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碳酸钙产业高质量健康发展策略和建议

1、推进石灰岩矿山区域整合


对矿产资源进行整合是集中解决矿山开发布局不合理,实现资源规模化、集约化开发的重要手段,是从源头有效治理矿业秩序混乱的基础性工作,是调整矿业结构、促进矿业经济增长方式转变的有效途径,对建设资源节约型环境友好型社会,走新型工业化道路具有重大意义。碳酸钙产业要实现高值高效健康发展,必须首先要对石灰岩矿山进行整合,统一管理,统一开采,优化配给,防止优矿低用,造成优质石灰岩资源的浪费。经过作者多年来参与碳酸钙产业规划的经验,要实现矿山区域整合,需从以下3点开展相关工作。


(1)推进地质勘探,增加和探明石灰岩资源储备及品位分布。由于历史原因,我国大部分石灰岩资源的分布和矿山的储量、品种、品位、产状、裂隙以及矿体发育情况等缺乏详细的数据,对于矿山的真实储量、品种、品位以及矿体内部结构等未能完全掌握,无法制定科学准确的开采方案,极大地制约了石灰岩资源统一智能化绿色开采、优化配给及梯级高值高效开发利用。因此,应全面开展区域范围内的矿产资源地质勘探工作,掌握详细的石灰岩资源储量、品位及分布等情况,为后续碳酸钙产业发展提供充足的资源储备。在国家、省、市有关政策的指导下,积极争取国家、省和市级矿产资源普查资金、全面开展县域矿产资源的普查、勘探工作,鼓励开展公益性矿产资源调查、勘探工作。


(2)组建国有控股矿产投资公司,开展矿产资源的统一开采、统一优化配给、统一管理工作,并以此为平台引进大型高端矿产开采企业,依法对矿区内矿权进行有偿整合,加大资源储备,尤其是储量大、品位高的优质石灰岩资源。取缔环保、开采规模、开采技术、工艺及装备不达标的小型采石场。


(3)深化石灰岩矿产资源整合及绿色矿山开采示范区建设。为促进碳酸钙产业高质量健康发展,实现碳酸钙资源的统一管理,统一开采,优化配给,就必须要求深化石灰岩矿产资源的整合和绿色矿山开采示范区建设。整合过程要求以下几点:


①建立矿业权注销或回收补偿制度。对矿区内所有石灰岩资源进行高效整合,统一管理,对矿区内已具有矿业权的企业,由政府主导与所有权人进行协商补偿,或对相关企业的矿业权进行注销,收回矿业权但保留原有矿权人的相应权益,确保矿区范围内矿业权的完整性。


②制定石灰岩资源按需梯级优化配给原则。矿区范围内的石灰岩资源开采工作应遵循统一管理、统一开采、按需优化配给原则。由开采方根据资源品位和县域范围内碳酸钙深加工企业的规模及产品结构进行优化配给,优先配给区域内经济结构转型或产品高质量发展相关生产企业。同时,保留部分资源储量以满足后续新型产业建设的需要,最大限度做到资源服务于企业,服务于经济发展。


③出台矿区土地补偿标准。由政府职能部门负责与群众协商沟通,对矿区范围的土地性质进行调规变更,对已有建筑物按照国家及地方政府规定进行补偿搬迁,确保矿区范围内无住户、无农田。


2、完善石灰岩矿山绿色开采


石灰岩矿山开采企业必须树立科学发展观,把建设绿色矿山贯彻于矿山生产全过程中,即从矿山勘察、矿山规划、建设、开采、加工、直至矿山闭坑、土地复垦和生态环境恢复重建全过程,采用先进的技术设备,实施严格的智能化科学管理,实现资源充分合理的开发利用、保护环境、安全生产和矿业经济可持续发展的目标,将企业建设成为忠实履行社会责任的现代化企业。


(1)规范化开采


根据DZ/T0318-2018《水泥灰岩绿色矿山建设规范》[21和GB16423-2006《金属非金属矿山安全规程》[P2]要求,遵循绿色开采,贯彻“采剥并举、剥离先行、贫富兼采”的方针,设计石灰岩矿山绿色开采方案。


①石灰岩矿山开采应严格按照开发利用方案及设计开采,采用自上而下水平分台阶开采和分层开采结合的方式,控制开采台阶高度和分层高度均不得超过15m,矿山开采要严格按照“边开采、边治理”的要求进行。


②矿山在开采至终了边坡时,必须采用预裂爆破或光面爆破等控制爆破措施,保证终了边坡的稳定及完整性,为下一步“边开采、边治理、边绿化”打好基础。


③通过完善爆破工艺、调整工作面推进方向,避免边角矿损失等措施,保证矿山开采回采率不低于96.5%。


(2)先进开采工艺及装备


采矿工艺与设备方面,绿色矿山建设企业应优先采用效率高、废物产生量小,且对矿区生态环境破坏小的采矿工艺技术与装备。要求采用国际先进的穿孔-爆破-铲装-运输的开采工艺,引进当前较先进的高风压一体式潜孔钻机代替普通潜孔钻机,采用统一型号的矿山专用自卸汽车,提高了矿山生产效率,开采装备采用国内外先进装备。


3、建立石灰岩资源梯级高值高效利用原则


建立健全石灰岩资源梯级高值高效利用原则,核心就是在紧密围绕国家矿产资源节约和高效利用意见的基础上,遵循现有石灰岩资源利用的国家/行业标准和规范,结合目前产业发展的具体情况,进一步建立和完善石灰岩资源高值高效利用标准规范体系。


针对石灰岩资源开采和利用,现有标准主要参照国土资源部颁发的DZ/T 0213-2002《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范》123对水泥、黑色冶金熔剂石灰岩、有色冶金溶剂石灰岩等行业用石灰岩要求进行规定。


当石灰岩中Ca0%≥48%,MgO%<3%,即可达到水泥用石灰质原料Ⅰ级品要求,当石灰岩矿CaO%<45%,MgO%<3.5%,即可达到水泥用石灰质原料Ⅱ级品要求。当石灰岩工业品位CaO%≥50%,边界品位CaO%≥48%,可达到黑色冶金溶剂用石灰岩的要求;当石灰岩工业品位CaO%≥53%,边界品位Ca0%≥50%,可达到有色冶金溶剂用石灰岩的要求。同时根据专家和有关企业生产经验,轻质《(纳米)碳酸钙的生产对原料石灰岩资源要求见表4所示,其要求石灰岩矿原料中CaO%≥54%,MgO%≤0.7%。


但上述标准仅仅对用于各个行业和相关产品的石灰岩品位的最低要求进行了规定,对于品位上限并没有具体要求,这很大程度上阻碍了石灰岩资源的高值高效利用推进。目前我国矿业发展的现状,矿山采矿权一经颁发,企业在开采矿产资源的活动中,依法对矿产资源所享有的开采、利用、收益和管理的权利,但企业一般产品较单一,各种品位石灰岩资源都被用于一种或两种产品的生产,会导致大量优质的石灰岩资源被用于生产市场需求量大、工艺及投资门槛低的低附加值产品,尤其以建筑砂石和水泥行业。建筑砂石大多关注其力学性能,不注重其矿石品位要求,且由于其投资小、需求量大、见效快等特点,大量的优质石灰岩经简单的破碎、整形、筛选等简单工艺就可制成砂石骨料,是石灰岩资源消耗的最主要途径之一。据国家统计局数据显示,2019年我国水泥产量已超过23亿吨,年消耗石灰岩28亿吨以上。水泥行业目前80%以上为央企/国企及大型民营企业,控制着90%以上的石灰岩资源的采矿权,这就导致了90%以上的石灰岩资源可能都将被用于低价值的水泥的生产。


针对我国石灰岩资源开采和利用的现状,要做到石灰岩资源的梯级高值高效利用,必须要实现矿山整合和绿色开采,在遵循石灰岩资源利用现有的国家/行业标准和规范基础上,结合目前产业发展和产品技术工艺的具体情况,进一步建立和细分每种产品所需石灰岩品位的上限,最大限度的发挥高品位石灰岩资源价值。作者结合多年来从事碳酸钙产业技术、工艺及装备的开发及产业化,制定了按照石灰岩中CaO含量的梯度变化,将含量大于54%的优质石灰岩用于生产高附加值的轻质碳酸钙和纳米碳酸钙产品,主要应用于高端塑料、造纸、涂料、医药、电子、食品等行业;将含量处于49%~53%之间的中间品质石灰岩用于生产活性氧化钙和由此消化得到的氢氧化钙,主要应用于冶金溶剂、化工及食品深加工等行业;将含量小于48%的低品质石灰岩用于水泥行业和建筑行业。根据石灰岩资源氧化钙含量不同,将石灰岩原料梯级分配各相关产业,做到资源优质优用,吃干榨尽,价值及环境效应最大化的全闭合产业链。

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