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磷矿固体废弃物资源化利用问题及建议

2020-02-16

有色金属设计 2020年2期
关键词:磷矿建材尾矿

李 阳

(贵州省地质矿产勘查开发局115地质大队,贵州 清镇 551400)

0 引 言

当前,磷矿开采利用不断增加,磷矿资源日益短缺,逐渐邻近枯竭,合理利用磷矿固废物不但能够节约能源、保护环境,对矿石生产企业发展也具有重要意义。但是,在废弃物资源化的过程中存在些许问题,应从技术、经济、制度等层面着手进行引导,使此类潜在的“二次资源”得到有效利用。

1 矿山概况

矿权为贵州省福泉磷矿有限公司(福泉磷矿)所有,位于福泉市城区340°方位,直距约30 km,行政区划属道坪镇所辖。区内有公路通行,小坝矿山至牛场镇15 km,牛场镇经福泉市至马场坪镇37 km,与贵新高速公路相接,交通方便。采区实际生产技术指标为:回采率:75 %、损失率:25 %。该矿山自从开采以来,工作区在采矿、运输、选矿、尾矿设施、给排水、电气,通讯等方面严格按照设计要求实施,台阶式开采较为合理,开采技术较为成熟,矿产资源能充分利用,取得了良好的经济效益。

2 磷矿固体废弃物资源化利用中存在的问题

2.1 废弃物利用率极低

在磷化工领域,磷石膏属于主要的固体废弃物,虽然处理方法众多,但处理量却始终未达到规定标准。其中,有10 %用于生产建材,有9 %拥有充填企业,有79 %为自然堆积,仅有2 %用于再选回收。即使是大规模、高技术的磷矿企业,磷石膏的利用率也达不到1/2,每年仍有大量的磷石膏被运入堆场进行填埋。堆砌的磷石膏需要投入较高的维护费用,大约为3 元/m3,一个大型矿石生产企业每年支出的维护费用便要超过10亿元,生产能力有余而治理能力不足。一些小矿山的处理途径较少,磷石膏问题更加显著,加上监管不到位,许多磷石膏在未有效处理的情况下随意堆积,对生态环境造成极大破坏。现阶段,我国磷矿尾矿的综合利用率仅为7 %,与“十二五”规划中要求的72 %差距悬殊。福泉磷矿小坝磷矿山,磷矿石平均品位为23.96 %,虽然高于工业品位的15 %,但矿山选矿的最终产品磷精矿,平均品位(P2O5)为33 %,因此矿山需对矿石进行选矿,目前矿山年开采量约30 万t,产生的固体废弃物主要为采矿产生的废石,选矿过程产生的的尾矿及经磷化工企业利用后产生的磷石膏。处理办法大多为就近寻找堆场存放,再次利用率低,多数为废弃状态。现今可利用的尾矿的企业较少,且利用率相对较低,据不完全统计,每年磷铵产生500 万t磷石膏,但利用其制作石膏纤维板却只能消耗20 万t,利用率仅为4 %,低于我国磷石膏利用的平均水平。

2.2 再生产品的市场认可度低

磷石膏经过加工处理后可制成建材,但是市场的接受度较低。据调查,磷石膏中的各项检测虽然达标,但市场对其仍然存在排斥心理,在传统建材行业中不被认可和接受,公认度不高,影响了环保建材企业的经济效益。在福泉磷矿中,企业磷石膏的销售毛利为50 %,但因销售量有限,许多产品只能用于自身企业建筑服务之中,贷款利息加上未销售建材的折旧,每年有约4 000 万元的成本费用,使企业效益受到极大影响,一些企业只能通过合作求得生存,在缺乏政府指导与扶持的情况下,进军市场的难度大。在磷矿固废物利用中,以尾矿制备建筑用砖为例,在技术层面已经可行,满足大规模生产要求,但因产品远离市场,销售半径过长,使运输费用增加,产品成本提升,市场竞争力下降,在与其他建材竞争时缺乏优势,导致尾矿的综合利用率降低。

2.3 技术水平不高

磷矿固废物的资源化利用需要先进技术的支持,但因此类废弃物的种类较多、构成复杂,在选矿、磷化工等多个环节均有产出,具有磷石膏、尾矿、磷渣等多个类型的矿山,各个环节产出的固废物组分也有所区别,物理性质不同,导致许多利用途径无法适用于全部矿山废弃物,例如,要想用尾矿制备微晶玻璃,大多停滞在实验室研究阶段,工业化生产理论层面尚未完善,生产成本较高,且不同尾矿的成分不同,制备玻璃的配比也随之改变,为生产实践带来诸多难题,无法在实践中落实利用,只有技术水平不断提升,才可使磷矿固废物这一能源的价值得以挖掘,资源属性得以发挥。

2.4 政策扶持力度不足

现阶段,虽然我国相继出台许多与尾矿资源利用相关的规章制度,但只是对此类废弃物进行原则上的管理,并未实施强制措施,也没有制定针对性的鼓励和扶持政策,致使部分企业的尾矿利用热情不高,一些企业即便开始利用尾矿,但因重视度不足,使利用效率受到较大影响。受政策缺陷影响,导致企业领导者缺乏尾矿利用的竞争感、紧迫感,尾矿利用率自然无法得到提升。

3 磷矿固体废弃物资源化利用率提升措施

3.1 完善基础资料

为了提高磷矿固废物的利用率,首先要做好资料调查工作,了解此类废弃物的实际情况,如库存量、类型、存储状态等等,在基础资料完善的前提下开展废弃物的综合利用。对此,可建立数据库,开展调查统计工作,针对磷矿固废物建立综合利用信息平台,对数据信息进行收集、整理与统计,在储存到固废物利用系统之中。根据不同性质、生产环节中固废物的实际情况,了解利用途径、原理与基础信息,为废弃物的综合利用提供依据,以免因盲目利用造成二次浪费。

3.2 加强新技术、新产品研发

磷矿固废物的类型众多、组分复杂,要想高效利用此类资源,势必要重视科学技术研究,积极研发出更多新技术、新工艺、新产品。进入新世纪后,许多发达国家开始注重矿山固废物的研发实验,并加大人、财、物的投入力度,我国与之相比较为滞后,研究方向仍然以生产建材与充填为主,前瞻性技术不多,因此日后我国应借鉴发达国家的经验,加大资金与鼓励政策制定,选准重点领域,如磷石膏用于水泥缓凝剂、尾矿再选等等,并重视技术的可行性、经济性等等,在国家与政府的引导下,逐渐借鉴固废物利用问题,开发出更多具有高附加值的产品,促进磷矿产业的可持续发展。

在新产品研发方面,企业应研发出更多优质的磷石膏建材产品,在产品符合检测标准的前提下,政府应主动带头推广,企业也应拓展更多销售渠道,必要的情况下,还可通过免费向政府提供磷石膏建材投入市政工程的方式,提高市场的认可度与接受度。例如,可将磷石膏制作成水泥,应用到路基建设中,贵州省位于我国南部,降雨量大很容易引发山体滑坡,可利用优质的磷石膏水泥进行路面修复与山体加固。政府在开展基础设施建设时,也可优先选择绿色环保建材,为绿色矿石加工企业发展打下坚实基础。

3.3 开展行业交流合作

矿石生产企业转型需要借助外力支持,应与建材、制造、科研机构等多方合作,以此拓展业务领域,使各项业务更加专业系统。磷矿石除了适用于农业生产之外,可引入更加先进的提炼技术,使磷产品应用到食品、医药、电子等多个领域,这些都需要磷矿企业与相关行业的交流合作才能完成,使磷化工产品更加多元、高端。磷矿企业还应加强与环保类企业的合作,为环保企业提供更多优惠,如用地和厂房等等,使该企业帮助自己解决固废物问题,缓解自身治理的压力,在优惠政策的吸引下,使更多回收型企业入驻贵州省,以此减少福泉磷矿的固废物产出量。

3.4 落实相关政策

磷矿固废物的利用不但要求技术水平的提高,还需要完善和落实相关政策,具体如下:

3.4.1 给予资金补助

对于尾矿利用率高的企业,政府可给予一定的资金补助,用于新技术研发,对市场竞争力低下进行补贴,鼓励磷矿企业不断提高创新能力,以更加成熟的技术投入生产;

3.4.2 免资源税

部分地区已经免除综合利用磷石膏的资源税,但尾矿的利用仍需缴纳相关税费。二者均属于磷矿固废物,建议各地政府在此类资源综合利用后免征资源税,也可实施即征即退的方法;

3.4.3 完善法律法规

对于磷矿固废物的综合利用,应制定和完善相应的法律法规,并且强制企业执行,不应单纯依靠鼓励。例如,年处理量应为年固废物生产量的80 %,并且以财政支持为辅助,以分配的年固废物处理量为基数,对于综合利用率达到25 %、50 %、75 %和100 %的企业,应分别给予相应的资金补贴,具体的补贴比例可根据实际情况而定。

4 结 语

综上所述,随着磷矿开发的不断深入,相应的固体废弃物数量逐渐增加,在一定程度上制约着磷矿产业的发展。对此,我国应重视磷矿固废物的综合处理工作,加强新技术与新产品的研发,发挥政府的财政与引导作用,促进固废物的再次利用,缓解当前矿产资源需求与有限性的矛盾,促进矿石生产企业的健康可持续发展。

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