求,聚力巩固脱贫攻坚成果成效,精准对接好下一步工作需求,充分发挥地质科技优势,接续推进全面脱贫与乡村振兴的有效衔接。

    大山深处展新颜

    马边地区地处乌蒙山腹地,地方经济落后,区域内磷矿资源丰富,但大部分为中低品位磷矿资源,如何经济高效利用,成为限制地方经济社会发展的主要瓶颈。 

    基于X射线透射、衍射矿物识别(XRT)的预先抛废技术是目前国际最新使用的中低品位矿石干式预处理技术。该技术具有识别精度高、分选成本低、安全环保等特点。自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所联合国内成熟的XRT技术供应商,对马边典型中低品位磷矿石进行分选,结果表明,利用该项技术可以高效抛除矿石中脉石矿物,提升产品价值,助力磷矿绿色开发。目前,成都综合利用所与设备供应商和矿山企业达成三方共识,部署工业试验,进一步推广XRT分选技术在马边中低品位磷矿的应用。与此同时,成都综合利用所还在磷矿浮选循环水处理、浮选尾矿整体消纳上开展了研究工作,有望在近期取得突破。

    通过协同技术攻关,可形成中低品位磷矿高效绿色协同利用技术,为该类型资源的绿色开发提供技术支撑,将马边地区磷矿资源优势转化为产业优势、经济优势,促进乌蒙山区磷矿资源综合利用。

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    磷矿绿色分选技术助力马边磷资源综合利用

    经过近两年的努力,自然资源部中国地质调查局武汉地质调查中心与中国科学院上海技术物理研究所联合申报的“星载高分辨率红外高光谱相机及应用技术”成功立项并进入实施阶段。该项目是国防科工局民用航天“十三五”技术预先研究重大项目,执行期从2019年1月-2020年12月,经费总额900万元。项目总体由中国科学院上海技术物理研究所牵头,主要承担原理样机研制。武汉地调中心主要牵头负责面向地质矿产、环境等领域开展应用技术攻关。 

    4月12日,该项目总体副负责人、应用技术组负责人徐宏根博士召集中国地质大学(武汉)、中国科学院地理科学与资源研究所等几家应用技术联合参研单位开展了技术交流,集中研讨应用技术方案和关键技术实施路径。本项目研制的星载高分辨率红外高光谱相机,要求红外探测覆盖中红外热红外谱段(3.0-12.5μm),超过200个波段,空间分辨率设计30m,探测灵敏度0.15K,设计指标和参数均达到国际领先水平,目前世界上尚没有先例。

    针对星载高分辨率红外高光谱相机设计指标和参数,应用技术组将围绕地质矿产、环境监测、防灾减灾等领域需求开展应用技术攻关,以期为后续工作提供技术准备。明确从以下几个方面开展工作:

    一是根据本项目相机设计指标,结合地面实测数据,模拟星载红外高光谱数据;二是针对具有类似参数的机载红外数据及星载模拟数据开展预处理研究,研发针对本相机参数的大气校正算法以及温度/比辐射率分离算法,提供高质量温度和地表发射率产品,为后续典型应用提供基础产品;三是在预处理的基础上开展典型应用,包括在面向地质矿产领域需求方面,研发红外高光谱数据典型矿物识别与提取算法。针对硅酸盐等典型矿物在红外谱段的发射率特征,研发基于红外谱段的典型矿物识别与提取算法,实现对可见光-近红外谱段探测矿物的补充。在面向环境监测需求方面,研发红外高光谱数据土壤、水体、大气等环境温度异常探测技术。针对机载红外数据和模拟数据,提出不同场景下土壤、水体、大气等环境温度异常信息提取技术方法。在面向防灾减灾需求方面,针对森林火点、城市烟囱等异常高温物体,研发异常高温物体自动探测技术。

    项目实施过程中,应用技术组各合作方将围绕上述要求开展工作,定期开展沟通交流,共同解决研发中遇到的各种难题。加强与牵头单位联系,协商试验飞行区,获取高质量机载红外数据及地面实测数据,为应用技术攻关提供支持。

     

     
     
    红外高光谱相机及应用技术预先研究重大项目进入实施阶段...