王巍巍

(中國地質(zhì)大學(xué) (北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京100083)

礦產(chǎn)資源是一種耗竭性的自然資源,相對人們對于礦產(chǎn)資源的無限需求,供給總是有限的,稀缺性是礦產(chǎn)資源進(jìn)入社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的基本規(guī)律。這個特性決定了人們在對其進(jìn)行利用是要選擇最佳配置方式,提高資源利用效率。礦產(chǎn)資源是作為一種生產(chǎn)資料投入到社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,因此礦產(chǎn)資源的循環(huán)利用主要以循環(huán)經(jīng)濟(jì)的減量化原則和資源化原則為指導(dǎo),模擬自然生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律,遵從 “減量化、再使用和再循環(huán)”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)際操作原則 (即3R原則),通過減少資源的消耗和廢棄物的產(chǎn)生,并把廢棄物極大限度地變?yōu)橘Y源再次利用以達(dá)到提高礦產(chǎn)資源利用效率的目的,從而構(gòu)建 “資源-產(chǎn)品-再生資源”的封閉式循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式[1]。

1 礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念及必要性

1.1 礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念

礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì),是指地球上的礦產(chǎn)及礦產(chǎn)品遵循礦產(chǎn)物質(zhì)的自身特征和自然生態(tài)規(guī)律,按其勘查、采選冶生產(chǎn)、深加工、消費(fèi)等過程構(gòu)成閉環(huán)物質(zhì)流動,與之依存的能量流、信息流內(nèi)在疊加,達(dá)到與全球環(huán)境、社會進(jìn)步等和諧發(fā)展的一個經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)[2]。其核心是礦產(chǎn)資源的綜合利用。發(fā)展礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)是為了提高礦業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量,改變礦業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以犧牲環(huán)境質(zhì)量為代價的狀況,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的平衡發(fā)展。

1.2 礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必要性

1.2.1 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心內(nèi)涵就是資源的循環(huán)利用

循環(huán)經(jīng)濟(jì)是按照生態(tài)規(guī)律利用自然資源和環(huán)境的容量,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活動的生態(tài)化轉(zhuǎn)向,它倡導(dǎo)的是一種建立在物質(zhì)不斷循環(huán)利用基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。陳德敏認(rèn)為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心內(nèi)涵是資源循環(huán)利用,并對資源循環(huán)利用的內(nèi)涵進(jìn)行了界定,并闡明了資源循環(huán)利用是緩解資源短缺與環(huán)境壓力的重要途徑[3];王安健、王高尚等學(xué)者對礦產(chǎn)資源循環(huán)再消費(fèi)進(jìn)行了研究,提出礦產(chǎn)資源循環(huán)再消費(fèi)是國家配置礦產(chǎn)資源的一種方式;曲格平教授2000年在 《發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是2l世紀(jì)的大趨勢》一文中明確指出：“循環(huán)經(jīng)濟(jì)倡導(dǎo)的是一種與環(huán)境和諧的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,它要求把經(jīng)濟(jì)活動組織成 “資源-產(chǎn)品-再資源”的反饋式流程,其特征是開采、高利用、低排放?！被趪鴥?nèi)大部分學(xué)者的觀點(diǎn),循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求以 “減量化-再利用-資源化”為社會經(jīng)濟(jì)活動的行為準(zhǔn)則,而實(shí)現(xiàn)這一過程正是對資源給予循環(huán)利用的過程。

1.2.2 礦產(chǎn)品在社會生產(chǎn)中具有重要戰(zhàn)略地位

礦產(chǎn)資源是人類文明進(jìn)步、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)革命的基礎(chǔ),是人類社會賴以生存和發(fā)展的不可或缺的物質(zhì)來源。在我國的現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中,礦業(yè)及原材料能源加工產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值的30%以上。尤其是在制造業(yè)等下游產(chǎn)業(yè),礦業(yè)支撐了70%以上的國民經(jīng)濟(jì)總量及其相關(guān)部門的運(yùn)轉(zhuǎn),95%以上一次性能源、80%以上的工業(yè)原料,以及大部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料都來自于礦產(chǎn)資源[4]。與其他的自然資源相比較,礦產(chǎn)資源具有更為重要的戰(zhàn)略地位,因此礦產(chǎn)資源循是資源循環(huán)利用的重點(diǎn)領(lǐng)域。

1.2.3 礦產(chǎn)資源自身的特征決定了發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必要性

1)礦產(chǎn)品處于社會產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品鏈的最前端,是全社會物質(zhì)資源流動的最大產(chǎn)業(yè),由于行業(yè)高耗能、高污染的特殊性,要實(shí)現(xiàn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變,提高效益,降低消耗和控制污染,具有發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實(shí)需求。

2)礦產(chǎn)資源的共伴生礦物豐富。國土資源部通報綜合統(tǒng)計資料顯示,50%以上的礬、35%黃金、90%的銀、100%的鉑族元素和75%的硫鐵礦都是通過礦產(chǎn)品的循環(huán)利用得到的。除此之外,采礦中的廢石、尾礦可以進(jìn)行二次利用,蘊(yùn)含潛在的、可觀的經(jīng)濟(jì)價值,因此具有發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的巨大潛力。

3)礦業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈每延伸一步,就增加了礦產(chǎn)資源加工轉(zhuǎn)化帶來的附加值,并相應(yīng)減少了 “三廢”排放,這一增一減,對礦山企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益,控制環(huán)境污染和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有積極意義。

礦業(yè)領(lǐng)域發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),對于減少資源浪費(fèi),延長資源使用年限,控制和減少環(huán)境污染具有重要的意義,對國家整體循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的帶動和示范意義。

2 我國礦產(chǎn)資源綜合利用現(xiàn)狀分析

2.1 我國礦產(chǎn)資源綜合利用規(guī)模遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平

以2005年為例,我國共生、伴生礦產(chǎn)資源實(shí)現(xiàn)綜合開發(fā)的約占1/3,比國外先進(jìn)水平低20個百分點(diǎn)。我國的共、伴生礦多,對共、伴生礦進(jìn)行綜合開發(fā)的只占1/3,綜合回收率不及20%。工業(yè)固體廢棄物綜合利用率不到60%,累計堆存量已達(dá)幾十億t,占用了大量土地。根據(jù)對全國845個礦山調(diào)查,綜合利用率達(dá)70%的礦山僅占2%,綜合利用率達(dá)50%的礦山不到15%,75%的礦山企業(yè)綜合利用率不到25%[5]。

目前,我國大多數(shù)礦業(yè)企業(yè)尚未從根本上擺脫粗放式的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,礦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理,重數(shù)量輕質(zhì)量,重開發(fā)輕保護(hù)的經(jīng)營意識導(dǎo)致資源的過度開發(fā)和巨大浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計,我國礦產(chǎn)資源綜合利用指數(shù)為50%,比發(fā)達(dá)國家低30個百分點(diǎn)左右。我國黑色冶金礦山的共伴生資源綜合利用率不到20%,有色金屬礦產(chǎn)資源綜合利用率約為30%～35%,在發(fā)達(dá)國家,伴生金屬的綜合回收利用率平均在80%以上。在我國非金屬礦山中小企業(yè)占90%以上,技術(shù)裝備水平低,采礦回采率和選礦回收率處于相當(dāng)?shù)偷乃?最低的僅20%～30%。低水平的資源應(yīng)用模式,已成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸。

2.2 我國礦產(chǎn)資源綜合利用技術(shù)水平有待提高

我國礦產(chǎn)資源稟賦較差,伴、共生礦多,因此對于礦產(chǎn)品開發(fā)、選礦的關(guān)鍵技術(shù)具有較高的要求。近年來,我國資源綜合利用技術(shù)裝備水平取得了一定的進(jìn)步。例如新型高效預(yù)處理技術(shù)和浮選藥劑的應(yīng)用,促進(jìn)了含金銀多金屬礦的綜合回收。爐渣回收和磁選深加工技術(shù)的應(yīng)用,使轉(zhuǎn)爐鋼渣、電爐爐渣等得到了廣泛的綜合利用;燃用煤矸石、煤泥等低熱值燃料發(fā)電的循環(huán)流化床鍋爐容量最大已達(dá)450t/h,不僅提高了廢物利用效率和發(fā)電效率,也有效地降低了污染物排放。但是還有一些礦產(chǎn)綜合利用工藝技術(shù)沒有突破,難選礦處理方法有待研究。

2.3 生態(tài)環(huán)境問題嚴(yán)峻

礦業(yè)生產(chǎn)的污染主要是 “三廢” ——廢水、廢氣、廢渣對環(huán)境的污染。我國每年因采礦產(chǎn)生的廢水排放量約占全國工業(yè)廢水排放的10%以上,經(jīng)處理的比例僅為4.3%,大量未經(jīng)處理的礦區(qū)廢水排放對當(dāng)?shù)厮蛟斐晌廴尽?/p>

礦山開采過程中的廢棄物,如尾礦、矸石等的隨意堆放占用了大量土地資源,全國因露天采礦和各類廢渣、廢石、尾礦堆放等占用和破壞土地1.4萬～2萬km2。礦石、廢渣等固體廢物中含酸性、堿性、毒性、放射性或重金屬成分,通過地表水體徑流、大氣飄塵污染周圍的土地、水域和大氣。同時,技術(shù)不過關(guān)的礦山開采會造成采空區(qū)塌陷,地表局部出現(xiàn)沉降、變形、裂縫,誘發(fā)滑坡、泥石流、等地質(zhì)災(zāi)害。

3 礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)的途徑分析

本文針對礦產(chǎn)資源勘查、開采、選礦、冶煉、“三廢”的二次回收利用等各生產(chǎn)環(huán)節(jié)都提出明確要求,結(jié)合礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的 “三率”指標(biāo),建立綜合利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系 (表1)。

表1 基于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用“三率”指標(biāo)的綜合利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系

在勘探環(huán)節(jié),要做到綜合勘探、綜合評價。我國的礦產(chǎn)資源普遍存在構(gòu)造復(fù)雜,共伴生礦多的特點(diǎn)。因此,按照發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求,在資源勘探過程中,除重視主要的資源外,對共伴生的礦產(chǎn)資源也需進(jìn)行綜合勘探、綜合評價和綜合規(guī)劃,為資源綜合利用創(chuàng)造條件。

在開采環(huán)節(jié),積極推行清潔生產(chǎn),研究推廣先進(jìn)的采、選、冶工藝。將循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念應(yīng)用于此,就需要提高開采回采率和選礦回收率,降低采礦貧化率,延長礦山壽命。據(jù)測算,我國每年開采的原煤礦量約20億t,目前的平均回采率僅為30%,現(xiàn)有基礎(chǔ)上回采率提高一個百分點(diǎn),增加煤炭供給量將超過5000萬t,相當(dāng)于新建幾個大型礦山。

在資源加工的選礦與冶煉環(huán)節(jié),要努力提高選冶回收率,提高共伴生元素的綜合回收率。提高選冶金屬回收率和共伴生有價組分的綜合利用率,是礦業(yè)領(lǐng)域發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容,通過提高回收率來提高資源的利用效率,可以在相同的資源供給量下,獲得更多的金屬產(chǎn)品,或者在獲得相同的金屬產(chǎn)品條件下,可以減少資源的消耗量,是礦業(yè)領(lǐng)域發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)施 “減量化”的重要內(nèi)容。

在廢棄物處理環(huán)節(jié),大力推進(jìn)尾礦、廢渣、廢水的綜合循環(huán)再利用。利用技術(shù)水平的提高變廢為寶,走循環(huán)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展道路,從源頭上節(jié)約、保護(hù)礦業(yè)資源。

[1] 唐志丹,王錦.促進(jìn)我國礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的思考 [C].2008年在工礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)論壇論文集,2008：36-40.

[2] 崔斌,李賦屏,王琴,等.礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式 [J].資源?產(chǎn)業(yè),2005,7(6)：42-42.

[3] 陳德敏.資源循環(huán)利用論[D].重慶：重慶大學(xué),2004.

[4] 王永生,蔡永青.循環(huán)經(jīng)濟(jì)——我國礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展的必由之路 [J].資源?礦業(yè),2002(5)：103-105.

[5] 國家發(fā)展和改革委員會.“十一五”資源綜合利用指導(dǎo)意見[S].2006.