未来矿山废石、尾矿资源如何利用？多家企业进行探索

2022-02-25 11:10:20 来源：中国建材报

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简介：随着国民经济的高速发展，近年来我国矿山开采速度突飞猛进，产生的废石和尾矿数量也随之增加。据不完全统计，当前我国尾矿和废石累积堆存量已达700多亿吨。面对如此庞大的堆存量，在以绿色为发展底色的当下，开展多路径的矿山开采废石和尾矿的资源综合利用成为必然趋势。

随着国民经济的高速发展，近年来我国矿山开采速度突飞猛进，产生的废石和尾矿数量也随之增加。据不完全统计，当前我国尾矿和废石累积堆存量已达700多亿吨。面对如此庞大的堆存量，在以绿色为发展底色的当下，开展多路径的矿山开采废石和尾矿的资源综合利用成为必然趋势。
当前，这些废石和尾矿的应用情况如何？相关企业都在哪方面取得了突破？未来企业的发展方向是什么？为了进一步了解应用情况，近日本报记者采访了多位相关企业负责人，在梳理企业成功经验的同时，进一步探讨了未来矿山废石、尾矿资源综合利用发展方向。
多家企业进行探索
近年来，我国在尾矿、废石、冶炼渣等综合利用产业上已经取得一定进展，得益于国家政策的引导、行业专家的创新引领，以及企业的不断探索与实践。首钢集团有限公司矿业公司是首钢战略性矿产资源基地，始建于1959年。作为一家国有大型矿山企业，近年来在矿山废石、尾矿的资源综合利用方面做了大量工作。

绿色矿山企业首钢集团有限公司矿业公司/供图

“近年来，公司抓住国家大力倡导‘绿色发展’理念、发展循环经济，推动实施大宗物流‘公转铁’等政策机遇，发挥资源、铁路运输等优势，积极探索固废资源综合利用发展新模式，将铁矿采、选过程中产生的废土石、尾矿砂等固体废弃物变废为宝，生产建筑渣、建筑砂等砂石骨料，协同提取铁矿石。”公司总经理黄佳强在接受本报记者采访时表示，公司在优化生产工艺扩大主流程生产线产能的同时，开展了规模化独立砂石建材产线建设。目前，资源综合利用产品年产能超1400万吨。
甘肃华建新材料股份有限公司董事长缑海荣表示，近年来公司在资源综合利用方面不断加大投入力度，不仅将矿山开采（金属矿山采矿设备供应商大会暨产品标准技术研讨会）面推进剥离的地表土壤、矿体中夹杂的土壤和爆破产生的细小废石渣，用来修建市政公路、矿山道路及复垦绿化，将机制砂石生产线采用全封闭式钢结构厂房，对关键扬尘点进行二次封闭，并配备喷淋装置和除尘设施，还将粉尘通过气力输送系统输送到粉罐仓，经收集后可用于预拌砂浆、生产免烧砖等环保建筑材料，底泥经压滤机脱水后，用于厂区绿化覆土，使公司矿山资源综合利用率达到100%。
辽宁壹立方砂业有限责任公司自2014年开始，一直以本溪歪头山铁矿废石为原料，不断优化精细加工砂石，走出了一条利用矿山固废发展低碳绿色建材的道路。公司董事长张双成介绍说，2020年公司参与了“十三五”国家重点研发计划 “工业固废大掺量制备装配式预制构件技术”项目，还是2020年辽宁省重大科研项目《大宗工业固废含铁尾矿资源化处理技术及工程示范》的牵头单位。下一步，公司将优化利用矿山废石精制砂石，总结出一整套可复制、可推广的先进技术，供矿山和企业使用。
阶段性成果不断涌现
在矿山废石和尾矿的资源综合利用道路上，很多企业有创新，也有突破。通过废石、尾矿资源的综合利用，不仅让昔日的固废变身优质建筑材料，缓解了砂石供需矛盾，还节约了土地空间，减少了固体废物排放造成的环境污染。
北京建筑材料科学研究总院有限公司作为固废资源化利用与节能建材国家重点实验室依托单位，近年来率先在全国开展铁尾矿及废石在预拌混凝土、预拌砂浆产业化应用的技术开发，并取得了显著成绩。
北京建筑材料科学研究总院有限公司高级专家黄天勇在接受记者采访时表示，在矿山废石和尾矿的资源综合利用道路上，很多企业有创新，也有突破。其中，北京金隅混凝土有限公司、北京金隅砂浆有限公司采用铁尾矿及废石制备的预拌混凝土每年近400万立方米，预拌砂浆每年100多万吨，用于北京城市副中心、北京大兴国际机场、冬奥会场馆等多个重大工程，并在多个政府、集团科研项目的支持下形成了基于废石和尾矿物理化学特性梯级利用成套技术，根据研究成果提出了“依托京津冀协同发展战略，建立京津冀砂石绿色化生产基地，通过资源化利用缓解北京砂石供需矛盾”及“大宗化建筑砂石公转铁绿色运输”建议，为北京市政府出台《北京市建筑砂石绿色供应链建设指导意见》提供了技术支撑。
密云冶金矿山公司是我国最早进行废石制备建设用砂石料的公司，早期的建筑已经经历了30多年的考验。谈到公司在资源综合利用方面取得的成绩，公司相关负责人表示,目前公司已经实现了当年产废石100%利用，历史堆存的废石大部分也得到了利用。而企业最大的亮点就在于在废石制备砂石料过程中几乎可以将回收的铁矿石100%回收，所获得的效益超过了砂石料的生产成本，即合格的砂石料产品几乎可以实现负成本生产。
北京华夏建龙矿业科技有限公司是一家集矿山采选技术研究、矿产资源勘查、矿山设计、矿山投资开发、矿产品加工、销售于一体的集团化企业。“随着国家生态文明建设的发展，近年来企业在‘增品种、提品质、创品牌’上不断突破，其废石与尾矿生产的机制砂产品由商品混凝土的原料供应向砂浆原料供应拓展，使昔日的固废变成优质建材原料，让废石与尾矿二次资源化，节约土地空间的同时减少了固体废物排放造成的环境污染。”公司相关负责人说。
需拓宽应用领域
下一步企业应站在尾矿是一种“经济实用的、可以整体利用的复合矿物原料”这样一个认识高度，进行技术研究和产品开发。
废石和尾矿除了可以用来生产再生砂石骨料，还有生产混凝土细骨料，水泥的基本原料、水泥的混合材料，以及用于生产各类砖等多种用途。

针对这一问题，河北省固废建材化利用科学与技术重点实验室副主任张广田指出，近年来，在矿山废石、尾矿综合利用方面很多企业都在应用领域进行不断尝试，以京津冀相关企业为例，河北建龙丽砂宝新型建材有限公司，产品主要以废石与尾矿固废生产干砂、干细石、预拌砂浆、特种砂浆等不同用途的建筑材料为主，其中一期工程每年可消纳废石尾与矿300万吨；承德沃华筑嘉建筑材料有限公司利用废石与尾矿生产砂石骨料，年产砂石骨料1500万吨，拥有石子生产线2条，机制砂生产线2条；河北恒钏建筑材料股份有限公司通过将废石细颗粒、石粉、细尾矿等经过磨细、混料、高温烧结、加工等工序，生产微晶发泡陶瓷板；涞源县奥威矿业投资有限公司与河北建研院、中冶建研院、河北大学等多家科研机构建立合作关系，共同研究铁矿山固体废物在新型建材、生态修复等领域的应用，从而实现矿业企业的零排放。

矿山、尾矿资源利用生产线涞源鑫鑫矿业有限公司/供图

近年来，为消除矿山开采产生的废石、尾矿对人们生产的影响，国家出台了一系列的政策措施，在取得一定成绩的同时，为下一步发展提出了更高要求。缑海荣表示，下一步企业应站在尾矿是一种“经济实用的、可以整体利用的复合矿物原料”这样一个认识高度，进行技术研究和产品开发。积极与从事尾矿综合利用技术研究、产品开发和成果转化的科研院校合作，根据矿山自身情况及市场等因素，组织人员专门对尾矿综合利用项目进行实施。建议在“双碳”背景下，设置绿色矿山（全国金属矿山绿色智能选矿工艺与装备技术交流会）建设专项资金，对绿色矿山的持续发展提供资金支持。完善绿色矿山建设管理体系，组建专门的技术研发团队，结合矿山实际情况进行实施。积极引进低碳环保技术设备，或通过技术改进、资源整合来实现低能耗、低污染。
实现目标存在挑战
行业、企业当前面临巨大的挑战，建议政府部门能够按照 “科学治污、精准治污、依法治污”的原则，对矿山及资源综合利用行业进行分类施策、分级管控；简化项目立项、环评审批等环节，提高项目审批效率；给予税收减免政策，减轻企业负担；研究制定专项奖补激励政策，调动企业工作积极性。
近日，由工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部等八部门联合印发的《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》中明确提出，到2025年，力争大宗工业固废综合利用率达到57%。要想实现这一目标，行业、企业当前面临巨大的挑战。
“当前面临的挑战主要有：一是区域产能增加，产品竞争激烈。以河北为例，唐山区域内资源综合利用产品富集，东北区域海运市场发展强劲，河北省在石家庄、青龙等地布局大型砂石生产基地，同质竞争越来越激烈。二是环保管控趋严，生产线建设及运营难度加大。三是河北对砂石按照从量计征资源税，建材产品税费有所增加。”对此，黄佳强建议，重点从以下几方面加大政策支持力度：一是建议政府部门能够按照 “科学治污、精准治污、依法治污”的原则，对矿山及资源综合利用行业进行分类施策、分级管控。二是简化项目立项、环评审批等环节，提高项目审批效率。三是给予税收减免政策，减轻企业负担。四是研究制定专项奖补激励政策，调动企业工作积极性。
“碎石和机制砂的质量对混凝土质量的影响是显著的，若碎石和机制砂的质量不合格就会导致混凝土质量不合格。” 张双成表示，理想的碎石和机制砂的粒形，应该是近似圆形的表面具有一定数量浅层小凹点的颗粒。把这种粒形的碎石和机制砂颗粒再组成良好的级配，这样在混凝土中碎石和机制砂的界面结合力最好、空隙率最低、断裂能力最高、骨料之间的中心距离最近、骨料的比表面积最小，建议通过利用铁矿废石精制碎石和机制砂配制固废低碳优质混凝土，这应该是混凝土健康发展的方向。