2017年3月17日，地调局地质力学所召开2017年度工作会议暨党风廉政工作会议，全面总结2016年成绩，客观分析研判当前形势，系统周密部署2017年工作。

副所长马寅生代表班子作了题为《抓住机遇 锐意进取 勇于担当 加快地质力学所转型调整》的工作报告，带领全所职工回顾地质力学所60年来的光辉历程，重温部局领导对力学所改革发展做出的重要指示，从七个方面总结了地质力学所的2016年的工作。一是发挥学科优势，保障京津冀协同发展区、长江经济带、一带一路工程沿线地质安全，和支撑撑服务海洋强国战略和重大工程建设。二是突出科技创新，大力推进能源资源、活动构造、特殊地质地貌填图创新，发展地质力学理论，完善工作方式方法、更新技术手段。三是深化国际交流合作，提高国际显示度和话语权。四是深度融合调查与研究，促进高水平成果产出。五是狠抓人才队伍建设，形成内部提升驱动力。六是加强制度建设，改善工作作风。七是加强李四光精神和新时期地质工作者核心价值观教育，提升软实力。

党委书记、副所长余浩科作《保持政治定力 强化责任担当 推进力学所全面从严治党向纵深发展》廉政工作报告，报告指出，以创新驱动为引领，以“两重一主”工作为中心，以全面从严治党为保障，以“政治生态”整治为抓手，以深化改革为动力，统筹推动地调科研布局，统筹协调实验室和团队建设等创新平台，充分调动全所职工的积极性。

会议强调，2017年要统筹兼顾，突出重点，着重抓好五项工作：一是扎实推进局党组给地质力学所确定的2017年两重工作，通过项目实施，支撑北方石炭-二叠系新层系油气基础地质调查和南方页岩气调查两大科技攻坚战，建实建强“活动构造与工程地质”、“极地地质”研究中心，推进地质力学、构造地质学、工程地质学学科发展，支撑国家能源、京津冀协同发展区、长江经济带和“一带一路”等战略部署，维护国家权益。同时，聚焦十三五“三深一土”创新目标，不断提高科技创新能力，建强地质力学发展的技术支撑平台。二是加快业务结构和学科布局调整，推进地质力学所转型发展。通过“特殊地区地质填图试点”、“重要活动构造与区域工程地质调查”两个工程项目的实施，完善地调科研业务规划部署，调整机构职能，优化处室人员及实验室结构布局，加快野外观测及野外研究基地建设。三是推进科技成果转化和成果社会化服务力度。强化以预算为核心的财务管理体系，建立绩效目标责任考核机制，落实促进所科研改革发展、成果保障、培育人才的制度及时到位。四是积极推进“责任落实年”建设，强化责任担当意识。五是以“整治政治生态”和“树立四个意识”为抓手，坚持全面从严治党，全面深化党风廉政建设。

与会人员围绕部局科技大会精神和领导重要指示，结合所2017年重点工作，针对学科、团队、观念等方面存在的问题，进行了分组讨论。大家认为报告总结2016年工作实事求是，部署2017年重点工作重点突出，方向明确；面对地质调查工作战略性结构调整，面对力学所的转型调整，面对2017年的任务有紧迫感和使命感。表示将以大局为重，共谋大事，锐意进取，勇于担当，共同努力，全面完成“两重一主”工作，全力开创地质力学所新局面。

会议最后要求：一是要凝聚目标，细化责任。围绕地质力学所8项重点工作（其中4项重中之重），各处室和中心，在2016年工作的基础上，进一步理清工作思路，抓住重点，抓主要矛盾，以问题为导向，层层分解任务，切实安排好2017年的各项工作。二是要监督有序，考核有据。科技处、人事处、财务处和研究室要坚持“五问”“五不唯”的评价标准，建立绩效目标责任考核机制；加强预算管理，实行财务助理工作制；办公室要加强对重点工作的督办、催办；监审处要将落实所重点工作执行情况和政务公开作为重要内容加强监督检查。各部门要以制度为纽带，以落实责任年为契机，以为服务主业为宗旨，形成督办、监察、考核联动工作机制。三是要加强党风廉政建设，压实“两个责任”。突出政治责任，明确任务，建立党风廉政建设的责任传导机制，完善责任分解、责任传导、监督检查的完整链条，形成有权必有责，有责必担当的一级抓一级、层层抓落实的责任体系和整体合力。

会议还通报了2016年度职工考核结果和获得上级和地方表彰奖励的人员情况。科学技术处、财务处、条件保障处、人事教育处、监察审计处负责人作了专题报告。所领导分别与部门负责人代表签订了廉政建设责任书、保密责任书、安全生产目标管理责任书。

地质力学所领导班子、全所职工共计150余人参加了会议。

6月1-2日，湖北省直机关工委办公室主任陈爱民一行2人赴湖北宜昌市土城乡鄂宜页1HF井项目部，现场检查指导武汉地质调查中心油气地质室“红旗党支部”创建工作。

检查组首先来到宜昌黄花场，油气地质室党支部书记王传尚研究员详细介绍了奥陶纪剖面、“金钉子”的意义以及成功申报“金钉子”的有关情况，检查组对武汉地调中心油气地质室在地层古生物研究方面取得的重要成果表示赞许。

随后，检查组来到宜昌市土城乡。这里既是油气地质室承担的鄂宜页1HF井施工项目部、项目组野外工作驻地，也是油气地质室支部党员在野外工作期间的活动室。检查组事先得知支部大多数党员都坚守在鄂宜页1HF井施工现场，工作任务繁重。因此，检查组充分考虑项目组工作实际，不顾天气炎热亲赴一线，为支部党员带去了丝丝凉意。

座谈会在轻松愉快的气氛中开始。检查组介绍了此行的目的、任务及有关要求；油气地质室支部书记王传尚汇报了油气室支部党员基本情况、支部工作情况、创建特色和典型工作案例。重点介绍了油气地质室支部围绕中心建设队伍、“两学一做”学习教育、“三会一课”制度执行、基层党建与业务工作深度融合、探索建立六包六保支部工作法等工作情况；油气地质室主任陈孝红研究员介绍了鄂宜页1HF井自钻探施工以来开展的主要工作、曾经面临的挑战以及克服重重困难最终取得的宜昌地区页岩气勘探重大突破、获得工业气流和系列成果；党委办公室负责人按照红旗支部创建要求，向检查组汇报了油气地质室支部工作的特色亮点、野外临时党支部标准化建设、先进典型人物事迹和湖北省党风廉政宣教月活动等方面的情况。

座谈会上，检查组与每一位党员进行了交流，详细了解了他们在野外一线工作生活、参加支部学习和支部主题党日活动的情况。支部党员相继发言，结合自己的工作实际介绍了开展“两学一做”学习教育、努力践行合格党员标准和新时期核心价值观的体会。

检查组对油气地质室党支部发挥支部战斗堡垒作用和党员先锋模范作用、结合野外地质工作特点创新支部工作方式方法、积极参与红旗党支部创建、以党建引领业务建设实现宜昌地区页岩气勘探重大突破、为改善和优化湖北能源结构作出的贡献给予高度评价。对野外临时党支部标准化建设给予充分肯定，并对临时支部建设给予了具体指导。他还用朴实的语言与大家分享了自己的部队经历，对地质工作者长年坚守野外一线、居无定所、无法顾及家庭、无私奉献的精神表达了钦佩和尊敬。他嘱托大家要注意身体，尽可能抽出时间陪伴家人，并建议武汉地调中心党委、油气地质室支部要进一步关心野外一线职工的家庭生活，多为他们排忧解难。

近年来，科技创新已经成为推动区域经济转型升级的核心支撑要素。“十二五”期间，国土资源部把强化科技创新平台建设摆在实施创新驱动发展战略、建设创新型国土资源的突出位置，围绕节约集约利用资源和找矿突破战略行动需求，在矿产资源综合利用先进适用技术和数字地质调查理论技术方法研究与推广平台建设上，取得了较大的进展。

技术推广平台让资源利用效率更高

低品位、共伴生、难利用矿多是我国矿产资源的基本特点。新中国成立以来，我国在石油、天然气、煤炭、金属、化工等重要矿产采、选和综合利用方面，取得了一系列先进适用技术，但技术的转化率和普及率低。如何提高矿产资源的利用效率，增强保障能力，是近年来矿产资源管理的重大问题之一。

因此，建立健全先进适用技术推广发布制度，分批发布矿产资源节约与综合利用先进适用技术，发挥其导向和示范作用尤为重要。据中国国土资源经济研究院相关人士介绍，先进适用技术不仅包含矿山开发利用的采、选、废弃物处置全流程的技术和装备，而且还涵盖矿山信息化建设等领域，汇集了当前适合我国矿产资源开发利用的先进技术。专家表示，先进适用技术推广平台建设，以企业和科研院所为基础，以提高矿产资源利用“三率”为核心，以网络为媒介，打通了矿山企业对先进适用技术信息获取的渠道，实现了“两个找到”，即让有需求的矿山找到先进技术，让先进技术找到适用矿山。

——建立先进适用技术推广发布制度。推广先进适用技术是提高矿产资源开采回采率、选矿回收率和综合利用率的关键环节。2012年，国土资源部印发了《关于推广先进适用技术提高矿产资源节约与综合利用水平的通知》（国土资发〔2012〕154号），明确了重点领域先进适用技术的推广工作，建立了先进适用技术推广发布制度，搭建宣传、交流和推广平台，并强化了推广先进技术的监督管理。

——建立科学规范的遴选机制。为确保能够评选出具有时代特色、符合形势需求，真正代表行业先进水平、具有影响力的先进技术，首先明确重点推荐范围，科学设定推荐条件，规范推荐评选程序，然后在各省（自治区、直辖市）国土资源主管部门和有关中央企业组织推荐基础上，组织国内各行业资深专家从创新性、先进性、适用性、成效显著性和推广可行性五方面进行评选。最后，对专家优选出的先进技术，在国土资源部门户网站公示，公开征求各省级国土资源主管部门和社会的意见，经部领导审定后公告发布。

——构建了分领域和环节的先进适用技术体系。2012~2015年，共发布四批210项矿产资源节约与综合利用先进适用技术，涵盖了能源、金属和非金属等各个领域的采矿、选矿及综合利用等开发利用环节。其中，油气类30项，包括特超稠油藏、致密砂岩气、低渗透油藏等高效开发技术；煤炭类45项，包含以矸换煤充填开采、煤层气抽采利用、保水开采、干法选煤等煤炭资源高效开采和清洁利用技术；金属类94项，包含低品位资源利用、尾砂充填、共伴生资源高效复选、高压辊磨机超细碎、尾液处理等技术；非金属矿产41项，包含低品位磷矿、固体钾盐、含铀硼铁矿等高效利用技术等。

——搭建先进适用技术推广信息共享平台。先进技术发布后，搭建推广信息平台，采取多种形式的宣传，力求推广效能达到最大。一是举办多场现场推广会或经验交流会，并利用国际矿业大会的平台，加强管理部门、科研院所、行业组织、矿山企业之间的交流，促进产、学、研平台建设。二是在媒体开设先进技术推广专栏，对先进技术进行全面介绍，扩大宣传面。三是在国土资源部门户网站开设先进技术信息共享平台，设立综合利用最新动态、通知公告、综合利用知识普及、政策法规、标准规范和先进技术介绍6个专栏，将先进技术信息及综合利用最新进展及时向社会发布。集中展现先进适用技术的推广政策、工作进展和先进典型，完整介绍推广技术的适用范围、技术参数和典型案例，实现矿山企业快速查询。

——建立先进适用技术激励约束机制。进一步明确政策支持措施，将先进技术作为先进技术推广应用示范矿山和国土资源节约集约模范县（市）创建的考核内容，并通过经济手段支持先进适用技术的应用。同时，强化监督管理，将先进适用技术推广工作与矿产资源开发利用监管、“三率”考核、矿山地质环境保护等工作紧密结合，鼓励和引导先进适用技术的应用，逐步淘汰落后技术和产能。

专家表示，先进适用技术推广普及后，将极大提升我国资源利用效率和保障能力。国土资源部提供的资料显示，油气资源推广应用特超稠油藏、高含水油藏及低渗透油藏高效开采技术，预计可新增可采储量近27亿吨；煤炭资源推广应用充填开采、薄煤层机械化开采等技术后，预计可盘活我国煤炭资源140亿吨；金属矿产推广应用充填开采、矿石超细碎、低品位资源高效选矿及废弃物综合利用等技术，预计60亿吨难利用铁矿资源将得到有效利用；化工矿产推广应用低品位磷矿浮选和固体钾矿高效利用技术，预计将盘活我国低品位胶磷矿近17亿吨，盘活固体钾盐1.7亿吨。

数字平台让地质调查工作更加便捷

数字地质调查理论技术方法研究与推广应用是《中国地质调查局中长期发展规划纲要（2011~2015年）》和国土资源部《国土资源信息化“十二五” 规划》的重要内容之一。地质调查主流程信息化团队经过近8年的持续集成研发和推广应用，逐步形成了比较完整的地质矿产调查全流程数字化理论、技术方法和自主软件平台。

据了解，自2008年开始，数字填图系统全面升级与扩展到数字地质调查系统，使数字地质调查系统贯穿整个地质矿产资源调查全过程，涵盖地质调查、地质填图与三维建模、矿产资源勘查、矿体模拟、品位估计、资源量估算、矿体三维建模、矿山开采系统优化等内容，并出版了《数字地质调查技术理论研究与应用实践》等5本专著。中国地质调查局发展研究中心提供的资料显示，2010年，我国数字地质调查系统开始进入新的发展阶段，形成了具有自主知识产权的数字地质调查GIS基础平台和智能数字地质调查系统，逐步实现了从数字化转向智能化、从2D走向3D的地质调查。初步形成了天地一体的野外地质调查工作、管理、安全保障和泛在服务模式。主要取得了以下九大突破性成果：

——创建了中大比例尺地质填图、地质三维填图与建模、矿产调查与勘查到成果发布全过程无缝数字过程及理论方法。基于“3S”技术，创建了PRB粒度理论与技术方法、地质路线（PRB）双重三维建模技术、第三代地质图数据模型技术、不同阶段数据继承与数据流池技术、三级野外与室内数据综合一致性约束技术、不同阶段数据业务流程耦合三维模型技术、野外地质编录图件同步增量覆盖技术、地质调查DGSGIS中间件等综合技术方法和理论，开发了数字填图系统、探矿工程编录系统、数字地质调查综合平台、资源量估算与矿体三维建模系统。在中大比例尺地质填图、地质三维填图与建模、矿产调查与勘查到成果发布全过程，实现了从野外数据采集到最终成果的数字化、信息化和部分智能化；并在保持全过程数据模型的一致性和继承性等体系方面，从体系架构上支持了地质矿产调查勘查全过程无缝数字过程，并在国内外同类软件系统保持领先水平。

——建立了覆盖基础地质调查和矿产调查过程的《固体矿产勘查数据库内容和结构》标准，把数据库建设流程与具体地质矿产勘查业务工作充分地融合在一起，形成新的工作模式。数据库基本内容涉及矿产地质填图、探矿工程、地球化学勘查、地球物理勘查、重砂测量、遥感地质调查、矿产检查、资源量估算、区域地质图与地质矿产图、成矿规律与矿产预测等综合研究等，涉及数据模型表格339个，约3499个数据项。首次对涉及的要素类、表、实体进行了统一表述，规范标准数据模型的统一描述，充分体现了数据库、数据字库、要素类、数据表的层次关系与结构。

——对PRB理论从二维向三维进行扩展和完善，创建了地质填图PRB双重三维构模技术，建立了浅地表地质体和深部地质体的一体化建模技术。通过对地质填图PRB核心技术从二维到三维的扩展研究，提出了地质填图PRB双重三维构模技术，实现了地质填图过程从二维到三维的提升。同时，通过地表地质调查数据，能够快速构建工作区初始三维地质模型，集成地表地质、地球物理、钻孔等数据，形成了“地质路线+ 轮廓线重构与变异函数+晶胞模型+块体模型”的浅地表地质体和深部地质体的一体化建模技术体系，并开发形成地质、地球物理、钻探多专业数据约束的三维地质建模工具。

——面向数字地质调查特点和需求，形成了智能化地质调查DGSGIS底层自主平台。针对数字地质调查应用的需求，强化地质调查业务流程数字无缝性，形成了桌面和移动的智能地质调查 DGSGIS平台。通过底层框架的独立性构建，使数字地质调查软件平台可以跨平台保持无缝连接。该软件平台开始对其他专业系统提供基础平台支撑，在地下水、地球物理、地球化学等领域以公益形式推广应用。

——建立了集成国内外主流资源储量估算方法与业务流程的地质矿产勘查从野外到矿产资源评价（靶区圈定）、资源储量估算及矿体三维建模一体化的软件体系。该成果创建了野外数据采集、成果综合、资源储量估算和矿体三维建模与表现的全过程信息化和数字流程，为资源量估算和矿体三维显示提供了有效工具和平台，与目前国内外市场同类软件相比，其最大的特点是计算机数字化流程与业务流程完全一致，从槽井坑钻野外数据采集到资源量计算和矿体三维显示无缝连接、零数据交换，使得在具体应用中，充分体现了提高效率和成果精度、节省大量人力和物力所带来的优势。

——建成了以北京、大区、省级三级体系组成的中国地质调查信息网格结点体系（分布全国 20个结点群），成为国内最大的行业网格之一。基于本体理论，按照资源聚合器标准规范，进行统一的数据描述与组织，提供统一的发现、集成整合与发布，数据量已达TB级。在整合公开地理信息资源基础上，通过地质调查信息空间和物理空间智能叠加，构建从地理空间向知识空间的地质调查智能空间平台，以多比例尺地质图数据、地质工作程度等200余种地质专题数据服务为中心，以“天地图”等地理信息为衬托，面向专业和非专业人士提供了主要由13个功能模块构成的 “5+1”服务模式工作流。通过各专业结点的特色服务，体现出具有高效性、及时性、易得性和多元化等时代特征的新一代地学信息服务模式。

——提出与发展了基于网格环境下海量数据空间分析与处理服务、多源空间数据集成应用、空间信息分布式协同计算等多项关键技术，为我国网格技术的应用实践提供了开创性示范实例。

——面向以大数据、云计算、智能感知服务、第四范式与泛在服务为特点的地质调查智能空间平台改造与升级。开展以智能感知、非结构化数据的挖掘和知识发现为核心的技术方法研究，初步构建地质调查智能空间平台原型系统，形成天地一体化地质调查、管理和智能服务体系雏形；以大数据技术为依托，初步形成智能地质调查非结构化数据发现与挖掘服务雏形，实现了地质大数据的一键式存储、组织、管理、快速检索与智能挖掘等。推进野外地质调查工作向智能流程的再造，为地质调查信息化流程提供后台支撑平台服务，创新地质调查方式和服务方式。

——与时俱进，把新一代信息技术融入数字地质调查体系，构建了智能地质调查体系，提供现代地质调查工作、管理与服务的新模式。基于大数据和云计算等新一代信息技术，把智能设备、北斗系统充分融入数字地质调查系统，集成开发了基于大数据技术和北斗卫星技术的应用数字地质调查系统，为构建“野外地质调查工作+管理+安全保障服务”的天地空一体化服务体系架构和模式奠定基础。

——创建了天地空野外地质调查工作现场管理调度、野外现场技术指导与专家会诊、艰苦地区安全保障服务一体化新模式，建立了多通信技术与网格技术的协同集成技术、适合“野外地质工作+管理+安全保障服务”的静动态北斗4级组网技术、野外地质调查安全保障主动服务技术。

数字地质调查理论、技术方法与软件平台的应用为现代化野外地质工作各个环节提供了全方位技术支撑；创新了野外地质工作、管理和服务模式，推动了我国地质调查从数字化走向智能化和智慧化的快速发展，培养了一批跨学科的技术人才，取得了显著的社会效益。据了解，“数字地质调查系统”已在地质调查实际生产和许多矿业公司中全面应用。从2006年开始，成果已广泛应用于全国区域地质调查、矿产远景调查、矿产资源调查评价及危机矿山接替资源调查等专项及矿区勘探等领域。目前，成果推广应用单位超过1000家、人员超过15000人，涉及全国地质、冶金、有色、核工业、建材、化工、煤炭等行业部门、高校科研部门和国内大型矿业公司。创立的数字填图技术与方法已被多个大学列入本科生教学课程。

数字地质调查理论技术方法与软件平台

日前，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所自主研发的“水合物生产井气-水-砂三相人工举升模拟实验系统”、“水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试系统”、“模拟井下真实环境进行离心泵气液分离效率的测试装置”3项实用新型专利技术获得国家知识产权局证书，专利号分别是ZL201721648774.0、ZL201721648630.5、ZL201721643372.1，标志着青岛海洋所在海域天然气水合物试采人工举升领域有了新的进展。

泥质粉砂天然气水合物开采过程中，井筒离心泵举升系统是保障天然气水合物持续安全开采的“最后一公里”，通过人工实验井技术验证泥砂、气、水、水合物浆体综合作用下人工举升系统的稳定性，优选合适的人工举升装备、优化最佳举升参数，可以对水合物试采工程参数设计提供重要依据。上述三项专利技术针对泥质粉砂储层降压/流体抽取法开采过程中的井筒多相多组分复杂流动状态，通过设计合理的实验回路、测试方案，分别验证泥砂、甲烷气体含量对离心泵工作效率的影响，并提出最佳的井筒举升管柱组合。

据悉，上述专利技术是自然资源部天然气水合物重点实验室目前已经建成并完善的海域天然气水合物实验井技术的关键组成部分。基于上述实验井技术，团队已经提报相关国家专利23项，其中发明专利12项，实用新型专利11项。截至目前，所有实用新型专利均已获批，发明专利均已进入实质审查阶段。

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。