固体废弃物污染治理工程

贵州师范大学课程论文个个个个个个个个个个个个个个我国矿业固体废弃物资源化进展研究学院：地理与环境科学学院专业：环境科学年级：2013级作者：***指导老师：*****完成时间：2016年6月15日我国矿业固体废弃物资源化进展研究***摘要：矿业生产过程中，由于技术水平等问题，会产生大量暂时利用不上的固体废弃物，因此固体废弃物往往兼具废物和资源两方面的特性。文中通过分析我国固体废弃物堆存现状、综合利用现状，提出相应的建议，加快我国矿业固体废弃物资源化，推进其综合利用产业化进程。关键词：矿山；固体废弃物；资源化；综合利用概述：矿业固体废弃物是指各类矿物开发、利用加工过程中产生的废物，如废矿石、煤砰石、粉煤灰、烟道灰、炉渣等。⑴因其产生量巨大、处理工艺复杂而成为日渐严重的环境问题。这些固体废弃物常年堆放在矿山周围，不仅占地面积巨大，还对周围植被、土壤、自然景观、生态环境造成巨大影响。同时，我国矿业固体废弃物资源化由于起步较晚，资源化程度不高，处理面不大，日渐增长的尾矿堆存量让加快我国矿业固体废弃物综合利用产业化进程变得迫在眉睫。我国矿业固体废弃物堆存现状我国矿业经过建国以来半个多世纪的大规模开发，已成为居世界前列的矿业大国。由于我国矿产资源低品位、难选冶矿多，加上长期以来粗放式经营，采、选技术水平低，导致矿产资源总体利用水平偏低，采矿废石、围岩以及选矿尾矿等矿山固体废弃物排放量大。据测算,1949〜2007年底我国累计堆存尾矿量达80亿t,其中仅2001〜2007年间，产生的尾矿量约31.5亿t。据有关部门测算[1],1949〜2000年底,全国各类矿山产生的采矿废石为126.6亿t。其中铁矿废石94亿t、有色金属矿废石25亿t、金矿废石4.6亿t、化工矿废石3亿t。根据尾矿、废石排放量与矿石产量之间的关系,推算出2001〜2007年各类矿山产生的废石量约在80亿t。因此，截至目前为止，我国矿山累计排放废石量至少在200亿t以上。1949〜2007年，我国总计生产煤炭429.25亿t[2],按照每生产100t煤炭产生12t煤砰石计算，我国在煤炭开采中，总共产生煤砰石51.51亿t。同时入洗原煤累计约129亿t[3],按照原煤洗选过程产生的洗砰和煤泥与入选原煤量的比例为18.5%计算,在此期间共排放洗砰和煤泥24亿t。⑵固体废弃物处置、贮存量逐年增加，1995年分别为4510万t和3.68亿t；2000年分别达5680万t和4.o4亿"固体废弃物累积堆存量增加很快，1995年为83亿t，是1990年的1.26倍，“八五”期问新增占地面积12667万m2；2000年累积堆存量达102亿t,是1990年的1.55倍。1995年综合利用率提高到33%,排放率控制在1.11%，综合利用量为2.22亿t,“八五”期间年均增加近1000万t；2000年综合利用率提高到37%，排放率控制在I%,综合利用量为2.79亿t,“九五”期间年均增加1280万tJ。“八五”、“九五”期间工业固体废弃物污染控制共需投资125亿元，“八五”期间需57亿元，“九五”期间需68亿元。各种工业固体废弃物综合利用总投资，“八五”期间为8亿元，综合利用效益12.3亿元；“九五”期间需10亿元，综合利用效益15.7亿元。⑸总体上，矿山固体废弃物与工业固体废弃物相比较，产生总量占90%以上（含使用矿产品间接产生的固体废弃物）；而矿山直接产生的固体废弃物（主要为尾矿、废石及煤砰石）综合利用价值较低，利用率为整个工业固体废弃物的20%,综合利用效益占整体工业固体废弃物产生效益的15%左右；处置率占60%以上；贮存量占60%以上；排放量占30%—40%；累计堆存量占50%—70%；污染控制需投入的财力、物力、人力污染控制费用占整个工业固体废弃物控制总额的40%以上，特别是用于矿山尾矿、废石治的费用比例更大。⑶随着经济发展对矿产品需求的大幅度增加，矿产资源开发规模随之加大。尾矿的产出量还会不断增加。为了管理好这些尾矿，就需要建尾矿工程，包括尾矿库的修筑、尾矿输送设备、输送管路的铺设以及平时的经营管理，这样需要耗费大量的人力、物力、财力，并要占用大量的农田、山地。随着尾矿量的增加，尾矿坝越堆越高，堆坝和管理工作量越来越大，越来越困难，细粒尾矿还会对大气、土壤水资源产生严重污染。尾矿库还有发生事故的危险，一旦发生,后果十分严重。因此，开展金属矿山固体废弃物综合利用与处置，实现金属矿山固体废弃物的“减量化、资源化、无害化”，变废为宝、化害为利，从根本上改善和提高矿区生态环境质量，提高矿山经济效益，促进金属矿产资源的合理配置，走出一条资源开发与环境保护相协调的矿业发展道路。⑷我国矿业固体废弃物综合利用现状近年来，国家发改委、财政部、国家税务总局、原国家经贸委制定了一系列扶持煤砰石综合利用的经济政策和产业政策，煤砰石的综合利用已取得突破性进展，煤砰石生产生物复合肥料、煤砰石发电、煤砰石制砖、采煤沉陷区充填、土地复垦、井下充填置换煤炭提高回采率都已实现了规模化，朝着产业化的方向发展，兖煤、枣矿、潞安、淮南等一批特大型煤炭矿业集团自2005年开始，已实现煤砰石“零排放”，并开始利用历史上堆存的煤砰石。有色、冶金矿山的尾矿、废石综合利用工作还处于起步阶段。在尾矿中回收有价金属与非金属元素、尾矿制作建筑材料、磁化尾矿做土壤改良剂、尾矿充填、尾矿库复垦植被、恢复耕地、进行无害化处理等方面，均取得了实用性成果。⑵从生产技术角度讲，矿山固体废弃物资源化研究较少，其利用仍为低附加值的产业，如用于筑路、回填采空区或用于生产建材等；绝大多数固体废弃物都没有被合理利用，而只是被简单堆存或筑坝贮存。有些矿山企业在堆存固体废弃物时既没有采取无害化和稳定化措施，也没有采取防流失、防水、防渗漏和防扬散措施。在危险废弃物处置方面，我国已建成数个简易危险废弃物填埋场，但其绝大多数达不到国际卫生填埋标准。此外，一些崭新的处置方法在我国还刚刚起步，如广西某矿用花岗闪长岩型尾矿生产用于污水处理的絮凝剂。⑵我国矿业固体废弃物综合利用过程中存在的主要问题3.1尾矿废石综合利用法律法规不健全3.1.1对尾矿、废石属性的界定适用法律范围概念模糊。3.1.2尾矿权属不明，尾矿责任主体有待明确规范。3.1.3尾矿矿种的界定模糊。3.2尾矿废石基础管理薄弱，投入不足,缺乏市场准入矿山尾矿、废石的利用、治理涉及面广，需要进行大量的探索研究工作,尤其是老矿山累积的问题较多，经费困难，没能力解决长期遗留下的这许多方面的问题。搞综合利用、环境治理需要科技攻关，研究新工艺、新技术和新设备，许多矿山企业也同样缺乏这方面的能力。同时，由于尾矿废石管理环节薄弱，目前在尾矿回收资源市场放开的形势下，有些社会闲散资金和一些不具备条件的企业，也加入了争夺尾矿资源的行列中。由于缺乏开采经验和选矿技术，不熟悉工艺流程，又无先进的设备，再加上监管不力，造成安全隐患和环境的二次污染，而且在一些地区有愈演愈烈的趋势。3.3优惠政策不完善，执行力度不到位我国政府一直鼓励二次资源的综合开发利用，并制定了一系列鼓励政策和优惠经济政策,但缺乏针对矿业的特殊规定。如在立法中，把可享受经济优惠政策的综合利用产品界定为“设计规定外产品”，而且，还必须是“以废弃物为主要原料”的生产产品。因此，按照这种规定，许多矿山企业如铁矿选厂从尾矿中再回收铁、铅锌矿选厂从尾矿中再回收铅锌，以及利用部分尾矿作掺合料生产水泥等,均享受不到经济上的优惠。另外在实际操作中，存在对现有的优惠政策执行到位的现象。如相当多的地方没有严格按国家规定的时间要求，禁止销售、禁止使用粘土砖，使煤砰石建材利用优惠政策难以真正落到实处。3.4科学技术手段落后多年来，综合利用领域由于产、学、研之间的脱节，未形成合力，再加上政府组织科技攻关力度不够，财政支持少，仅靠企业自有资金投入明显不够。大规模回收利用矿山废石和尾矿资源的新工艺、新技术，没有实质性的突破，不够成熟，同时缺少与之相配套的高效分选设备。3.5资金短缺，融资渠道不畅目前，国家没有专项资金扶助，原有的砰石综合利用专项资金已被取消，而新的融资渠道还没有形成，特别是商业银行对废石资源利用贷款条件苛刻，企业筹集资金困难，严重影响了尾矿废石资源的利用。⑹我国矿业固体废弃物资源化的对策和建议近年来，我国矿业固体废弃物综合利用量呈稳定增加趋势，但综合利用率还比较低，工业及社会废弃物回收利用率低，尾矿利用还处于起步阶段，同时废物再利用的价值率也不高。开展矿山固体废弃物资源化研究，对于节约土地和砂石资源，保护环境、减少废弃物排放，恢复矿山生态，促进企业可持续发展，建设资源节约型和环境友好型城市、发展循环经济都具有重要意义，具有良好的社会效益、环境和经济效益。因此，加强固体废弃物技术开发已势在必行。主要包括：a）尾矿中有价组分的回收包括留存在尾矿中的原选矿目的组分和伴生组分，也包括原未查明和未发现用途的新型有价组分。有价组分的回收可以在原有选矿工艺设备基础上，通过改进工艺流程、选矿设备来实现。有时也需建立二次选厂，以新的工艺流程和设备来回收。b）制造高附加值的尾矿产品包括尾矿再选产品的深加工，制造各种功能材料、复合材料、光学制品、玻璃制品等，也包括无再选价值尾矿的整体利用产品，根据尾矿的化学成分粒度特性等，制造高附加值的微晶玻璃、建筑陶瓷、日用陶瓷和水泥。c）用作建筑材料的部分原料由于尾矿再粒度、物理化学性质等方面差异，在工程建筑方面可有不同的用途。例如，块状尾矿可用作铁路道渣、混凝土骨料，细粒尾矿被用作混凝土细骨料、砂浆等。d）用作矿物肥料或土壤改良剂有些尾矿含有某些植物生长所需的微量元素，如Mn、Re、Zn、Mo、K、P等，将尾矿适当加工，施于土壤中，起到施钾肥、磷肥、微量元素肥的作用等。e）用于井下充填或造地复田这是尾矿开发利用最常见的形式，也是尾矿消耗量较大的领域，对开发土地资源、减少尾矿污染及改善矿山环境均有积极意义。f）根据主要矿山废弃物的特征，分别进行二次利用1）对于铁矿废石，除了现有的混凝土骨料和无机混合料两种利用途径外，根据其强度高、耐风化。耐磨损的特点，可用作高速铁路道渣。2）对于铁尾矿，可进一步磁选回收铁精矿；回收后的低铁尾矿通过筛分，粒度在0.15mm以上的，适合作建筑用砂；粒度在0.15mm以下的，可用于生产免烧透水砖、高速公路路面增强剂和无机混合料。3）对于黄金尾矿，利用其硅含量高而且含有多种微量元素的特点，可生产微晶玻璃和水泥，4）对于煤砰石，除了目前已有的发电和煤砰石页岩砖两种利用方式外，还可以生产凝石、建筑轻骨料、污水处理滤料和控释肥料等产品。⑹加强固体废弃物技术开发固然重要，但是要想根治问题，需要从全局来推进矿山废弃物资源化进程，可从以下几方面进行：4.1健全完善尾矿、废石开发利用相关法律法规目前对尾矿、废石的资源地位有两种认识，一种观点认为尾矿围岩不属于矿产资源范畴，根据《中华人民共和国矿产资源法》中对矿产资源的定义，认为围岩、尾矿不是地质作用形成的,不是自然资源，因此它不适用于现行的《矿产资源法》。另一种观点是尾矿废石是矿产资源开发过程中形成的,是矿产资源开发利用过程中的衍生品，属于没有利用干净的资源，在开发利用和监督管理上，与矿产资源有着较强的关联性和趋同性。为此，建议补充《矿产资源法》的有关条款,并制定《尾矿废石管理办法》，确定各级管理部门对矿山尾矿、废石的管理职能、权利和义务;明确尾矿的权属;制定市场准入条件。4.2体制创新，科技攻关政府出面组织产、学、研联动，将尾矿废石的综合利用和研发列入矿产资源领域的基础性项目，并与新材料应用的研究相结合，进行全面的科技攻关，就像当年方毅副总理主持中国三大综合矿床（金川、白云鄂博、攀枝花）科技攻关一样，一旦突破成效显著，能迅速将废弃物转化为经济优势。4.3）将尾矿废石的综合利用纳入经济社会发展规划自2006年起，国家已将“节能、减排”工作纳入到经济社会发展规划，并做为一项重要指标调控宏观经济。因此，将尾矿废石的综合利用纳入国民经济社会发展规划，一方面利于缓解资源瓶颈，推动国家节能减排目标的实现；另一方面有利于节约并保护土地资源，为实现国家18亿亩耕地红线提供保障。4.5加大相关法律法规及产业政策的执行力度为确保国家已出台的相关法律、法规和政策在实际中予以坚决落实，保证煤砰石制砖或建筑材料的企业具市场竞争力，提高企业综合利用煤砰石的积极性，建议由建设部、国家发改委、国土资源部、农业部等组成联合检查组，在重要产煤区开展一次《关于进一步加强禁止使用实心粘土砖工作的通知》文件执行情况的检查工作，使现代化的砰石砖厂能够开足马力生产，实现社会效益、环境效益与经济效益的统一。4.6制定并完善鼓励企业开展资源综合利用的产业政策和经济政策对于产生的矿山固体废弃物,应遵循“减量化、资源化、无害化”原则，顺序处理。即先提取有价金属组分或作为能源使用，再选择用于建材或其他相关产业,最后进行无害化处置。对于暂时不能综合开采或者必须同时采出而暂时还不能综合利用的矿产，以及含有有用组分的尾矿、废石，应当采取有效保护措施，防止损失浪费;对于无法利用的尾矿、废石资源，国家应制订强制性的措施，要求企业进行复土造田、绿化植被，同时给予相应的优惠政策。4.7开展灭失矿业权矿山尾矿利用试点工作在重点矿种中，选择2〜3座灭失矿业权矿山的尾矿库，开展综合利用试点工作。通过试点,及时总结经验、完善工艺技术、提高科技含量、延长产品链、提高经济效益,从而建立起可持续开发利用尾矿新机制。[2]参考文献：张小平.固体废物污染控制工程[M].北京：化学工业出版社,