水泥矿产资源综合利用任重而道远

来源: 来源: 中国建材报 发布时间:2008年01月04日

    据有关数据显示,2007年我国水泥产量将达14亿吨,占世界水泥总产量的50%以上。生产这么多的水泥,约需消耗石灰质原料14亿吨,黏土质原料2.8亿吨。即使按剥采比为0.2:1(吨/吨)计,水泥矿山为生产石灰质原料与黏土质原料,还需剥离并排弃3亿吨以上的“采矿废渣”;按剥采比为0.5:1(吨/吨)计,要排弃8亿吨以上的“采矿废渣”。

    对这些“采矿废渣”的综合利用,贫富兼采,化弃为利,变废为宝,是水泥行业采矿工作者多年的努力目标。在生产实践活动中,我们也逐步摸索与积累了对矿、岩体进行综合开采、综合利用的途径与经验。在很多矿山中,综合利用了低品位的矿石,实现了零排废,不仅将“采矿废渣”全部用在工业用途上,还扩大了矿石储量与矿石利用范围,延长了矿山服务年限。

    但是,笔者最近在南方地区工作中发现:对矿产资源综合利用的认识,还很不平衡,有的地方甚至有很大的差距;由于当地的矿山地质条件复杂,Ⅲ类型(复杂)地质条件的矿床出现的越来越多。由此而来,带来了“采矿废渣”大量的排弃。这不仅浪费了宝贵的“可用资源”,占用了大片林地与农田,还破坏了当地的生态环境。

    如在福建,由于矿山的地质条件极为复杂等原因,每年剥离排弃百万吨以上“采矿废渣”的水泥企业不乏其例,不少水泥矿山的生产剥采比达0.6∶1~0.8∶1(吨/吨),废石场动辄占地几百亩,要排弃的“采矿废渣”甚至多达上千万立方米。

    例如某新建水泥厂矿山的矿体为栖霞组灰岩。在这场为采出石灰石而与大自然的博弈中,工厂已付出了很大的代价:以60万立方米(132万吨)的剥离量,仅出露了6万吨(2.3万立方米)的所谓“低硅灰岩”。

    矿山总占地30.2963万平方米,折合454.22亩(实际征地大于此数目),其中1号废石场占地42078.33平方米,折合63.1亩。露天矿已形成60米高的大边邦(450米水平以上),存在着发生滑坡、崩塌等地质灾害的危险。在废石场,还有发生泥石流的危险,目前仍有21万立方米的剥离物无处堆弃。这些,都已对当地生态环境造成直接威胁。

    目前,矿山出露的约80万吨的石灰石为“高硅灰岩”,其品位——CaO45.08%~51.81%,SiO26.00%~21.12%.厂方有人主张说:这种品位的灰岩不能使用。如对这些灰岩弃之不用,还要对它们进行穿孔、爆破、采装、排弃作业,要消耗柴油、炸药、电力、人工、排弃、占地等。一旦它们被爆破并排入废石场,与其他岩体一混合,将无法回收。

    如这80万吨所谓“高硅灰岩”弃之不用,那么,按现行价格购买同样吨位的矿石,就需要3360万元(按42元/吨外购价计),加上剥离和排弃这些“高硅灰岩”的费用,将需花费5000万元,仅此,已占工厂总投资的20%以上。

    目前,当地外购石灰石价格已达42元/吨~49元/吨。据估计:随着优质矿石需要量的加大、石灰石矿产资源的减少,这个价格能不能保的住,还很难说。据调查:当地外购的石灰石来自民采的“峒采”矿点。而“峒采”的矿石回采率只有10%~20%,即使有正规设计的“地下开采”的矿石回采率也只有40%.本来就不多的资源,很大一部分由于“峒采”方式的破坏而采不出来。当然,随着供需关系的变化,石灰石价格也会进一步提升。

    就此品位的“高硅灰岩”的使用问题,笔者专门咨询了资深原料专家沈欣。他表示:“这是很好的水泥原料。目前采用的预分解窑的热力强度是原用湿法窑的一倍以上。现在,含SiO235%的灰岩都已用来配料,用这种原料烧制水泥熟料完全没有问题;这个道理很明白,有的厂可以用纯石英岩(f.SiO2)做配料,为什么石灰岩里有SiO2就不行了呢?这种在自然界Ca、Si已经混合好的物料,比把纯Ca、纯Si硬烧结在一起要好。当然,需要预均化一下(或单独堆放)以控制生料品位;需要进行原料工艺性能的试验研究,以科学试验的数据来决定工艺配置。”在福建、浙江、江西、湖南、广东等省,出露的石灰岩广泛赋存在二迭系下统的栖霞组(P1q)与石炭系上统的船山组(C3c)之中。而这些灰岩的特点是:栖霞组灰岩含钙低、含硅高,部分栖霞组灰岩赋存有隧石结核与硅质团块;船山组灰岩有高镁夹层,有白云化灰岩或白云岩出露。不研究这些原料的综合利用,这些地区的一些水泥厂将在原料供应上出现短缺,甚至危机。所以,探索与研究高硅灰岩、高镁灰岩的利用问题,是一件势在必行的事情。这对资源综合利用,将废、夹石、将采矿废渣想方设法利用是十分必要的。

    由于福建的“高硅灰岩”问题比较突出,许多水泥厂在“高硅灰岩”的利用方面做了大量的工作,并已取得实效。据福建省建材设计院院长陈宏安先生介绍:福建的“高硅灰岩”已用到SiO215%,。f.SiO210%,尤其是f.SiO210%是一个非常重要的数字。企业的技术人员应该去了解这方面的情况和学习这方面经验。

    笔者在从事采矿职业40多年的生涯中,已完成了上百个矿山工程,在与大自然打交道的几十年中,深深的感悟到一个道理:人类是在近几十万年才在地球上进化出现的一种生灵,人类有文明记载的历史只不过几千年,一个人的生命也只有几十年;而地球从诞生至今,已经有46亿年的生命。水泥生产的主要石灰质原料——石灰石,生成于中生代侏罗纪至中上元古代震旦纪,其生成年代为1.35亿年至10亿年前。即使是本文中前面所提到的二迭系下统栖霞组的“高硅灰岩”,其生成距今天也已经有近3亿年。

    地球母亲养育了人类,地球给人类提供了赖以生存的环境。我们对地球、对大自然要有敬畏之心。要懂得感激、要懂得尊重、要懂得感恩;要与大自然和谐相处。如果对大自然慷慨赐于人们的资源,只知索取、不知善待;只知浪费、不知节约;只知挥霍、不知珍惜;对地球给人类的这么适宜的生存环境,只知享用、不知爱惜;只知污染、不知保护;只知破坏、不知治理。如果暴殄天物,践踏自然环境,大自然也会给人们以教训和惩罚。例如不断出现的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频频发生的矿难事故、飞涨的矿产品价格、急剧恶化的生态环境等等,都是大自然给人们的警告。

    节能减排、保护生态环境是即定的国策。矿产资源的综合利用既可使企业取得了良好的经济效益,也可解决企业的无米之炊问题。水泥矿资源的综合利用确实是任重而道远,“珍惜资源,善待矿山”,需要我们不断的努力。