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访中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所所长冯安生
信息来源: 中国矿业报 | 发布日期:2016年12月20日 | 访问次数:
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提高非金属矿产开发利用水平先要弄清家底

    非金属矿作为我国重要的矿产资源,近年来得到了迅猛发展。即便是在这几年全球矿业进入寒冬期,我国的非金属矿行业仍然保持了采选业主营业务收入连续3年递增的好势头。

  我国的非金属矿行业在整个矿业行业中居于什么地位?其开发利用情况如何?中国矿业报记者在近日举行的第六届中国非金属矿资源高效利用技术交流会上,采访了中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所所长冯安生。

  记者:我国矿业行业从行业细分上看,非金属矿处于什么地位? 

  冯安生:我国矿业企业法人单位资产总计1051993.4亿元,其中,煤炭开采和洗选业56624.7亿元,石油和天然气开采业20702.2亿元,黑色金属矿采选业12191.3亿元,有色金属矿采选业6412.5亿元,非金属矿采选业5536.1亿元,开采辅助活动3839.4亿元,其他采矿业208.3亿元。2012年、2013年、2014年这3年来,规模以上工业企业主营业务收入分别为:煤炭开采和洗选业34049.98亿元、32949.89亿元、230321,石油和天然气开采业11665.27亿元、11590.08亿元、11425.21亿元,黑色金属矿采选业8758.40亿元、9851.79亿元、9340.81亿元,有色金属矿采选业5652.83亿元、6195.79亿元、6296.76亿元,非金属矿采选业4211.81亿元、4915.45亿元、5287.58亿元,开采辅助活动1868.87亿元、2038.53亿元、2099.53亿元。

  在总资产贡献率方面,煤炭开采和洗选业12.3%,石油和天然气开采业31.6%,黑色金属矿采选业20.6%,有色金属矿采选业21%,非金属矿采选业24.1%,开采辅助活动5%,其他采矿业18.5%。

  在劳动生产率方面,2011年,非金属矿产为125104元/人,黑色金属矿产为429301.6元/人,有色金属矿产为322943.5元/人,稀贵金属矿产为323411.1元/人。非金属矿行业的劳动生产率只有金属矿行业的1/3左右,这是因为自然资源的稀缺属性起了决定性作用,非金属矿量大面广,使得产品附加值不高。这一结果还反映出非金属矿集约化利用程度低,因为非金属矿行业的就业人员超过了金属矿产各行业就业人员的总和。

  开发利用效率是指通过采矿、选矿等手段进行资源利用的过程中,动用单位矿石储量形成产品的工业总产值。非金属矿产按矿种分,开发利用效率分别为:玛瑙14450.00 元/吨,溴矿5778.54元/吨,玉石2697.86元/吨,硅藻土1339.99元/吨,天然碱1080.84元/吨,蓝晶石1004.13元/吨,熔炼水晶730.00元/吨,明矾石507.01 元/吨,普通萤石475.03 元/吨,毒重石404.88元/吨,芒硝21.87元/吨,建筑用凝灰岩21.55元/吨,熔剂用灰岩21.3元/吨,菱镁石20.81元/吨,玻璃用砂岩16.71元/吨,建筑用白云岩16.25元/吨,硫铁矿16.16元/吨,镁盐15.21元/吨,高岭土14.99元/吨。

  按照总规模、全员劳动生产率、人均产量、开发利用效率等指标划分,非金属矿产分为重点监管矿种、重点科研矿种、规模化发展精细化管理矿种。其中,重点监管矿种包括,水泥等建材用灰岩、砖瓦黏土、花岗岩、建筑砂石、建筑用页岩、盐矿、白云岩、磷矿、钾盐、大理岩、石膏;重点科研矿种包括,溴矿、硅藻土、天然碱、蓝晶石、熔炼水晶、明矾石、普通萤石、毒重石、凹凸棒石、红柱石、钾盐、蛭石、芒硝、菱镁矿、高岭土、铝土矿、石墨;规模化发展精细化管理矿种包括,钾盐、天然碱、水泥用灰岩、溴矿、水泥砂岩、玉石、磷矿、盐矿等。

  记者:世界上的非金属矿产的科研水平如何?我国的非金属矿产科研水平与国外相比有什么区别,又该如何来应对? 

  冯安生:在国外,非金属矿产中科研最活跃的矿种主要有石墨、高岭土、云母、滑石、石灰石、硅藻土、膨润土。

  近些年来,非金属矿产科技创新方面主要以实质性发明为主。国内外非金属矿产科研发明方面有差异性的矿种包括重钙、石墨、高岭土、膨润土、云母等。其中,重钙在国内呈现增长势头,增速较平稳,在国外呈现专利数量下降趋势,降速波动较大;石墨国内呈现逐年上升的趋势,增速较高,国外各年度数量基本平稳,速度有波动;高岭土国内呈现逐年上升的趋势,增速较高,国外各年度数量基本平稳,波动相对较小;膨润土国内总体表现为上升,但有波动,国外总体表现较为平稳,波动不大;云母国内专利数量较大,但各年度数量分布极不均匀,国外呈现逐年下降的趋势,且下降趋势明显。一致性矿种主要包括萤石、高铝钒土、滑石、重晶石、石灰石、硅灰石、珍珠岩等。其中,萤石国内总体数量较少且年度波动较大,国外专利数量呈现下降趋势,降速波动较大;高铝钒土国内总体数量较少且年度波动较大,国外各年度数量基本平稳,速度略有波动;滑石国内数量呈现上升趋势且增速较高,国外各年度数量基本平稳,波动相对较小;重晶石国内数量较少,增速平稳,国外呈现下降趋势,降速较低;石灰石国内逐年上升且增速明显,国外呈现缓慢上升趋势;硅灰石国内呈现类似正态分布的规律,国外无显著变化规律;珍珠岩国内呈缓慢上升趋势且波动较大,国外数量变化基本平稳。

  对差异性矿种,应借鉴国外已有的、成熟的、适用的开发利用技术,注重吸收和消化;对一致性矿种,应积极参与国际竞争与合作,同时做好技术引进与输出,取长补短,不断提高相应矿种的开发利用水平;对特色性矿种,应实行保护性开采,加强科技研发,不断提高制品水平。

  我国矿产加工技术活跃度高,以萤石为例:我国这几年共获得了26项专利,其中11项为选矿专利,9项为萤石发光材料专利、合成技术,1项为萤石分析专利,2项为萤石作为辅助材料专利,3项为其它专利。而国外获得的15项专利中,2项为选矿专利,13项为萤石发光材料专利、合成技术。

  记者:我国大宗非金属矿产的现状如何? 

  冯安生:谈到大宗非金属矿产的现状,我想分别介绍一下萤石矿、石墨矿、磷矿、硫铁矿、钾盐等几个重要矿种的情况。

  萤石矿,2011年全国共有萤石矿采矿权1255个,我们调查了873个,其中正常生产481个;消耗资源储量674.47万吨,采出矿石621.32万吨,平均开采回采率84.99%;入选矿石401.88万吨,平均入选原矿品位40.73%,平均选矿回收率85.61%,平均精矿品位96.31%。

  萤石开采以小型矿山、地下开采为主。在调查的481家萤石生产矿山中,大型企业11家,占2.29%;中型企业19家,占3.95%;小于5万吨的小型及小矿企业451家,占93.65%。

  露天开采矿山14家,其中大型2家,小型及以下12家,合计设计生产能力95.70万吨/年;地下开采矿山442家,其中大型8家、中型17家、小型及以下417家,合计设计生产能力853.82万吨/年;露天-地下联合开采25家,其中大型1家、中型2家、小型及以下22家,合计设计生产能力80.40万吨/年。

  我国萤石矿产业集中度仅为19%,大型矿山的负荷运转率为62%,中型矿山为69%,小型矿山为57%,小矿矿山为88%。小型矿山开采实际生产能力占比较大,达63.80%;其次为大型矿山,占17.7%;中型矿山产能占13.68%,小矿矿山产能不足5%。萤石的平均开采回采率为84.99%,其中大型矿山开采回采率为86.61%,比中、小型矿山略高,小矿开采回采率较低。

  萤石选矿以小型选矿厂为主,主要采用浮选选矿。2011年实际入选矿石401.88万吨,平均入选原矿品位40.67%,平均选矿回收率为85.61%。

  在综合利用方面,萤石共伴生矿产有重晶石、铍矿、铅锌矿、玻璃用脉石英、水泥用大理岩和陶瓷土等几种,重晶石实现了回收利用,其选矿回收率达到85.01%;2011年尾矿排放量222.92万吨,尾矿利用量101.15万吨,利用产值1813.08万元,平均尾矿利用率45.38%。

  石墨矿,2011年全国共有石墨矿采矿权170个,我们调查了54个。设计采矿生产能力680万吨/年,2011年消耗晶质石墨矿石710.90万吨,隐晶质石墨矿石44.02万吨,采出矿石量704.80万吨,平均回采率93.29 %。选矿厂设计选矿生产能力634.09万吨/年,2011年实际入选矿石537.55万吨,平均入选品位8.02%,平均精矿品位90.40%,平均选矿回收率85.11% 。

  磷矿,2011年全国共有磷矿采矿权359个,我们调查了287个,正常生产180个。180座矿山磷矿石采出量6246.71万吨,消耗资源储量7322.30万吨矿石,磷矿平均回采率为82.70%。磷矿选矿厂当年入选矿石量1790.43万吨,平均入选原矿品位20.78%,平均选矿回收率87.71%。磷矿资源共伴生矿产有碘、硫、钛、铁等4种,回收利用硫、钛、铁3种,平均共伴生综合利用率22.53%。2011年共排出尾矿694.00万吨,利用116.39万吨,尾矿利用率16.77%。

  硫铁矿,2011年全国共有硫铁矿采矿权280个,我们调查了正常生产的80个。设计采矿生产能力1318万吨/年,实际采矿844.34万吨,消耗资源储量905.16万吨,平均开采回采率达到89.59%。选矿厂入选矿石709.50万吨,平均入选原矿品位24.05%,平均选矿回收率83.93%。

  硫铁矿共伴生综合利用率为57.95%。硫铁矿含有铜、铅、锌、金、银、钴、钼、高岭土、煤、泥炭等11种共伴生组分;煤炭、钼和泥炭未利用;2011年共产生尾矿297.7万吨,利用30.49万吨,利用率为10.24%。

  钾盐,调查矿山11座,正常生产10座,其中青海8座,新疆和云南各1座;采出矿石(光卤石、钾混盐)4728.82万吨,钾盐平均盐田采收率71.20%;入选矿石量4744.27万吨,平均入选品位为14.11%,平均选矿回收率55.64%。我国钾盐矿平均盐田采收率为71.20%。

  钾盐开采区域高度集中,主要集中在青海、新疆,实际采矿量分别为2526.29万吨、2172.03万吨,采矿能力占全国的53.42%、45.93%;云南省有固态钾盐产出,实际采矿30.5万吨,仅占全国钾盐的0.65%;青海钾盐矿山大多开采氯化物型晶间卤水,钾盐产品为KCl,盐田采收率较高;部分开采硫酸亚型晶间卤水;新疆钾盐矿山开采硫酸亚型晶间卤水,钾盐产品为KCl和K2SO4,盐田采收率相对低。

  我国钾盐以大型卤水钾盐开采为主,大型矿山占总数的55.56%,年采矿4165.03万吨,占全国的88.65%;生产钾肥383.16万吨,占全国的86.16%;中型矿山占总数的37.50%,年采矿288万吨,占全国的11.35%。钾盐的选别(钾肥生产)方法主要为浮选法、反浮选冷却结晶法、钾混盐转化结晶法;入选矿石类型有钾石盐矿、光卤石、钾混盐。

  在综合利用方面,盐湖中共伴生有大量的钠、镁、锂、硼、碘、溴等组分,其中的钠盐、芒硝已成矿,但矿山企业均未利用,部分矿山利用芒硝中的硫酸根生产硫酸钾。近年来,各钾盐矿山企业日益重视资源综合利用,已有部分企业建成碳酸锂生产线、氧化镁生产线,综合回收卤水中的锂、镁;某矿山已回收利用卤水中伴生的锂、硼、镁,生产碳酸锂、硼酸、氧化镁,实现共伴生组分的综合利用。

  记者:我国的非金属矿产开发利用技术指标变化情况如何? 

  冯安生:近年来,我国非金属矿产的技术指标总体在提高,与1999年国土资源部抽样调查结果相比,开采回采率、选矿回收率普遍上升,反映出我国矿业开发利用从粗放逐步走向节约集约利用。我国萤石、磷矿选矿回收率已高于国外典型矿山指标。

  同时,我国非金属矿产的集约化利用水平也有所提高,其中,钾盐大型矿山采矿能力占全国的83.57%,硫铁矿、石墨大型矿山采矿能力占全国的67%,磷矿大型矿山采矿能力占全国的32.3%,耐火粘土大型矿山采矿能力占全国的22.45%,萤石大型矿山采矿能力占全国的19%,钾盐大型选矿厂选矿能力占全国的90%以上,磷矿大型选矿厂选矿能力占全国的43.6%以上,硫铁矿大型选矿厂选矿能力占全国的42.9%以上。而97%的萤石矿、90%的硫铁矿、58%的磷矿、48%的石墨矿是小型矿山,小矿集约化开发亟待加强。

  大小型矿山负荷运转率差别巨大:大型矿山企业中,磷矿和石墨矿矿山的采矿负荷运转率超过100%,石墨矿山采矿负荷运转率超过200%

  此外,我国非金属矿山固体废弃物总量巨大,循环利用势在必行。2011年,20种金属、非金属矿山排放尾矿8.2亿吨,累计排放102亿吨,当年仅利用9200万吨,平均利用率仅为11.22%;2011年20种金属、非金属矿山排放废石27.57亿吨,累计排放146.66亿吨,当年利用5.83亿吨。


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