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尾矿干排对稀土治理难题的重要性

2013-09-22 18:05:15

稀土就是化学元素周期表中包括镧系元素及有密切相关的共17种元素的总称,有“工业维生素”的美称。稀土虽然在地球上储量非常巨大,但冶炼提纯难度较大,显得较为稀少,得名稀土。稀土真像欧美日国家说的需要那么多吗?答案显然不是。因为稀土根本就不是像铁、铜、铝、石油这样大量消耗的资源,而是像味精一样稍用一点就能发挥巨大作用的战略元素。

稀土巨大的利用价值

在人类的历史上引发战争的多为对利益的贪婪诱惑所驱使,稀土也不例外。引起争端的根本原因,正是稀土广阔的市场前景和极为重要的战略意义。稀土在军事方面被称为工业“黄金”,提高了用于制造坦克、飞机、导弹原材料的战术性能,大幅度提高军事科技的能量;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,可以改善合金的物理化学性能;用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的优点;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶,可用于微波与电子及航天工业;此外,稀土还广泛用于照明光源、投影电视荧光粉、农业方面、轻纺工业、陶瓷工业等。

中国面临价值背后的难题

邓小平曾经意味深长地说:“中东有石油,我们有稀土。”中国已探明的稀土资源量约6588万吨。中国稀土资源不但储量丰富,而且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位及矿点分布合理等优势。虽然中国并非世界上唯一拥有稀土的国家,却在过去几十年承担了90%的世界稀土供应,全世界的输出稀土价值,结果付出了破坏自身环境与消耗自身资源的沉重代价。可以说,在中国大方的背后也有着些许的尴尬,由于资源丰富,稀土矿的开采陷入了一哄而上的混乱局面,使得大量稀土资源被糟蹋、浪费、走私。至2012年初统计数据显示,我国稀土世界占有量由2005年的96%下降至30%。储量至2009年间剩2700万吨。按现有生产速度,中国的中、重类稀土储备仅能维持15至20年,在2040-2050年前后必须从国外进口才能满足国内需求。虽然中国海关将稀土列为重点打私项目,但稀土产品的出口走私现象仍然存在。

走私意味着利益最大化,所以根本不存在矿山尾矿治理环境保护。利益的驱使、技术的不规范、使本身开采具有污染的稀土行业对生态环境的破坏更是触目惊心。稀土开采、选冶、分离存在的落后生产工艺和技术,严重破坏地表植被,造成水土流失和土壤污染、酸化。离子型中重稀土、轻稀土矿在冶炼、分离过程中过去采用落后的堆浸、池浸工艺,每生产1吨稀土氧化物产生约2000吨尾矿砂,目前虽已采用较为先进的原地浸矿工艺,但仍不可避免地产生大量的氨氮、重金属等污染物。大量的尾矿堆积像是一个定时炸弹时刻威胁着周边的环境和人民生命安全。留在尾矿中的选矿药剂破坏植被,严重污染地表水、地下水和农田。同时占用大面积土地,而干涸的尾砂,遇大风形成扬尘,吹到周边地区,对环境造成危害更大。一些地方因为稀土的过度开采,还造成山体滑坡、河道堵塞、突发性环境污染事件,甚至造成尾矿溃坝那样的重大事故灾难,给公众的生命健康和生态环境带来重大损失。可以说走私和尾矿污染是稀土行业的两个毒瘤,相互联系和渗透。而生态环境的恢复与治理,也成为一些稀土产区的沉重负担。中国最大的两处稀土基地,白云鄂博和江西赣州稀土矿区,至今还深受稀土污染之害。但沉重的污染并没有换来高的回报。资源的稀缺性没有得到合理体现,生态环境损失没有得到合理补偿。

政府对走私和环境难题的治理和规划

针对稀土行业出现的问题,中国政府加大了对稀土行业的监管力度。中国矿业在矿产资源开发中解决好生态环境保护和安全生产问题,是众望所归。为有效保护和合理利用稀土资源,保护生态环境,规范稀土生产经营活动,促进稀土行业持续健康发展。国务院发布《国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》中表明有效保护和合理利用稀土资源,对于保护环境,加快培育发展战略性新兴产业,改造提升传统产业,促进稀土行业持续健康发展,具有十分重要的意义。根据国务院要求工信部联合印发《稀土指令性生产计划管理暂行办法》自2012 年6月13日起施行。2012年最近的配额争端,无论是国内还是国外都体现了政府对稀土矿管理的细分化。对每年的开采量和环境治理严格把关,同时限制原料稀土出口。可见中国政府对稀土治理的决心和力度。

中国自06年执行配额出口指标开始,对稀土矿山的整体要求提高。首当其冲的就是尾矿环境治理。尾矿治理不合格意味着矿山实力欠缺、安全和生产不过关,无法拥有出口资格。因为尾矿治理是一件费用极高的工程。省钱又有效地治理尾矿是各个矿山企业所期望的。

尾矿干排在稀土治理中的重要价值

随着国家和矿山对稀土尾矿污染的重视,节能环保的尾矿干排方案可谓尾矿治理的及时雨。尾矿干排是近年来国内逐渐兴起的一项新的尾矿处置新工艺。由于该项技术可有效克服尾矿库地表堆存的安全、环境、占用土地等问题,因此,它与全尾充填采空区技术、尾矿加工建材制品等尾矿整体利用技术已逐渐成为国内大中型矿山尾矿处理和利用的三大主要途径和技术,具有广阔的应用前景。

根据工业和信息化部印发的《金属尾矿综合利用专项规划(2010~2015年)》,尾矿干排可全面实现尾矿价值和治理尾矿污染。通过尾矿干排可以实现选矿药剂的重复使用,杜绝污染,同时降低了企业筑坝成本。目前国内做尾矿干排比较好的有上海三联和烟台鑫海,其中烟台鑫海是最早提出尾矿干排的。山东宜陶长石矿更是通过应用烟台鑫海尾矿干排工艺而获得国家十二五规划的绿色矿山称号。

烟台鑫海尾矿干排工艺特色组合:脱水浓缩型水力旋流器+高效深锥多锥浓密机+高效多频脱水筛,为国内外最先进的多频筛脱水尾矿干排工艺,已经在国内矿山尾矿连续干排项目,得到了应用及推广,效果极佳,解决了目前国内选矿厂尾矿干排重大难题。目前已成功应用于-200目80-90%以内细度的尾矿干排系统,全泥氰化尾渣脱水-200目95%系统,-325目80%焙砂脱水系统,核工业铀浸出脱水,比其它脱水设备(带滤机、厢式压滤机)工艺节电2kw.h/t,节省投资40-50%,节省干排成本2-4元/t,回水率达75%以上。尾矿干排消除了尾矿库的泄露、溃坝隐患;简化了尾矿库审批手续;减少了建设尾矿库的巨额投资;增大了回水的利用率;干排出的尾矿渣可外销制砖、修路和制作加气混凝土等,变废为宝。大大降低了企业成本,改善了尾矿污染。

稀土现状不过是中国矿业的一角。实现强国梦离不开矿产资源,中国矿业在支撑经济社会快速发展的同时,必须千方百计迅速穿越原始、粗放的初级阶段,迈上高效、绿色、安全、和谐的高级阶段。明晰的国家资源战略目标指导和先进的尾矿干排治理会为稀土开辟一条新的绿色安全通道。在国家政策指导下尾矿干排也是我国矿业走中国特色新型工业化道路、大力发展循环经济、提高尾矿资源利用率的首选方案,也是解决当前我国资源、环境对经济发展制约的必由之路。