讓科技引領(lǐng)尾礦綜合利用

    “歡迎你們，我有很多有趣的故事想講給你們聽?！币灰娒?，李章大教授就表現(xiàn)出欣悅之情，跟記者聊起了在開展尾礦開發(fā)利用過程中發(fā)生的一系列故事。

　　李章大教授1932年出生于廣東汕頭市，泰國僑眷。雖已年屆耄耋，精神卻異常矍鑠。1954年畢業(yè)于中南礦冶學(xué)院（現(xiàn)中南大學(xué)）地質(zhì)系的李教授，現(xiàn)任中國老科技工作者協(xié)會國土資源分會礦山固廢利用專委會副主委、中國資源綜合利用協(xié)會專家委員會委員，是中國地質(zhì)科學(xué)院尾礦利用技術(shù)中心首任主任，在我國尾礦開發(fā)利用方面做出了相當大的貢獻，獲得國務(wù)院政府特殊津貼。

　　“21世紀將是非金屬礦產(chǎn)大開發(fā)，新型非金屬材料工業(yè)大發(fā)展，無機微晶材料開發(fā)及尾礦農(nóng)用成為基礎(chǔ)大產(chǎn)業(yè)的時代；礦山將成為資源綜合利用基地，企業(yè)將成為循環(huán)經(jīng)濟、綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)的實體。”早在1998年，李章大教授就做出了這樣的“預(yù)言”。

　　“草根建議”讓老礦山煥發(fā)勃勃生機

　　“我有幸參加新中國礦山建設(shè)和資源開發(fā)全過程，前30年參加找礦勘探、成礦規(guī)劃和礦山資源評價、礦山地質(zhì)和資源綜合利用工作；后30年致力于礦山企業(yè)固體廢棄物資源化整體開發(fā)利用的試驗研究。綜合前人的科技成果、礦山企業(yè)實踐和我們對17個礦種、60多個礦山采樣試驗資料分析，我深深體會到，‘20世紀是金屬礦產(chǎn)大開發(fā)、冶金材料工業(yè)大發(fā)展、鋼鐵成為支撐國民經(jīng)濟快速發(fā)展的基礎(chǔ)大產(chǎn)業(yè)的時代’。但資源的高消耗和環(huán)境的大污染不能再這樣下去了。隨著科學(xué)技術(shù)進步和社會生產(chǎn)力水平的提高，人們越來越多地發(fā)現(xiàn)，一些非金屬礦產(chǎn)具有新的性能，可制成具有新功能的材料和產(chǎn)品；許多以往廢棄的礦物原料正越來越多地被人們利用，而且顯現(xiàn)出了非常好的性能?！碧岬綄ξ驳V資源的綜合利用認識過程，李教授滔滔不絕。

　　1991年，李教授受命在中國地質(zhì)科學(xué)院成立尾礦利用技術(shù)中心，其間，先后開展了江西德興銅礦、上鋼梅山鐵礦、遼寧楊家杖子鉬礦、河南靈寶金礦、山東招遠金礦等尾礦綜合利用項目的試驗研究工作。21世紀初，遼寧省葫蘆島市楊家杖子鉬礦面臨資源枯竭，經(jīng)濟一度陷入癱瘓， 工人大部分下崗，這里成了上訪的“重災(zāi)區(qū)”。李教授與他的妻子周秋蘭高工一起進行實地采樣，對當?shù)氐奈驳V進行試驗后，向時任中共中央總書記胡錦濤同志寫信反映，建議將楊家杖子鉬礦列為資源枯竭礦山經(jīng)濟轉(zhuǎn)型試點，組建國家控股礦業(yè)公司，先從開發(fā)尾礦和廢石入手，綜合利用現(xiàn)有礦山廢棄資源，配以國家資助找礦，科學(xué)規(guī)劃開發(fā)新礦。

　　2006年，這個建議被采納，中央主管部門把楊家杖子鉬礦列為資源枯竭礦山經(jīng)濟轉(zhuǎn)型試點，批準成立省級經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，納入國家項目，主管部門和遼寧省人民政府依照國家相關(guān)法規(guī)，承接原有礦山遺留尾礦及毛石山廢石資源的維護使用權(quán)利，開展其整體開發(fā)利用及周邊找礦工作。在國家扶持和楊家杖子經(jīng)濟開發(fā)區(qū)行政領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)和協(xié)調(diào)下，楊家仗子鉬礦在發(fā)展生產(chǎn)中解決了老礦山遺留問題，實現(xiàn)了棚戶區(qū)改造，現(xiàn)已成為重?zé)ㄇ啻旱牡V產(chǎn)資源基地，新型礦業(yè)城鎮(zhèn)。

　　一個“草根建議”，為這個資源枯竭型企業(yè)轉(zhuǎn)型提供了一條很好的路子，成為一個老礦山舊貌煥新顏的實例。如今，楊家杖子已發(fā)展成為經(jīng)濟狀況良好的新區(qū)。

　　李章大教授對江西德興銅礦進行試驗分析，認為德興銅礦尾礦中富含絹云母、金紅石，是良好的陶瓷和水泥原料，可利用其高硅含堿金屬和微量金屬組分等資源特點，作為更高層次產(chǎn)品的原料加以利用，例如回收絹云母、金紅石、貴重元素制作微晶玻璃花崗巖（現(xiàn)歸入無機微晶材料）等多功能、廣用途、高產(chǎn)值的新型非金屬產(chǎn)品。

　　梅山鐵礦位于南京市郊，土地十分珍貴，為減少尾礦占地，北京科技大學(xué)用梅山細粒尾礦制作免燒磚建筑裝飾材料，先后制成機壓及澆注、表面金屬化及涂化飾面磚、墻體砌塊及鋪路磚；中國地質(zhì)科學(xué)院尾礦中心也試驗成功用尾礦燒制廣場磚及尾礦微晶玻璃，并建廠生產(chǎn)；礦山還成功地利用尾礦回填井下采區(qū)，防止地面塌陷范圍擴大。棲霞山鉛鋅銀礦靠近南京棲霞寺風(fēng)景區(qū)和長江，無法建尾礦庫。他們用旋流器分離出精砂用作建筑材料，將細尾礦用箱式壓濾機壓濾成餅，伴以水泥及粗砂送入井下作充填料，防止了地表陷落，每年還可節(jié)約幾十萬元的外購充填費用。

　　尾礦中可利用的成分越來越多

　　“以往，人們習(xí)慣地以為非金屬材料就是陶瓷、玻璃、水泥、建材等，大量利用，卻產(chǎn)值低、用途有限。隨著科技發(fā)展和社會生產(chǎn)力水平的提高，非金屬材料現(xiàn)已可以制成用途更廣、價值更高的新材料，如無機微晶材料。它是以無機礦物質(zhì)及金屬、非金屬成分為主要原料，應(yīng)用先進技術(shù)，按人為目標處理成微晶質(zhì)的多功能、高性能復(fù)合新材料，綜合‘玻璃態(tài)’與‘結(jié)晶態(tài)’材料的優(yōu)點，應(yīng)用范圍更廣，發(fā)展前景遠大?！崩钫麓蠼榻B，“傳統(tǒng)的礦山企業(yè)，限于歷史原因及經(jīng)濟、技術(shù)條件，采完礦產(chǎn)生的廢渣成為破壞土地和生態(tài)環(huán)境的災(zāi)害隱患。現(xiàn)在，我們將這些廢棄物加以利用，用于制作新型材料，既解決了污染環(huán)境、占用土地的問題，又解決了企業(yè)面臨的資源枯竭等一系列問題。因此，我曾提出的‘21世紀的礦山必將成為資源綜合利用基地’的預(yù)言正在逐步成為現(xiàn)實。”

　　“請您談一談我國尾礦利用的發(fā)展過程。”記者問道。

　　“什么叫尾礦，以前定義為礦山在開發(fā)過程中，提取了有價元素之后，剩余的廢棄物?，F(xiàn)在科學(xué)技術(shù)水平提高了，我們發(fā)現(xiàn)，這些廢棄物中可利用的成分也越來越多，甚至可以做到尾礦零排放?！崩罱淌谡f。

　　“過去的尾礦在提純過程中，經(jīng)過幾次破碎，最后混在一起?，F(xiàn)在我們把‘粗糧’進行‘細作’，最簡易的辦法就是把它按粒度分開，進行系列化應(yīng)用。我們尤其要重視-200目、也就是0.074毫米以下的微米級（10的-6次方）、細得像泥一樣的尾礦，它們過去只能用作充填料?，F(xiàn)在科學(xué)技術(shù)發(fā)達了，發(fā)現(xiàn)細的很好用。納米的概念我們都熟悉，它是十億分之一米，10的-9次方。物質(zhì)細到納米這個粒度，性質(zhì)就會發(fā)生突變，可以制作新材料。目前科學(xué)家提出，1納米~100納米都具有納米的功能，就是說10的-7次方的細度也可以應(yīng)用，與微米級只差一個級別。這個細度的尾礦數(shù)量非常大，可以利用的東西也就更多?！闭劦郊夹g(shù)上的問題，李教授表現(xiàn)出非常地興奮。

　　以點帶面產(chǎn)生輻射效應(yīng)

　　“在做工程的過程中，我們以點帶面進行推廣，先進行小型試驗，成功了，再進行中試，產(chǎn)生效益再進行大面積推廣。”最讓李章大教授引以為驕傲的是，他參與實施的河北省張家口市宣龍式鐵礦的尾礦綜合利用項目。

　　李教授介紹，張家口市宣化地區(qū)擁有34處鐵礦，3.57億噸鐵礦資源。宣龍式鐵礦發(fā)源地龍煙鐵礦1954年年產(chǎn)百萬噸礦石，占當時全國礦山開采量的1/10，高居北方之首。朱德委員長于1955年、陳云同志于1960年親臨礦山指導(dǎo)開發(fā)。限于當年社會生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)水平，以及國家鋼鐵用料發(fā)展方針、經(jīng)濟體制及發(fā)展方式變化，宣龍式鐵礦石為非磁性難選礦石，富礦開采殆盡，開發(fā)日漸被忽視。隨著鋼鐵生產(chǎn)中球團礦成為主料的興起，赤鐵礦石的優(yōu)點日漸突出。宣化正樸鐵業(yè)公司在生產(chǎn)實踐中，把煉鐵技術(shù)創(chuàng)新與礦區(qū)鐵礦資源特點結(jié)合起來，走出了一條整體開發(fā)利用礦產(chǎn)資源、自主創(chuàng)新節(jié)能減排、尾礦農(nóng)用、土地整治、用工業(yè)廢物把荒瘠土地改造成良田、化解環(huán)境污染的技術(shù)創(chuàng)新之路。

　　該企業(yè)在發(fā)展過程中，致力于資源綜合利用及尾礦農(nóng)用，在產(chǎn)業(yè)化實踐中取得系列自主創(chuàng)新成果和顯著的經(jīng)濟社會效益：發(fā)明了“熔劑性復(fù)合鐵礦粉球團礦”，設(shè)計建造“雙J冶金沖天化鐵爐”，推進煉鐵-鑄造生產(chǎn)的節(jié)能、降耗、環(huán)保工作；開辟了宣龍式難選鐵礦產(chǎn)業(yè)化開發(fā)新途徑，擴大了礦石利用領(lǐng)域和儲量；開展了固體工業(yè)廢棄物改土造田的農(nóng)場實驗，試種了葡萄、西瓜、花生以及各種蔬菜、玉米、水稻等，均獲成功。企業(yè)年產(chǎn)值由幾千萬元升為1億多元，礦石開采品位由TFe50%降至42%以下，連同煉鐵創(chuàng)新技術(shù)被應(yīng)用到周邊礦山企業(yè)的生產(chǎn)，獲得了顯著的經(jīng)濟社會效益；完成用煉鐵爐渣研制無機微晶材料擴大性試驗，開拓礦渣生產(chǎn)爐渣微晶材料新途徑。

　　“有機會的話，我可以帶你們到宣化實地考察一下。他們?nèi)〉玫某删涂梢哉f是巨大的，是具有典型意義的。”李教授說。

　　在李教授家中的書房里面，擺放著各種各樣的尾礦制品，有尾礦做的工藝品、茶具、陶瓷等等。記者拿起一塊泡沫狀的方磚，感覺硬硬實實，不像普通泡沫那樣柔軟。李教授介紹：“這是我們研究出來的新產(chǎn)品，用于樓房外墻保溫，可以起到很好的防火作用?，F(xiàn)在北京好多在建的樓房保溫工程，大部分是用聚苯乙烯材質(zhì)，一旦發(fā)生火災(zāi)，燃燒會產(chǎn)生有毒有害氣體。而我們研制的這個產(chǎn)品，是非常好的不燃材料，是用尾礦等無機材料制成的，具有強度高、不燃、隔熱、隔音等功能?！?/p>

　　“要實現(xiàn)尾礦資源化利用，首先要搞清它的特點，查清其中含有的礦物成分、化學(xué)成分，還要查細度，以便更好地進行系列化應(yīng)用。前期試驗工作一定要搞好，然后再進行工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，將資源的特點與工藝技術(shù)結(jié)合起來，資源利用程度就提高了。每個礦山的礦物所含的成分都不一樣，我們一定要因地制宜，從資源的特點出發(fā)，擇優(yōu)組合工藝、技術(shù)、設(shè)備，生產(chǎn)出具有資源特點的產(chǎn)品來，這才是科學(xué)?！?/p>

　　在采訪的過程中，李教授還特別提到“山西晶玉建材有限公司”。該公司生產(chǎn)的微晶新型墻體材料，物理性能好，質(zhì)量輕，保溫隔熱，防火，不燃，經(jīng)檢測達到了國內(nèi)先進水平。目前，該企業(yè)產(chǎn)品已用于烏茲別克斯坦國家財政署、國家圖書館的外墻裝飾工程，寧夏政府辦公樓裝修工程等。其示范工程河津市人民醫(yī)院新辦公樓建成后，與舊樓進行對比，發(fā)現(xiàn)在經(jīng)濟上、性能上都具有明顯優(yōu)勢。晶玉建材的發(fā)展，也帶動了附近礦山的尾礦資源開發(fā)利用。

　　“目前，鋼鐵行業(yè)面臨困局，大家都在找出路。而尾礦資源的綜合利用，不能不說是企業(yè)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)調(diào)整、創(chuàng)造新效益的一個源泉?！崩罱淌谡f。

　　“您認為目前我國在尾礦綜合利用過程中還應(yīng)該加強哪些方面的工作？”記者問道。

　　“我認為在技術(shù)方面要勇于探索，自主創(chuàng)新，不應(yīng)束縛在落后的技術(shù)標準和規(guī)范中。隨著科技進步和生產(chǎn)力水平的提高，以往制定的某些技術(shù)標準和規(guī)范就不一定符合實際了。在政策方面，國土資源部、工信部、科技部正在全力貫徹十八屆三中全會全面深化改革的決定。目前需要做的是，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加大政策支持力度，為環(huán)保與資源節(jié)約型企業(yè)提供良好的發(fā)展環(huán)境?！崩罱淌谡f。