对河南省矿业循环经济的思考
关键词:矿产资源；河南矿业；循环经济
一.导言
矿产资源是消耗不可逆的不可再生资源。近年来，随着我国经济发展的持续快速增长，资源的快速消耗导致可利用矿产资源减少，成为制约经济可持续发展的瓶颈。相关研究表明，到2010年，已探明储量的45种主要矿种中只有23种能满足需求，到2020年将下降到6种。作为国民经济发展支撑的铁、铜、铬、铂、钴、镍、铅、锌的探明储量严重不足。如果没有新的储量，这些有限的资源远远不能满足未来20年国民经济发展的需要。
如何合理有效地利用这些有限的资源，是关系到我国国民经济可持续发展的重要问题。然而，资源利用现状令人担忧。据统计，我国伴生矿产资源综合利用率不到20%，矿产资源总回收率只有30%，而国外平均先进水平在50%以上，分别相差30和20个百分点。如果矿产资源的开发利用继续遵循高消耗、高能耗、高污染的传统粗放式开发利用模式，势必对我国现有资源和生态环境造成更大的浪费和破坏，严重阻碍我国国民经济的健康发展。为了从根本上解决这一深层次的矛盾，矿业发展必须尽快告别传统的利用模式，走循环经济之路，实现矿业的循环经济。矿业循环经济不仅能充分利用和有效保护矿产资源，实现矿业经济的可持续发展，而且有利于保护环境，维护生态平衡。对推动我国经济增长由粗放型向集约型转变，实现资源优化配置和实现可持续发展具有重要意义，具有较高的社会效益和生态效益。
既然矿产资源是不可再生资源，其开发利用是不可逆的，如何才能实现矿业开发的循环经济？作为矿产资源开发利用大省，河南如何在矿产资源勘查、开发利用过程中贯穿循环经济的理念？基于对这些问题的思考，本文从循环经济的基本原理出发，结合河南省矿产资源的实际，探索河南省矿业实现循环经济的技术思路。
第二，循环经济
“循环经济”是由美国经济学家K. Baldin于20世纪60年代提出的，是指在人、自然资源和科技的大系统内，将依赖资源消耗的传统经济增长方式转变为资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中资源循环利用的生态经济发展方式。传统工业社会的经济发展是物质单向流动的线性经济，即“资源-生产-消费-废物排放”。经济增长主要依靠资源的高强度消耗和生态环境的破坏。循环经济则是将人类经济活动组织成“资源-生产-消费-再生资源”的反馈循环过程，实现“低开采、高利用、低排放”，最大限度地利用进入生产和消费系统的物质和能量，提高经济运行的质量和效率，实现经济发展与资源节约和环境保护相协调、符合可持续发展战略的目标。
循环经济的核心是在资源利用的全过程中遵循“3R”原则:减量化原则，在生产的投入端尽可能少地投入资源；再利用原则，尽量减少废物排放，使废物资源化和无害化；回收原则，实现资源产品的循环利用，尽可能提高资源产品的回收效率。
三。矿产资源勘查开发过程中的循环经济
根据循环经济的“3R”原则，矿业发展中循环经济的实现需要从减量化、再利用和再循环三个方面入手。矿产资源如何减量化、再利用和循环利用？要实现矿业发展的循环经济，必须从矿产资源的勘查、开发和开发后阶段全面贯彻循环经济思想。即从开采开始到矿产品形成的全过程都贯彻了循环经济的“3R”原则。
矿业经济是在矿产资源勘探开发过程中形成的经济。矿产资源的勘探开发不仅是一个复杂的、高风险的投资过程，也是一个消耗资源的过程。勘查阶段是发现和认识矿产资源的阶段，需要大量的人力、物力和资金投入，也是风险极大的阶段。因此，我们应该努力减少投资。在勘查过程中，对* * *伴生矿种或产状关系密切的矿种进行多目标综合勘查，可避免在同一区域重复投入勘查。因此，减量原则对现阶段减少勘探投资具有重要意义；开发阶段是消耗矿产资源的主要阶段。为实现减量化目标，应从提高开采利用技术水平入手，提高开采回采率、选矿回收率和综合利用率，充分利用低品位矿物和伴生有益成分，在不减少利用量的情况下实现开采减量化目标，进而实现发展阶段的循环经济。
四、矿业循环经济的技术思路
(一)减少矿产资源勘查
矿产资源勘查是为满足国家建设或矿山企业的需要，查明矿体分布、矿种、质量、数量、开采利用条件、技术经济评价和应用前景的一切地质勘探工作。矿产资源埋藏在地下，具有稀缺性、隐蔽性和复杂性的特点。在勘探过程中，往往需要地质填图、物探、化探、遥感地质等方法，并应用钻探、探坑等技术手段。需要进行测量、编目、取样、测试、实验、储量计算、技术经济评价和可行性研究等工作，需要大量的人力、物力和资金投入，一个矿产资源点的发现。因此，矿产资源勘探是一项风险很大的工作。可见，在矿产资源勘探阶段贯彻循环经济的原则是非常重要的。
为了遵循减量原则，首先要减少不必要的投资，根据矿产的不同稀缺程度，优先勘探社会经济中长期发展急需的高稀缺矿产。其次，根据河南省矿产资源中多种伴生矿产的赋存特征，在勘查过程中应遵循循环经济减量化原则，在同一探矿权范围内进行多目标立体勘查。比如，在金权的分配范围内，除了金矿，可能还有其他矿种，如铅锌矿、银矿、钼矿等。按照现行探矿权设置政策，探矿权人在勘查过程中主要针对勘查矿种进行勘查，不符合循环经济的减量化原则。应制定相关政策，让其他矿产的勘探达到事半功倍的效果。
(二)矿产资源开发利用的减少
矿产资源开发利用主要是对已查明的矿产资源的开发利用。因此，最大限度地利用已查明的矿产资源，实际上是减少开发利用过程中的资源消耗。提高矿产资源利用率的主要技术途径是提高采矿技术、冶金技术和综合利用技术。
1.采矿过程的简化
目前，在我省矿产资源开发利用过程中，普遍存在开采回采率低的现象。提高开采回采率是降低资源消耗、提高资源利用率的首要前提。提高采矿回采率的途径不仅是通过加强政府的管理，而且是通过提高采矿技术水平来解决提高采矿回采率的科学途径。
煤矿和铝土矿的开发利用在河南省矿业发展中起着非常重要的作用。提高煤矿和铝土矿的开采回收率，提高煤矿和铝土矿资源储量的利用程度，是实现河南省矿业循环经济的重要内容。
河南省铝土矿回收率低，造成了铝土矿资源鉴定的极大浪费。资源浪费的根本原因是该矿床是多矿种、多品位的综合矿床，开采时只需要一个品位的矿石，其余的都视为围岩。即使大型企业只要铝硅比大于5就不开采，低于这个标准的矿石也不开采，所以回收率只有40%左右。如果统一计算铝土矿以外的其他矿石，回收率可能在20%以下。因此，建立综合矿山是提高铝土矿回收率的根本途径。提高煤矿开采水平的关键是技术进步，主要体现在设备和技术上。主要体现在两个方面:一是大型设备。目前，美国已广泛使用大型液压挖掘机作为铲装设备，实现了工作面之间的快速位移。一是技术装备高科技。随着数控计算、全球卫星定位、高速高频双向无线数据通信和平面显示等新技术和新设备的应用，通过远程控制中心对采矿设备进行监控和监视，装载、运输和卸载作业将全部实现自动化或远程控制，无人采矿系统和智能矿山已成为发达国家采矿业的发展方向。
2.选矿和冶金过程的还原
河南省矿产资源具有富矿少、贫矿多的特点，特别是近年来经济的快速发展，大量消耗了少量的丰富矿产资源。加强低品位矿产资源选矿冶炼技术研究，推广应用新技术，是摸清低品位矿产资源利用程度的前提。
河南铝土矿为一水硬铝石型，具有高铝、高硅、低铁的特点。铝硅比在7以上的铝土矿资源多分布在豫西的三门峡市和洛阳市，两市铝硅比在7以上的富铝土矿占全省的83%。近年来渑池东希望、三门峡开曼、新安铝电、义马向异两市新增氧化铝生产项目将释放产能，加剧我省丰富铝土矿供应形势。推广拜尔法等可以利用低品位铝土矿的先进实用技术，既可以缓解铝土矿的供应压力，又符合循环经济的原则。我省铁矿资源相对短缺，尤其是丰富的铁矿资源。历史上在我省丰富铁矿资源分布中占有重要地位的安琳地区，经过多年的开发利用，剩余铁矿储量不多，仅占全省的1.5%。铁矿石资源问题已成为制约我省钢铁工业发展的瓶颈。针对河南省铁矿资源以低品位难选磁铁矿为主的现状，需要引进先进的选矿技术。郑州矿产资源研究院发明的磁团聚新工艺对难选铁矿石有很好的选矿效果。该技术可以在共生菌的存在下，尽早将解离的磁铁矿转化为精矿，为河南省难选磁铁矿的应用提供了先进技术。另外，马钢的磁滑轮技术对低品位磁铁矿有很好的选矿效果；铜、铅、锌多金属硫化矿属于难选矿石。近年来，江西理工大学在铜、铅、锌多金属硫化矿选矿方面取得了一些成果。其科研成果“电位调控优先浮选分离铜铅锌多金属硫化矿新工艺”已在四川会理锌矿有限公司、南京栖霞山锌阳矿业有限公司、安徽泾县振鼎矿业有限公司应用，取得了显著的经济效益。这些选冶技术的推广应用，对河南省实现循环开采、节约资源具有重要的技术和经济意义。
3.综合开采和综合回收
河南省矿产资源的另一个特点是伴生矿产多。因此，加强伴生矿产资源的综合开发和综合回收，对节约和综合利用矿产资源具有重要意义。
本溪组分布广泛。本溪组是个宝库，里面含有各种矿物质。自下而上为含铁层，深部原生带为黄铁矿，浅部氧化带为山西式铁矿。上面是含钾的粘土岩。再有就是铝土矿主矿层，不同地区可以是铝土矿、硬粘土(由一水硬铝石和高岭石组成)、软粘土(高岭土)。在铝土矿特别发育的地方，所有的本溪组都可以转化为铝土矿。主矿层上方是锂矿层，由纯锂绿泥石组成。锂丰富的地方，下部粘土岩可演化为锂绿泥石层，铝土矿和硬粘土完全由一水硬铝石和锂绿泥石组成。有些地方这一层是优质高岭土，含铁量约0.3%，可加工成白度大于95的高岭土，可与山西的“黑砂岩”媲美。然后是木节土，由高岭石和蒙脱石组成，上面是石灰岩，可以做熔剂石灰岩。针对本溪组矿产资源的开采，建立该系列矿产统一销售或调拨的开发模式，实现综合开采、分别利用、统一销售，可大大提高开采回采率，充分利用资源，减少“三废”数量，实现开采过程的“零排放”。
(3)矿产资源再利用——矿山固体废弃物的利用。
1.能源和矿业固体废物的利用
能源矿产矿山的固体废物主要是煤矸石。煤矸石的综合利用不仅可以解决环境危害问题，还可以促进资源的再利用。煤矸石的综合利用包括:利用煤矸石发电、生产建筑材料、回收有益矿产品、制造化工产品、改良土壤、生产肥料、回填(包括建筑回填、充填低洼地和荒地、充填矿山采空区、煤矿塌陷区复垦)、道路建设等。煤矸石综合利用研究取得了一些成果和专利，为煤矸石的综合利用提供了良好的技术支撑。目前，我省利用煤矸石生产建材和发电已取得一定进展，但利用的深度和广度有待进一步提高。因此，应制定相应的政策措施，提高我省煤矸石的综合利用水平。
2.非煤固体矿产矿山固体废物的利用
非煤固体矿产矿山固体废物包括金属矿山固体废物和非金属矿山固体废物，是非煤固体矿产开采过程中形成的相应矿山废石堆积，冶炼过程中形成的相应尾矿和矿渣堆积。随着资源的日益短缺和回收技术的逐步进步，非煤固体矿产固体废弃物的综合利用已逐步开展，并取得了大量的技术专利和研究成果。然而，由于产品成本和缺乏政策支持，这些技术并没有得到充分推广。
目前，我省非煤固体矿产固体废弃物的综合利用主要是部分尾矿的再利用，矿山废石的综合利用还是空白。因此，应加强这方面的研究工作，促进我省金属矿山和非金属矿山固体废物的综合利用。
(D)矿产品的回收
矿产资源是不可再生资源，不能回收利用，但矿产资源开发形成的一些矿产品是可以回收利用的。根据矿业能否循环利用，可进一步分为可循环利用资源和不可循环利用资源。前者主要包括金属矿产，如铁、铝、铜、铅和锌，后者主要包括石油、煤炭和天然气。
根据矿产品是否可以回收，可以采取不同的回收策略来实现矿业循环经济。可回收的资源可以进入一个可回收的产业圈，比如铁矿资源，其产品形成后可以进入一个封闭的产业圈:铁-钢-机械-废铁-钢-机械；不可回收的资源可以进入一个部分回收的产业圈，比如煤炭资源，其主要成分和伴生成分可以进入一个部分回收的产业圈:煤炭(烃类、伴生硫)-高分子化合物、硫酸-化工-农业。
对于可回收的矿产资源，建立可回收矿产资源的产品流向、跟踪和回收体系，可以保证这些矿产资源的循环利用，提高资源的利用率。这样既可以减轻资源需求的压力，又可以降低资源勘探开发的成本，从另一个层面达到降低资源消耗的目的。因此，加强矿产品资源的循环利用也是矿业发展走循环经济道路的重要途径。
对于不可开采的矿产资源，建立相关产业链，提高资源产业的延伸性，提高矿业开发的经济效益。根据河南省矿业发展实际，重点发展煤化工产业链和铝产业链循环经济，使河南省矿业经济发展进入一个新的高度。