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獻禮十九大——絕不能讓20億噸的鐵礦資源糟蹋掉!

來源:地調局成都綜合利用所 作者:地調局成都綜合利用所 發布時間:2017-10-18

  川南地區是我國重要的煤系硫鐵礦基地,硫鐵礦資源總量達65億噸,其中資源儲量折合純硫儲量,占全國純硫總量的20%;而其中鐵的資源量,如果按照品位30%的鐵礦折算的話,相當于一個20億噸以上的超大型鐵礦。”

  然而,由于技術上的原因,該地區的硫鐵礦并沒有得到綜合利用,許多鐵礦資源被白白浪費掉,還嚴重污染了生態環境,20億噸的鐵礦資源亟待合理利用。

  近年來,中國地質科學院礦產綜合利用研究所在國土資源部和中國地調局的關心支持下,經過兩年的連續攻關、創新,終于開發出了一套可對該類資源進行全面綜合利用的清潔生產工藝路線。但是,由于多種原因,該項技術盡管經濟指標和技術指標均合理,具有良好的經濟效益、生態效益和環保效益,但卻很難得到推廣應用,致使20億噸的鐵礦富礦發揮不了應有的作用。

  “富礦”帶來負效應

  “長江上游煤系硫鐵礦資源中的鐵沒有得到合理利用,真是太可惜了。”張淵點了一支煙,狠狠吸了兩口,眉頭緊鎖地說。張淵是中國地質科學院礦產綜合利用研究所研究員、“長江上游煤系硫鐵礦的綜合利用技術研究”項目負責人。他所說的長江上游煤系硫鐵礦,主要是指川南地區的煤系硫鐵礦。

  川南地區埋藏著含量居全國之首的硫鐵礦,是我國重要的煤系硫鐵礦基地。川南硫鐵礦分布于興文縣、江安縣、敘永縣、古藺縣等地煤礦的頂底板,硫品位16%左右, 其硫鐵礦資源總量達65億噸,折合純硫儲量約占全國純硫總量的20%,占國內5大硫鐵礦基地純硫總量的32%。

  至于其中鐵的資源量,同樣不可小覷。張淵給記者算了一筆賬:“長江上游的煤系硫鐵礦,3噸原礦出1噸硫鐵礦精礦和2噸尾礦,而1噸硫鐵礦精礦中鐵和硫基本各占50%,這就意味著,在長江上游65億噸的煤系硫鐵礦中,將有10億噸以上的鐵精礦。如果按照品位30%的鐵礦折算,那長江上游煤系硫鐵礦相當于一個20億噸以上的超大型鐵礦!”

  然而,由于技術上的原因,該地區的煤系硫鐵礦并沒有得到綜合利用,許多鐵礦資源被白白浪費掉了。據張淵介紹,這些伴生的鐵礦資源,一部分被水泥廠用作了填料,一部分被混在鐵精礦中得到了利用,而大部分則被當成了廢棄物。

  事實上,通過充分回收利用煤系硫鐵礦,可以徹底解決川南煤礦開發所造成的環境問題。當地政府和有關企業曾做過許多工作,但由于選礦工藝技術問題,目前,僅能得到硫品位35%~40%的硫精礦,硫回收率不超過60%,重選選硫尾礦含硫仍然在6%左右,硫對環境的污染并未得到根本解決。同時,由于硫精礦品位不高,產品價格低,硫鐵礦選廠經濟效益低下甚至虧本,生產難以為繼,致使大部分煤系硫鐵礦并未得到有效回收。

  談到深層次原因時,張淵表示,就礦石性質本身而言,許多硫鐵礦是可以通過選礦獲得高純硫精礦的,但長期以來,我國對硫鐵礦精礦含硫要求在35%左右,硫精礦的銷售也只對硫進行計價,造成了對硫鐵礦的研究僅僅在達到硫精礦品位要求的前提下進行試驗,沒有從根本上全面考慮綜合利用硫鐵礦中的硫和鐵,以及該類尾礦的全面利用問題,這就導致了許多企業在開發該類硫鐵礦時只從自身利益出發,只重視硫而忽略了鐵。

  “這樣選礦后的尾礦由于含硫高,燒制時容易導致變形,因此不能作為建筑用磚原料。”張淵分析說,“同時,采用低品位硫精礦制取硫酸后的硫酸燒渣含鐵僅在40%左右,無法作為鐵精礦利用而成為廢棄物,既浪費了寶貴的鐵資源,又形成了新的污染源。當地小硫磺廠、硫酸廠排出的硫酸渣堆成小山,每到下雨天,夾雜著大量燒渣的‘紅水’四處流淌,在當地形成了遍地‘紅田、紅河’的‘奇觀’,對當地農田土質和河流水系造成了嚴重破壞,當地人民群眾苦不堪言。”

  對此,當地政府也頭痛不已,一方面為了保發展、惠民生,解決能源資源問題,必須開采川南煤礦,但開采煤礦又必然產生大量含有硫鐵礦、高嶺土的固體廢棄物,這些廢棄物不僅占用大量耕地,而且污染河流、農田。另一方面,處理這些含有硫鐵礦、高嶺土的固體廢棄物的經濟效益十分低下,企業積極性不高。在兩難的境地下,當地政府曾被迫使用了最后的“殺手锏”——在沒有解決選礦尾礦的利用技術之前,禁止開采煤系硫鐵礦。

   

  新技術帶來新機遇 

  對川南煤礦開發所造成的環境污染,以及硫鐵礦的綜合利用問題,四川省礦業協會的一批老專家早就看在眼里,急在心里,曾邀請有關技術人員一同到川南地區進行考察、走訪,希望研究出一個切實可行的工藝技術解決這一難題,為政府和人民排憂解難。2004年年底,四川省礦業協會牽線,由當地企業委托中國地質科學院礦產綜合利用研究所先后開展了對敘永五角山、江安煤系硫鐵礦的綜合利用研究,但由于研究經費有限,未能從根本上解決川南煤礦固體廢棄物的整體利用問題。

  “研究解決川南煤礦固體廢棄物的利用技術是一個資源開發與環境保護相結合的典型,具有重要的示范意義,所以,我們一直在尋找機會啟動該項目。”中國地質科學院礦產綜合利用研究所所長劉亞川,不僅為煤系硫鐵礦中的鐵資源因技術制約被白白浪費掉而寢食難安,也為落后的生產方式造成的生態環境破壞而萬分焦慮。近年來,隨著鐵礦石價格的飆升,這一課題再次被該所納入了議事日程。他們及時提出了“長江上游煤系硫鐵礦的綜合利用技術研究”項目,并得到了國土資源部、中國地質調查局的大力支持,被列入了國土資源大調查項目,自2008年初開始執行。

  “在工業生產中,盡可能地回收利用硫、鐵,以減少環境污染,顯得越來越重要,因此,世界各國對硫鐵礦精礦的品位要求也正在日益提高,如前蘇聯將硫鐵礦精礦的含硫量定為48%,日本和韓國將硫鐵礦精礦含硫量定在48%以上,美國則定為50%。”談到該項目的科學性和重要性,劉亞川旁征博引地說,“各國之所以不斷提高硫鐵礦含硫量,就是為了節省燃料,使燒渣含鐵超過60%,硅鋁總雜質含量低于5%,直接為高爐煉鐵提供優質原料,從而提高企業的經濟效益,減少環境污染。”

  談到該項目的主要路徑,張淵說:“要通過選礦盡力拋除脈石礦物,大幅提高硫精礦品位,形成高純度硫精礦,盡量避免人造礦物硫酸燒渣的再選,降低選礦難度,提高鐵礦物回收率。同時,要最大限度地回收硫鐵礦,降低選礦尾礦中硫的含量,使選硫尾礦達到制磚原料的要求,從而實現整體利用川南煤礦固體廢棄物的目的,從根本上解決環境污染問題。”

  有志者事竟成。人才濟濟的中國地質科學院礦產綜合利用研究所經過兩年的攻關,終于開發出了一套可對該類資源進行全面綜合利用的清潔生產工藝路線。該工藝可獲得硫品位49.63%,回收95.5%的優質硫精礦,硫精礦采用沸騰焙燒工藝進行焙燒后,可獲得全鐵含量為62%~65%、硫含量僅為0.2%的燒渣,完全符合煉鐵原料的質量要求。據悉,采用該項技術,以選硫尾礦為原料,已在成都市某磚廠生產出強度等級達到MU12-MU20級的燒結多孔磚、燒結建筑材料和燒結保溫空心砌塊。另外,選礦尾水水質分析及循環利用研究實驗結果表明,選礦尾水可全部循環利用,實現全工藝流程吃干榨凈、無廢排放。

  “研究獲得的技術指標與現場生產指標相比,令人振奮,硫精礦品位可提高10%~15%,回收率可提高近30%。”張淵興奮地說,“采用該項技術僅用于開發我國川南地區的煤系硫鐵礦資源,即可獲得10億噸硫和9億噸金屬鐵,相當于同時獲得了一座特大型硫礦山和一座特大型鐵礦山。”

  而該工藝產生的經濟效益、社會效益和生態效益同樣令人振奮。以年處理150萬噸原礦的生產規模測算,利用該技術每年可生產品位為50%左右的硫精礦43.425萬噸,當硫鐵礦燒渣作為鐵精礦銷售產生效益后,每年生產的硫酸可獲得19471.77萬元的經濟效益。如果再加上尾礦制作建筑材料產生的效益,不僅每年可盈利2億元以上,而且還可以從根本上解決開發利用過程中尾礦造成的環境污染問題,實現變一礦為多礦、變廢為寶、化害為利的目標。

  這項技術得到了國內專家的一致贊同。中國地質調查局于2010年7月27日,在北京組織有關專家對“長江上游煤系硫鐵礦的綜合利用技術研究”成果進行了研討,他們一致認為,研究成果在煤系硫鐵礦利用方面取得了突破,為合理利用資源、建立清潔生產成套技術奠定了基礎,提供了同類資源開發利用的可行途徑。

  工藝雖好推廣難 

  這項煤系硫鐵礦資源清潔生產技術體系,實現了煤礦資源的全面綜合利用,達到了從根本上解決環境污染的目的,是資源-環境-經濟可持續與和諧發展的典范,對我國其它地區的同類資源開發利用、資源環境協調發展,以及促進地方經濟發展都具有典型的示范意義。然而,這樣一個堪稱完美、又可謂是打造綠色礦山典范的工藝卻是叫好不叫座,并未被及時推廣應用。

  “該工藝是一個完整的產業鏈,不僅需要建設選礦廠,還要建設與之匹配的硫酸廠、建材廠,門檻比較高,按年選礦150萬噸原礦能力測算,預計投資在3億元左右,許多沒有遠見的企業是舍不得這么大的投資的。”張淵憂心忡忡地說。

  而深層次原因還在于當地選礦企業的“小”、“散”造成的產業集中度偏低,沒有形成真正的優勢龍頭企業。據了解,當地許多硫鐵礦選礦廠都是年選礦能力在30萬噸~70萬噸的中小型企業,企業規模小,工藝落后,經濟效益差,缺乏競爭優勢和發展優勢。同時,加之企業短期行為嚴重,缺乏戰略眼光,致使該工藝遲遲未能落地。

  事實上,該工藝在研發伊始,曾得到了當地一家企業的青睞。但汶川大地震發生后,該企業因采場坑道受損嚴重而元氣大傷,已沒有更多的資金來投入建設。

  “守著這么好的‘富礦’,卻因工藝落后致使許多選礦企業生產經營困難,這不是端著金碗去討飯嗎?”張淵感慨地說。

  該工藝不能及時得到推廣和應用,除了污染環境外,還將直接影響到我國鐵礦石資源的保障能力。據了解,我國與煤共伴生的硫鐵礦資源十分豐富,在山東、四川、山西、陜西、河北、貴州、遼寧、河南等省均有分布,其保有資源儲量約數百億噸。經測算,我國煤系硫鐵礦中的硫占世界硫資源儲量的12%左右,而其中鐵的資源儲量也頗為驚人,很有可能蘊藏著一座座超大型鐵礦。

  與此同時,國內鐵礦石資源相對緊缺,對外依存度由2008年的55.6%上升到了2009年的61.8%。值得關注的是,雖然我國是鐵礦石消費大國,但是卻常常受制于人,沒有國際話語權。今年前5個月,我國鐵礦石總進口量達到了2.83億噸,同比增加了8.1%,增幅雖有所回落,但價格漲幅卻達到了59.6%。據有關統計顯示,截至2009年年底,我國查明鐵礦石資源儲量646億噸,但98%為貧礦,而且其中多組分共(伴)生礦約占總儲量的30%,這也決定了我國鐵礦資源必須走綜合利用開發之路。

  “在當前鐵礦石供求矛盾日益突出,對外依存度居高不下的嚴峻形勢下,如果能把這部分鐵礦資源進行合理利用,對于緩解我國鐵礦石緊缺矛盾,提高資源的經濟價值都具有十分重要的意義。”劉亞川表示。

  所以,站在國家戰略高度,從又好又快和可持續發展大局出發,堅持資源效益、生態效益、經濟效益并舉的原則,加大資源整合力度,推進示范基地建設,扶持一批骨干硫鐵礦選礦企業,才是推廣該工藝的當務之急。

  煤系硫鐵礦,真的到了該重視的時候了。

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