尾礦:化腐朽為神奇,只需要一點(diǎn)“催化劑”
固體廢棄物的第一主角是誰?
面對這個問題,更多人想到的是生活垃圾、建筑垃圾等等,卻很少有人會想到尾礦。 事實(shí)上,目前我國尾礦累積堆存量在120億噸以上,尾礦已成為我國目前產(chǎn)出量最大、堆存量最多的固體廢棄物。
大量尾礦的堆積不僅會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題而且存在巨大的安全隱患。如果將遍布全國的尾礦加以利用,其帶來的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益可想而知。這也正是尾礦綜合利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(以下簡稱“尾礦聯(lián)盟”)成立的初衷。
7月18日至21日,尾礦聯(lián)盟組織各成員單位對尾礦綜合利用比較成功的福建新創(chuàng)華建尾礦微粉基地、浙江中材設(shè)計(jì)院西南分院進(jìn)行調(diào)研。在調(diào)研活動中,先進(jìn)的尾礦綜合利用技術(shù)不斷得到推廣和升級,而這樣的調(diào)研和技術(shù)交流活動聯(lián)盟每年都會組織四五次。
一個理念:變尾礦為資源
2012年7月,科技部部長萬鋼會見美國前副總統(tǒng)戈?duì)枙r,將一個名為《對話》的微型雕塑贈送給了戈?duì),并?qiáng)調(diào)這是“中國的低碳藝術(shù)”。這座雕塑的原材料就是尾礦。
中國是個名符其實(shí)的尾礦大國,這與我國礦產(chǎn)資源的“中國特色”密不可分。我國貧礦多、富礦少,共伴生礦多,而且礦石的品位較差。“這使得開采出來的礦石中80%以上都變成了尾礦。” 中國尾礦聯(lián)盟副秘書長王書文向科技日報(bào)記者介紹道。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國現(xiàn)有礦山15.3萬座,尾礦庫12655座,而且每年的尾礦產(chǎn)出量還在不斷增加:2011年尾礦產(chǎn)出量15.81億噸,2012年達(dá)到16億噸,2013年則進(jìn)一步增加到16.5萬噸。
這些產(chǎn)出量驚人的尾礦到底有多少利用價值?
王書文告訴記者,我國礦業(yè)起步晚,技術(shù)發(fā)展不平衡,不同時期的選冶技術(shù)水平差距很大,大量有價值的資源存留于尾礦之中。據(jù)測算,如果對現(xiàn)存尾礦中的有價元素進(jìn)行回收,可回收2.1億噸鐵、300噸黃金、200萬噸銅,以及大量的鈦等稀有金屬。
那些無法進(jìn)一步提取有價元素的尾礦也“渾身都是寶”。從用作電磁爐托盤的微晶玻璃,到高樓大廈中的外墻無機(jī)保溫棉,再到凈化海水的人工魚礁,甚至到城市中的景觀雕塑,尾礦無處不在地向人們宣示著其“變廢為寶”“華麗轉(zhuǎn)身”的巨大潛力。
從某種意義上講,上百億噸級的尾礦堆存實(shí)際上是一種寶貴的資源。尾礦聯(lián)盟成立,要做的就是“變廢為寶”的“催化劑”。
開展40多項(xiàng)尾礦綜合利用項(xiàng)目,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益近200億元,攻克世界性難題一個,獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一個,推動我國的尾礦綜合利用率從2009年的8%提升到2013年的18.5%……4年來,尾礦聯(lián)盟的“催化”作用已經(jīng)越來越明顯。
一個思路:打通整個產(chǎn)業(yè)鏈
黑色金屬尾礦、有色金屬尾礦、稀貴金屬尾礦、非金屬礦尾礦……它們來源于不同的礦產(chǎn)資源,卻都叫做“尾礦”。如何在這個跨行業(yè)特征如此明顯的領(lǐng)域,將技術(shù)與生產(chǎn)結(jié)合起來,把先進(jìn)的尾礦綜合利用技術(shù)推向全國,進(jìn)而推動尾礦綜合利用的產(chǎn)業(yè)化,是尾礦聯(lián)盟無法回避的問題。
這本來是一個不利條件,但尾礦聯(lián)盟卻把它當(dāng)成了優(yōu)勢。“尾礦的特點(diǎn)決定,它的綜合利用不是一個單位或企業(yè)就能完成的,這樣正好可以發(fā)揮尾礦聯(lián)盟的組織、協(xié)調(diào)和牽頭作用。”王書文說。
2009年尾礦聯(lián)盟發(fā)現(xiàn)湖北的聲榮環(huán)保科技有限公司尾礦磁選技術(shù)“亮點(diǎn)”突出:這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)⑷醮判、?xì)粒級的礦物分選出來——這是世界公認(rèn)的選礦難題。該公司對長陽當(dāng)?shù)氐腻i尾礦進(jìn)行弱磁性礦物回收后,將剩下的材料制作成建材,這樣就實(shí)現(xiàn)了尾礦的100%回收利用。尾礦聯(lián)盟先是對該技術(shù)進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化論證,之后積極向全國推廣這項(xiàng)技術(shù),目前該技術(shù)已在新疆、四川、貴州和山西等地“落地開花”,而且已走出國門在印尼和南非的礦產(chǎn)公司得到應(yīng)用。
尾礦聯(lián)盟常務(wù)副秘書長杜根杰告訴科技日報(bào)記者,尾礦聯(lián)盟的成員單位中不乏最有技術(shù)優(yōu)勢的科研單位,有些礦產(chǎn)企業(yè)希望對尾礦進(jìn)行加工利用,但苦于沒有技術(shù),就向尾礦聯(lián)盟尋求幫助。聯(lián)盟會組織多位相關(guān)專家形成“專家診療組”,對企業(yè)的尾礦資源利用問題進(jìn)行“診療”,最終形成適合該企業(yè)的最優(yōu)技術(shù)解決路徑。
在實(shí)施尾礦綜合利用項(xiàng)目的過程中,尾礦聯(lián)盟會將科研單位和技術(shù)應(yīng)用較為成熟的企業(yè)“配對”組成工作小組,對技術(shù)需求方的尾礦利用技術(shù)進(jìn)行聯(lián)手攻關(guān),科研單位輸出技術(shù),企業(yè)則輸出相關(guān)工藝和裝備。
2010年,山西靈丘豪洋礦業(yè)有限公司在利用尾礦制造混凝土的過程當(dāng)中,始終難以攻克成分配比的難題,希望尾礦聯(lián)盟能夠提供幫助。尾礦聯(lián)盟迅速組織了北京科技大學(xué)、北京金隅集團(tuán)混凝土有限公司和浙江中材設(shè)計(jì)院共同進(jìn)行該項(xiàng)目的攻關(guān)。其中北京科技大學(xué)負(fù)責(zé)尾礦材料配方,山西靈丘豪洋礦業(yè)有限公司及北京金隅集團(tuán)參與資金投入,浙江中材集團(tuán)負(fù)責(zé)工藝和裝備路線的設(shè)計(jì)。
最后,這個項(xiàng)目的成果超出了預(yù)期:在國內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)利用矽卡巖型銅尾礦生產(chǎn)加氣混凝土;實(shí)現(xiàn)利用鐵尾礦、金尾礦100%代替加氣混凝土中硅質(zhì)原料,綜合性能指標(biāo)提高30%。
談到科研單位與企業(yè)“配對”攻關(guān)的模式,杜根杰不無自豪地說:“科研人員實(shí)驗(yàn)的成功,和生產(chǎn)線上的成功并不是一回事。采取科研單位和企業(yè)聯(lián)合實(shí)施項(xiàng)目的模式,會大大提高尾礦綜合利用項(xiàng)目的可操作性。”
一個平臺:上下游資源共享
對尾礦資源進(jìn)行綜合利用的第一步就使許多企業(yè)望而卻步——這是一個昂貴的門檻。
王書文向記者介紹,尾礦綜合利用的第一步是進(jìn)行組分分析:先是對尾礦中某幾種成分進(jìn)行初步組分分析,對尾礦是否有利用價值作出基本判斷后,再進(jìn)一步對尾礦中的所有成分進(jìn)行全組分分析。使用相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備對尾礦進(jìn)行初步組分分析的市場價是1到3萬元,全組分分析的市場報(bào)價在30萬到50萬之間,許多企業(yè)聽到報(bào)價后就放棄了利用尾礦的念頭。
事實(shí)的另一面是,一些科研院所和大型企業(yè)花費(fèi)幾百萬甚至上千萬從國外進(jìn)口的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備一年中將近1/3的時間是閑置的。
如何讓產(chǎn)業(yè)上下游實(shí)現(xiàn)資源共享,把企業(yè)尾礦資源利用的門檻降低,同時讓昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備不再閑置?
為了解決這個矛盾,尾礦聯(lián)盟邀請北京大學(xué)、北京科技大學(xué)、中國恩菲工程技術(shù)有限公司等擁有相關(guān)科研設(shè)備的8個成員單位共同組建了尾礦聯(lián)盟公共實(shí)驗(yàn)檢測平臺。實(shí)驗(yàn)平臺向所有聯(lián)盟成員單位開放,而且為成員單位提供免費(fèi)或低成本公共檢測服務(wù)。
對于提出尾礦成分檢測需求的非成員單位,尾礦聯(lián)盟探索出一條新的收費(fèi)模式:如果只通過聯(lián)盟進(jìn)行成分檢測,那么向企業(yè)收取低于市場價的檢測費(fèi)用;如果進(jìn)行檢測后希望繼續(xù)通過聯(lián)盟進(jìn)行尾礦的綜合利用,與聯(lián)盟簽署“技術(shù)打包協(xié)議”,那么檢測是完全免費(fèi)的。
去年,浙江天臺承瑞資源綜合利用有限公司向尾礦聯(lián)盟求助,原來這家企業(yè)的鉛鋅尾礦庫即將堆滿,采礦還在進(jìn)行,而原則上國家已經(jīng)不允許新開尾礦庫,這樣下去只能停產(chǎn)。后來,天臺承瑞資源綜合利用有限公司通過尾礦聯(lián)盟的公共實(shí)驗(yàn)檢測平臺對尾礦進(jìn)行檢測并與尾礦聯(lián)盟簽署了“技術(shù)打包協(xié)議”,通過開展對尾礦的綜合利用減少尾礦堆存,這座鉛鋅礦最終得以繼續(xù)運(yùn)營。
加入實(shí)驗(yàn)平臺的相關(guān)科研院所和企業(yè)也受益不少。去年一年,8個公共實(shí)驗(yàn)檢測平臺的使用一共增加了5000多機(jī)時,大大提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。
“這個公共實(shí)驗(yàn)檢測平臺的好處就是,產(chǎn)業(yè)鏈的上下游是互利共贏的,我們也正在著手開放更多這樣的公共實(shí)驗(yàn)平臺。”杜根杰說。

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