环保新常态下我国有色金属矿山的可持续发展.pdf

2 8 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i mm ．c n 2 0 2 1 年第3 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ，j ．i s s n ．1 0 0 7 - 7 5 4 s ．2 0 2 1 ．0 3 ．0 0 5 环保新常态下我国有色金属矿山的可持续发展 林星杰，苗雨，楚敬龙，苏文湫 矿冶科技集团有限公司，北京1 0 0 1 6 0 摘要有色金属工业是以开发利用资源为主的产业，矿产资源的开发与利用势必会引发相应的环保问 题，通过分析有色金属矿产开发存在的主要环境问题，结合最新环保政策对矿山开发的影响，提出了相 应的对策和建议。 关键词环保；有色金属矿山；可持续发展 中圈分类号X 7 0文献标志码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 2 1 0 3 0 0 2 8 一0 3 S u s t a i n a b l eD e V e l o p m e n to fN o n f e r r o u sM e t a lM i n e si nC h i n a u n d e rN e wN o r m a lo fE n v i r o n m e n t a IP r O t e c t i o n L I NX i n g - j i e ，M I A OY u ，C H UJ i n g l o n g ，S UW e n q i u B G R I M MT e c h n o l o g yG r o u p ，B e 玎i n gl 0 0 1 6 0 ．C h i n a A b s t r a c t N o n f e r r o u sm e t a l si n d u s t r yi sa ni n d u s t r yb a s e do nd e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o no f r e s o u r c e S ．E x p l o i t a t i o n a n du t i l i z a t i o no fm i n e r a lr e s o u r c e sw i l l i n e v i t a b l y l e a dt o c o r r e s p o n d i n g e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n p r o b l e m S ．B a s e d o na n a l y s i so fm a i ne n v i r o n m e n t a lp r o b l e m se x i s t i n gi n d e v e l o p m e n to fn o n f e r r o u sm e t a l sm i n e sa n di n f l u e n c eo ft h el a t e s te n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o np o l i c i e so n m i n ed e v e l o p m e n t ，c o r r e s p o n d i n gc o u n t e r m e a s u r e sa n ds u g g e s t i o n sa r ep u tf o r w a r d ． K e yw o r d s e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ； n o n f e r r o u sm e t a l sm i n e s ；s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t 我国有色金属矿产资源比较丰富[ 1 ] ，但成矿条 件比较复杂，大矿少、小矿多、共伴生矿多，与国外先 进矿山企业比较仍有一定的差距，具体体现在矿山 资源优势逐渐减少、采掘工艺和管理水平不高、资源 综合回收率低、损失贫化率较高等。随着冶炼能力 的不断扩大，我国矿产资源对外依存度不断升高，特 别是铜精矿，依存度已达到7 5 ％以上，国内矿产资 源的普遍不足反过来又刺激了我国有色金属矿产资 源的开采[ 2 ] 。矿产资源的开发与利用，一方面促进 了国民经济的发展，另一方面也带来了大量环境问 题，其中重金属污染是有色金属矿产资源开发引起 的主要环境问题。 收稿日期2 0 2 0 1 2 2 3 基金项目国家重点研发计划项目 2 0 1 8 Y F C l 8 0 0 4 0 1 作者简介林星杰 1 9 8 0 ，男，福建泉州人，硕士，正高级工程师 1 我国有色金属矿山开发现状 2 0 1 9 年上半年，我国6 种主要有色金属矿产量 2 6 1 ．2 万t ，同比下降2 ．1 ％，其中，铅精矿、锌精矿、 锡精矿、锑精矿产量均有一定程度的下降。6 种有 色金属矿精矿产量整体减少的原因一是矿山环保 压力日益加大，部分不合规矿山停产整改；二是新增 矿山储量不足，尤其是铜、铅、锌矿更为明显。 在铜矿方面一是可供开发建设的大型矿山少。 全球有6 0 个超大型铜矿，探明铜储量超过5 0 0 万t 金属量，我国只有江西德兴、西藏玉龙和驱龙3 个[ 3 3 ；在已勘查的超过11 0 0 处铜矿产地中，我国大 万方数据 2 0 2 1 年第3 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 9 型铜矿 铜储量大于5 0 万t 仅占3 ％。二是矿石品 位低。平均品位仅o ．8 7 ％，远低于国际平均2 ％的 开采品位。三是露天矿少，地下开采多，开采难度 大、成本高。 铅锌方面一是矿产地分布广、矿石类型复杂， 单一的铅或锌矿石类型少。二是贫矿多、富矿和易 选矿少。2 0 1 1 年调查数据显示，我国铅矿山平均品 位为1 ．3 9 ％，锌矿山平均品位为2 ．9 5 ％。三是共伴 生组分多，虽综合利用价值大，但由于相关组分嵌布 粒度较细、品位低，使得铅锌选矿比较困难。 2 矿产开发存在的主要环境问题 随着矿产资源的开发利用，因矿山开发引发的 环境污染问题时有发生，矿产资源开发利用过程中 产生的尾矿、废石等固体废弃物已成为我国排放量 最大的工业固体废物，约占固废总量的6 0 ％。仅现 有金属矿山堆存的尾矿就达5 0 余亿t ，并以每年 4 ～5 亿t 的排放量剧增[ 4 ] 。这些固体废物产生量 大，影响时间长，且管理水平不高，综合回收利用不 够。废石和尾矿的堆存不仅占用了大量的土地资 源，容易造成土壤、地下水、地表水的污染，且易引发 因安全问题带来的次生环境问题，造成污染范围的 进一步扩大。矿业废水排放量大，废水中普遍含有 重金属离子，部分还含有选矿残余药剂及有机物，且 部分矿山废水未经有效处理直接外排，对周边农田、 河流、地下水造成了较大的影响，也浪费了宝贵的水 资源。 采选业的重金属污染不仅具有地域分布广的特 点，而且具有固液气中重金属含量高、种类复杂、污 染特性差异大、污染范围广的特点。金银矿、铅锌 矿、铜镍矿、汞矿、复杂重金属共伴生矿等的采选业 是本行业主要重金属污染源。含砷金银矿废石及尾 矿中含有一定量的砷，铅锌矿废石及尾矿中含有一 定量的铅、镉、砷、锌，铜镍矿废石及尾矿中含有一定 量的砷、锡、铅、铬、铜，汞矿废石及尾矿中含有一定 量的汞，有些复杂多金属共伴生矿废石及尾矿中含 有多种重金属，这些重金属经露天放置或尾矿库堆 存后，重金属离子会渗入地下或流人地表水中造成重 金属污染。据统计，一般矿山企业周围2 0 ～6 0k m 内 的土壤会有重金属污染，废水流入水系造成的重金 属污染会达到数百千米，汞的污染可能达到数千千 米。目前我国每年矿山采选规模已经达到近6 0 亿t ， 其中有色金属矿山的采选规模大约为1 0 亿t ，含重 金属采选矿山已经遍及我国大部分省、市、自治区， 并形成了大量的重金属矿山污染区。由于采选规模 的不断扩大，国家重金属污染监管体系不完善，企业 污染控制技术和管理落后，重金属污染事故时有 发生。 3 相关环保政策对矿山发展的影响 1 强化生态空间管控，落实生态保护红线 “十三五”生态环境保护规划 国发[ 2 0 1 6 ] 6 5 号 明确提出，2 0 2 0 年底前，全面完成全国生态保护 红线划定、勘界定标，基本建立生态保护红线制度， 2 0 1 7 年2 月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发 了关于划定并严守生态保护红线的若干意见 2 0 1 7 年第7 号 ，强调要强化生态保护红线刚性约 束，明确属地管理责任，对违反生态保护红线管控要 求、造成生态破坏的，按相关规定实行责任追究。以 贵州省为例，确定生态保护面积 扣除重叠部分 占 全省国土总面积的3 1 ．9 2 ％。 对于现有有色金属矿山企业来说，如矿区范围 内涉及生态保护红线范围，将面临退出；对于新建有 色金属矿山，则将无法通过环评审批，也将无法获得 采矿证，因此，在新建矿山企业前期探矿和规划时， 必需提前掌握当地生态红线划定范围，特别是尾矿 库选择，更应详细论证其合理性与可行性，避免造成 后续不必要的损失。 2 分类防治土壤污染，加大矿山综合整治 “十三五”生态环境保护规划明确提出，2 0 2 0 年底前掌握重点行业企业用地中的污染地块分布及 其环境风险情况，开展历史遗留尾矿库等土壤环境 问题集中区域风险排查，建立风险管控名录；对于历 史遗留涉重金属污染成因复杂、短期内难以彻底解 决的地区，在做好污染阻隔、防止污染扩散的基础 上，开展安全饮水、搬迁避让等工作，以保障人体健 康为优先任务[ 5 ] 。这就要求矿山企业如未能做好相 应的污染防治和管控措施，将有可能被关停，并面临 相应的责任追究。 3 落实排污许可制度，加强环境风险防控 根据控制污染物排放许可制实施方案，到 2 0 2 0 年，将完成覆盖所有固定污染源的排污许可证 核发工作，通过建立以排污许可管理为核心的重金 属企业排放量控制制度，逐步实现由行政区域污染 物排放量控制向行业企业单位污染物排放量控制 转变。 根据固定污染源排污许可分类管理名录 2 0 1 7 年版 ，有色金属矿山企业达不到发证的相关 万方数据 3 0 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 2 1 年第3 期 要求，暂未纳入排污许可证申请范围，因此后期监管 将通过环评批复明确水、大气中污染物排放浓度、总 量和相关的监测要求。 4 提高污染排放治理，落实企业自行监测 自2 0 1 7 年起，内蒙古、江西、河南等1 4 个省 自 治区 矿产资源开发活动集中的区域6 5 县 区 ，要 求执行涉重金属重点污染物特别排放限值，对于无 特别排放限值的行业，通过排污许可制或环评批复 明确水、大气中重金属污染物排放浓度和总量。这 将要求企业需要进一步提高污染治理水平，落实企 业主体责任。 加强铜铅锌采选等有色金属采选行业选矿环 节、运输环节、产品堆存场所等的无组织排放的治 理；同时要求企业定期开展土壤、地下水、地表水和 大气环境监测，重点监测存在污染隐患的区域和设 施周边的土壤、地下水、地表水和大气环境，监测结 果应当向社会公开。禁止在优先保护类耕地集中区 域、农用地土壤重金属超标区域新、改、扩建增加重 金属污染物排放的项目。 4 对策及建议 1 坚守生态红线，保护生态环境 当前，我国总体上生态环境不容乐观，由于我国 有色金属矿床与国外相比较，总体上秉赋差，其开发 利用对生态环境会造成更大的影响。我国有色金属 矿业正在经受生产成本刚性上升，国际竞争力快速 下降的压力。在我国再生金属量快速增加的大环境 下，对我国有色金属矿床尽可能进行保护性开采，甚 至不开采应成为首要选择。要把区域生态环境特别 是水资源和土壤环境资源的承载力，放在决定产业 发展的首要位置，加快政府职能转变，通过发布“负 面清单”，规范产业发展，坚守生态红线。 2 大力发展创新，提高综合利用 研究开发行业清洁生产技术、装备，以及技术集 成创新；对矿山开发产生的固体废物实行减量化，从 源头削减固体废弃物的产生量和排放量，加快尾砂 和废石的资源化步伐；对于有回收价值的矿山酸性 废水，加快推进废水中有价金属的回收技术推广与 应用；加强矿山开发过程中表土资源的贮存与利用。 在矿石综合利用研究中，尽量提高有用成分回 收率，开展“无尾工艺”或“无废工艺”研究。重点开 发无废清洁工艺，加强尾矿中有价元素的回收、脉石 性质的改性、有害元素的固化稳定等技术研究，加速 尾矿资源向产品化的推进[ 6 3 ；综合回收后的尾矿生 产建材，做到无废排放，为矿物原料工业向矿物材料 工业转化提供新技术。 3 坚持“走出去”，确保产业安全 建设新丝绸之路经济带和海上丝绸之路倡议，为 全面提升我国有色金属工业国际化经营能力提供了 新机遇。要积极创造条件，以铜、镍等短缺资源为重 点，积极利用两种资源、两个市场，通过境外资源基地 建设，提高资源保障能力，实现新的跨越。有色企业 要借助建设海上丝绸之路的战略机遇，以东南亚的印 尼、南美的秘鲁等资源丰富、政治稳定、对我友好的国 家为重点，建设境外有色金属矿业基地；加快参与蒙 古、俄罗斯以及中亚国家矿产资源开发的进程，建立 稳定的境外原料供应基地，全面提升资源保障能力。 5结语 在未来相当一段时期内，国内有色金属资源仍 难以满足需要，但供需矛盾会逐步缓解。一是我国 有色金属矿产资源存在先天不足，今后一个时期， 铜、铝等大宗有色金属矿产资源对外依存度仍然会 很大；二是转变发展方式将促使我国有色金属消费 强度逐步下降，虽然仍会有一个艰难过程，但随着全 球供应的进一步改善，供需矛盾将逐步缓解；三是虽 然我国新建矿山生产经营存在一定的不确定性，但 城市矿山的进一步开发势不可当，再生有色金属资 源供应量会逐步增加；四是“走出去”战略将会得到 进一步的深化。 参考文献 [ 1 ] 汤雁斌．有色金属矿山可持续发展存在的问题和对 策[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 0 6 ，2 6 2 3 5 ． T A N GYB ．P r o b l e m sa n dc o u n t e r m e a s u r e so f s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to f n o n f e r r o u sm e t a l [ J ] ． C o n s e r v a t i o na n dU t i l i z a t i o no fM i n e r a lR e s o u r c e s 。 2 0 0 6 ，2 6 2 3 5 ． [ 2 ]徐文青．有色矿山发展现状及思考[ J ] ．中国有色金属， 2 0 1 5 1 4 4 6 4 7 ． X UWQ ．D e v e l o p m e n ts t a t u sa n dt h i I l l 【i n go fn o I l f e r r o u s m i n e s [ J ] ．C h i n aN o n f e r r o u sM e t a l s ，2 0 1 5 1 4 4 6 4 7 ． [ 3 ] 查全明．我国铜矿山面临的挑战及其对策[ J ] ．世界有 色金属，2 0 0 3 1 2 7 2 9 ． Z H AQM ．C h a l l e n g ec o n f r o n t e dw i t hd o m e s t i cc o p p e r m i n e sa n di t sc o u n t e r m e a s u r e s [ J ] ．w o r l dN o n f e r r o u s M e t a l s ，2 0 0 3 1 2 7 2 9 ． 下转第5 0 页 万方数据 5 0 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 2 1 年第3 期 a n t h r o p o g e n i ca c t i v i t i e sa n dp o l l u t i o na s s e s s m e n to f F u y a n gc o u n t y ，C h i n a [ J ] ．E n v i r o n m e n t a lM o n i t o r i n g a n dA s s e s s m e n t ，2 0 0 9 ，1 5 4 1 ／2 ／3 ／4 4 3 9 4 4 9 ． [ 2 5 ] 余嘉衍，李冰玉，周一敏，等．湖南省某矿遗址周围农业 土壤重金属污染及风险评价[ J ] ．环境化学，2 0 2 0 ， 3 9 4 1 0 2 4 1 0 3 0 Y UJY ，L IBY U ，Z H O UYM ，e ta I ．P o l l u t i o na n d r i s ka s s e s s m e n to fh e a v ym e t a li n a g “c u I t u r a ls o i l a r o u n da na b a n d o nm i n es i t ei nH u n a np r o v i n c e [ J ] ． E n v i r o n m e n t a lC h e m i s t r y ，2 0 2 0 ，3 9 4 1 0 2 4 1 0 3 0 ． [ 2 6 ] 宋恒飞，吴克宁，刘霈珈．土壤重金属污染评价方法研 究进展[ J ] ．江苏农业科学，2 0 1 7 ，4 5 1 5 1 1 1 4 ． S O N GHF ，W UKN ，L l UPJ ．R e s e a r c hp r o g r e s si n e v a l u a t i o nm e t h o d so fs o i lh e a v ym e t a lp o l l u t i o n [ J ] ． J i a n g s uA g “c u l t u r a lS c i e n c e s ，2 0 1 7 1 5 1 1 1 4 ． [ 2 7 ] F A I R B R O T H E RA ，w E N S T E LR ，S A P P I N G T O N K ，e ta 1 ．F r a m e w o r kf o rm e t a l s “s ka s s e s s m e n t [ J ] ． E c o t ox i c o l o g ya n dE n v i r o n m e n t a lS a f e t y ，2 0 0 7 ，6 8 2 1 4 5 2 2 7 ． [ 2 8 ] 张成丽，张伟平，程红丹，等．禹州市煤矿区周边土壤和 农作物重金属污染状况及健康风险评价[ J ] ．环境化 学，2 0 1 9 ，3 8 4 8 0 5 8 1 2 ． Z H A N GCL ，Z H A N GWP ，C H E N GHD ，e ta 1 ． H e a v ym e t a lc o n t a m i n a t i o na n dh e a l t hr i s ka s s e s s m e n t o ff a r m I a n ds o i la r o u n dc o a lm i n e si nY u z h o uc i t y [ J ] ． E n v i r o n m e n t a lC h e m i s t r y ，2 0 1 9 ，3 8 4 8 0 5 8 1 2 ． 上接第4 2 页 Z H O USK ，X I A OJ ，L I UYJ ，e ta 1 ．I nt h ep r o c e s so f t h ee l e c t r i cr e p a i re l e c t r o l y t ec o n c e n t r a t i o no fU Ⅵ m i g r a t i o na n dt h ei m p a c to fe n e r g yc o n s u m p t i o n [ J ] ． C h i n aE n v i m n m e n t a lS c i e n c e ，2 0 1 9 ，3 9 1 2 5 2 2 8 - 5 2 3 9 ． [ 1 7 ] Z H O UDM ，D E N GCF ，C A N GL ，e ta 1 ．E l e c t r o k i n e t i c r e m e d i a t i o no faC u Z nc o n t a m i n a t e dr e ds o i lb y c o n t r o l l i n gt h ev o l t a g ea n dc o n d i t i o n i n gc a t h o l y t ep H [ J ] ． C h e m o s p h e r e ，2 0 0 5 ，6 1 4 5 1 9 5 2 7 ． [ 1 8 ] S U NZC ，W UB ，G U 0PH ，e ta I ．E n h a n c e de l e c t r o k i n e t i c r e m e d i a t i o na n ds i m u l a t i o no fc a d H l i u n 卜c o n t a I I l i m t e ds o i l b ys u p e r i m p o s e de l e c t r i cf i e l d [ J ] ．C h e r n o s p h e r e ，2 0 1 9 ，2 3 3 1 7 2 4 ．D O I 1 0 ．1 0 1 6 ／j ．c h e m o s p h e r e ．2 0 1 9 ．0 5 ．2 3 3 ． 万方数据