我国骨料矿山作为开采总量最大的矿山类型之一,长期以来存在技术落后、设备简陋、人员素质低、劳动条件差、劳动强度大,效益低、风险大的状况。造成这一局 面的很大一部分原因在于行业主管部门对此类矿山的投资没有设定任何要求,进入门槛过低甚至没有,因此,要对此类矿山的投资行为设定一定的进入条件,包括:
资质条件。有与所建矿山规模相适应的资金、技术、人才及其它有关规定的条件。应当要求采用先进的矿山开采理念和技术。目前骨料矿山企业的矿山设计环节薄 弱,科技水平过低。应当建立数字模型和软件系统,完成矿山资源、开采方案优化、生产计划与管理;做到质量搭配的数字化、可视化数字矿山。 实现资源与开采环境数字化、技术装备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化。同时要求企业采用合理的矿山开采装备。我国的煤 炭和金属矿山在近些年已经形成了年开采量数千万吨的现代大型露天矿。这些矿山具有规模大,采矿设备总台(套)少,作业人员少的特点,劳动生产率高达10 万~20 万 t/人一年。骨料矿山管理部门应当以此为目标,促使骨料矿山企业使用全液压钻机、液压挖掘机、轮式装载机、大载重吨位的矿用汽车等大型化装备,实现生产集 约化。
资源条件和规模条件。必须有经资源储量管理部门认定的相应类型的矿产资源储量。同时应符合矿区(床)最低开采规模标准,并与可供开采的矿产储量相适应,矿 山建设须符合规模生产、集约经营的原则。鼓励设立大型骨料矿山。目前骨料矿山企业的规模过小,投资额过低,年开采量一般为50 万吨-100 万吨,存在 “多、小、散”的总体格局,需要进行适度的资源整合,使得矿业开发适度集中。在京津、长江三角洲等地区,骨料年消费量约1 亿吨,骨料矿山年开采规模应当在300 万吨,是合理的骨料矿山布局的前提条件,只有这样,才能实现地区骨料矿山企业生产总量适度增长,矿产资源合理开发利用,同时改善矿区生态环境。
技术经济条件。有符合国家规定的矿山设计或矿产资源开发利用方案,开采方法、选矿工艺及采、选设备必须科学、先进、合理、安全。开采回采率、采矿贫化率、 选矿回收率指标能达到规定要求,对具有工业价值的共(伴)生矿产能综合开采、综合利用。由于我国骨料矿山的从业人员素质较低,企业生产经营能力极为有限, 生产经营极为短视,为追求短期实现利润最大化,只能一味压缩生产成本,对资源进行掠夺式开采,无视安全和环保问题,造成骨料产品质量无法保障,资源开采粗 放,浪费严重,环境问题严重。从可持续发展的角度,骨料开采企业需要认真研究骨料矿山其自身特点和规律,形成自身特有的投资效益分析方法和模型,追求综合 效益的最大化。骨料矿山的投资分析一方面要考虑其本身的生产成本,包括经济活动过程中的各种消耗(包括中间投入和最初投入)及其来源,如原材料、燃料、动 力、机器设备等物质形态的消耗和通讯、咨询等非物质形态的消耗以及劳动力的消耗;还应综合考虑环保设施和安全保护处理的有关费用、以及本地区天然骨料储 量、生产、价格、年需求量。
生态环境保护条件。设立矿山开采的生态环境准入条件,并提供经有关部门批准的环评报告;矿山环境影响报告书、土地复垦及地质灾害防治措施应符合国家有关规 定,并与矿山建设同时进行。要制定和实施安全环保措施。骨料矿山基本都是露天开采,开采和加工过程中产生大量粉尘。矿山的内部运输和外部运输主要依靠汽车 运输完成,排放大量尾气,汽车运输噪音大,废气排放量高,行驶扬尘浓度高,污染环境,干扰居民,对环境的影响极为巨大。因此,我国的骨料矿山一般都在偏远 的山区,远离居民和城市。值得借鉴的是,在香港的城市繁华区域,一直存在一家年生产300 万吨的骨料矿山企业,可以在生产过程中做到与居民小区只相隔几百米而相安无事。这是由于香港政府与当地骨料生产企业订立了长期和详细的合同,规定了采掘 量、绿化及美化指标(植树、种灌木、种草、建山水渠)、矿场排水、排污及浮尘标准,企业15 年后要将经绿化的石矿场交回政府作住宅用途。与此同时,目前我国正在大力开展矿产资源整合和规划工作,应当尽早将骨料矿山的管理纳入到这项工作中来,促进 骨料矿山企业对资源进行集约化利用。
扩大碎石骨料矿产资源外延,充分利用矿山废石和尾矿随着我国经济快速发展,传统粗放型的经济增长方式使得我国资源短缺的矛盾越来越突出,环境压力越来越 大。走中国特色新型工业化道路、大力发展循环经济、提高资源利用率,是解决当前我国资源、环境对经济发展制约的必由之路。虽然目前我国碎石骨料矿产资源相 对一些金属矿产、稀缺矿产而言储量比较丰富,但是未来随着城市化进程的进一步开展,我国建材工业所需碎石骨料矿产资源总量还将进一步扩大。同时,由于资源 分布区域不均和产业结构布局不合理,储量保证程度将出现走低的可能性。为加强资源保证力度,推动资源可持续利用,应当将碎石骨料矿产资源扩大到金属矿山和 水泥等非金属矿山的废石和尾矿。据相关资料统计,全球采矿行业每年所排出的固体废物(包括采矿废石就达到6.2 亿吨/年;有色金属矿山所排出的废石也达到了11500 万吨/年。我国现有的8000 多个国营矿山和11 万多个乡镇集体矿山,存积的铁尾矿多达50 亿吨,每年排出铁尾矿量5 亿吨以上。然而,目前我国的这种废弃物的综合利用率只有7%,因此它的回收再利用问题非常受关注。
目前的研究已经表明,将铁尾矿作为建筑用碎石骨料的替代资源存在极大的前景。铁尾矿属于一种工业固体废弃物,是铁矿石经过加工和磁选后以泥浆状排放的废 料。矿产资源的可开采度降低,利用程度却提高了,尾矿排出量也在增加。目前,我国工业固体废弃物综合利用率在60% 左右,而金属尾矿的综合利用率平均不到 10%,相比之下,尾矿的综合利用大大滞后于其它大宗固体废弃物。尾矿已成为我国工业目前产出量最大、综合利用率最低的大宗固体废弃物。尾矿的主要组分是 富含 sio2、al2o3、caco3 等资源的非金属矿物,可以通过现有的成熟工艺生产一种或若干种建筑材料。目前尾矿生产建筑材料已有一些成熟技术,但主要是借鉴建材行业已有的成熟工艺,原 始创新性不足,产品附加值低,销售半径小,尚显示出生产成本、运输成本和产品质量的综合优势,难以大范围推广。
铁尾矿中富含硅、铁、钙、钠、钾、硫、铝、镁、磷等化学元素,将铁尾矿粉末中加入适量的水,在常温或者水热的条件下,可以与氢氧化钙或者其他碱性物质反应 生成水硬胶结性能很好的化合物,因此可以制成混凝土建材。并且铁尾矿从规格上属于特细砂,一般细度模数在 0.8-1.2,细粉多为石粉,因含一定量的铁相矿物及其他微量金属矿物,容重稍重于天然砂,化学性质稳定;其他性能指标完全符合国标 gb/t14684-2001《建筑用砂》中 ii 类指标、建材行业标准jgj52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标 准 》 中 c55~c30 和 <c25 指标要求和 gb6566-2001《建筑材料放射性核素限量》中建筑主体材料的各项指标要求,可以应用于 c60 强度等级以下的预拌混凝土中。
以北京地区为例,北京地区矿山资源丰富,矿产开采为北京市的经济建设提供了大量的矿产能源,同时矿山开采遗留下的尾矿废石也是逐年递增。截止到2005 年底,北京地区 44 个主要矿山现堆存矿山固体废弃物超过 5 亿吨。目前,北京地区的矿山固体废弃物中铁尾矿堆存量较大,铁矿尾矿约 4500 万吨。这些尾矿堆积在矿山的周围,维护费用和潜在危害很大。由于缺乏成熟的利用技术,铁尾矿综合利用率低,目前北京地区综合利用率甚至不足 5%,且每年新增数量以数百万吨计。因此,铁尾矿资源化研究工作有待进一步加强,亟需通过开发新的综合利用方式以实现大宗消纳,最大程度地降低其危害。北 京威克冶金有限责任公司以矿石开采、选矿工艺为主业,主要产品为铁精矿粉。近年来,北京威克公司加强对其尾矿的综合利用,开发矿山剥离废石生产建筑用骨 料,于2003 年与密云公路局所属石料加工厂合作建成了一条年产20 万吨石料生产线, 至今已生产使用了近30 万吨矿山废石;经市建筑材料质量监督站检测,利用矿山废石生产的沙石料,完全符合国家建材质量标准要求,同时,符合国家产业政策,符合有关部门颁发的《资 源综合利用目录》发改环资(2004)73 号文件要求,在保证环境及水土植被、不造成再次污染的前提下,目前年产碎石400 多万吨,机制砂100 多万吨。
通过引用借鉴已有的特细天然砂水泥混凝土研究资料和北京地区机制砂的工程实践经验,把铁尾矿砂作为细集料与机制砂搭配混合作混合砂使用,对目前工艺条件下 的砂石集料的级配分布的丰富和调整将起到有利作用,增加混凝土和易性,缓解混凝土行业天然砂资源的匮乏压力,又能大宗消纳铁尾矿砂,存在很大的研究利用价 值。金属尾矿综合利用难度大、牵涉面广,既关系企业和行业生存与发展,又影响环境与安全,是社会关注的热点,有必要加强对其循环再利用。与粉煤灰、煤矸石 等固体废弃物相比,尾矿的综合利用技术更复杂、难度更大。2010 年,工信部、科技部、国家安全生产监督管理局联合公告《金属尾矿综合利用先进适用技术目录》。该《目录》包括尾矿提取有价组分、尾矿生产建筑材料、尾矿充 填采空区、尾矿用于农业领域、尾矿库复垦五大领域共 51 项技术。其中尾矿生产建筑材料就达 16 项技术。
因此,有必要研究并确立金属矿山非金属矿山废石和尾矿作为建筑用碎石骨料的投资评 价体系,促进企业的有效投资。政府部门也可在此基础上,研究确立科学有效的行业管理方法,科学规划矿山布局,把行业纳入地方经济发展规划中来,为实现行业 和地方经济可持续发展提供科学保障。
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