“歡迎你們,我有很多有趣的故事想講給你們聽?!币灰娒?,李章大教授就表現(xiàn)出欣悅之情,跟記者聊起了在開展尾礦開發(fā)利用過程中發(fā)生的一系列故事。
李章大教授1932年出生于廣東汕頭市,泰國(guó)僑眷。雖已年屆耄耋,精神卻異常矍鑠。1954年畢業(yè)于中南礦冶學(xué)院(現(xiàn)中南大學(xué))地質(zhì)系的李教授,現(xiàn)任中國(guó)老科技工作者協(xié)會(huì)國(guó)土資源分會(huì)礦山固廢利用專委會(huì)副主委、中國(guó)資源綜合利用協(xié)會(huì)專家委員會(huì)委員,是中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院尾礦利用技術(shù)中心首任主任,在我國(guó)尾礦開發(fā)利用方面做出了相當(dāng)大的貢獻(xiàn),獲得國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。
“21世紀(jì)將是非金屬礦產(chǎn)大開發(fā),新型非金屬材料工業(yè)大發(fā)展,無機(jī)微晶材料開發(fā)及尾礦農(nóng)用成為基礎(chǔ)大產(chǎn)業(yè)的時(shí)代;礦山將成為資源綜合利用基地,企業(yè)將成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)的實(shí)體。”早在1998年,李章大教授就做出了這樣的“預(yù)言”。
“草根建議”讓老礦山煥發(fā)勃勃生機(jī)
“我有幸參加新中國(guó)礦山建設(shè)和資源開發(fā)全過程,前30年參加找礦勘探、成礦規(guī)劃和礦山資源評(píng)價(jià)、礦山地質(zhì)和資源綜合利用工作;后30年致力于礦山企業(yè)固體廢棄物資源化整體開發(fā)利用的試驗(yàn)研究。綜合前人的科技成果、礦山企業(yè)實(shí)踐和我們對(duì)17個(gè)礦種、60多個(gè)礦山采樣試驗(yàn)資料分析,我深深體會(huì)到,‘20世紀(jì)是金屬礦產(chǎn)大開發(fā)、冶金材料工業(yè)大發(fā)展、鋼鐵成為支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的基礎(chǔ)大產(chǎn)業(yè)的時(shí)代’。但資源的高消耗和環(huán)境的大污染不能再這樣下去了。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)生產(chǎn)力水平的提高,人們?cè)絹碓蕉嗟匕l(fā)現(xiàn),一些非金屬礦產(chǎn)具有新的性能,可制成具有新功能的材料和產(chǎn)品;許多以往廢棄的礦物原料正越來越多地被人們利用,而且顯現(xiàn)出了非常好的性能。”提到對(duì)尾礦資源的綜合利用認(rèn)識(shí)過程,李教授滔滔不絕。
1991年,李教授受命在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院成立尾礦利用技術(shù)中心,其間,先后開展了江西德興銅礦、上鋼梅山鐵礦、遼寧楊家杖子鉬礦、河南靈寶金礦、山東招遠(yuǎn)金礦等尾礦綜合利用項(xiàng)目的試驗(yàn)研究工作。21世紀(jì)初,遼寧省葫蘆島市楊家杖子鉬礦面臨資源枯竭,經(jīng)濟(jì)一度陷入癱瘓, 工人大部分下崗,這里成了上訪的“重災(zāi)區(qū)”。李教授與他的妻子周秋蘭高工一起進(jìn)行實(shí)地采樣,對(duì)當(dāng)?shù)氐奈驳V進(jìn)行試驗(yàn)后,向時(shí)任中共中央總書記胡錦濤同志寫信反映,建議將楊家杖子鉬礦列為資源枯竭礦山經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型試點(diǎn),組建國(guó)家控股礦業(yè)公司,先從開發(fā)尾礦和廢石入手,綜合利用現(xiàn)有礦山廢棄資源,配以國(guó)家資助找礦,科學(xué)規(guī)劃開發(fā)新礦。
2006年,這個(gè)建議被采納,中央主管部門把楊家杖子鉬礦列為資源枯竭礦山經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型試點(diǎn),批準(zhǔn)成立省級(jí)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),納入國(guó)家項(xiàng)目,主管部門和遼寧省人民政府依照國(guó)家相關(guān)法規(guī),承接原有礦山遺留尾礦及毛石山廢石資源的維護(hù)使用權(quán)利,開展其整體開發(fā)利用及周邊找礦工作。在國(guó)家扶持和楊家杖子經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)行政領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)和協(xié)調(diào)下,楊家仗子鉬礦在發(fā)展生產(chǎn)中解決了老礦山遺留問題,實(shí)現(xiàn)了棚戶區(qū)改造,現(xiàn)已成為重?zé)ㄇ啻旱牡V產(chǎn)資源基地,新型礦業(yè)城鎮(zhèn)。
一個(gè)“草根建議”,為這個(gè)資源枯竭型企業(yè)轉(zhuǎn)型提供了一條很好的路子,成為一個(gè)老礦山舊貌煥新顏的實(shí)例。如今,楊家杖子已發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)狀況良好的新區(qū)。
李章大教授對(duì)江西德興銅礦進(jìn)行試驗(yàn)分析,認(rèn)為德興銅礦尾礦中富含絹云母、金紅石,是良好的陶瓷和水泥原料,可利用其高硅含堿金屬和微量金屬組分等資源特點(diǎn),作為更高層次產(chǎn)品的原料加以利用,例如回收絹云母、金紅石、貴重元素制作微晶玻璃花崗巖(現(xiàn)歸入無機(jī)微晶材料)等多功能、廣用途、高產(chǎn)值的新型非金屬產(chǎn)品。
梅山鐵礦位于南京市郊,土地十分珍貴,為減少尾礦占地,北京科技大學(xué)用梅山細(xì)粒尾礦制作免燒磚建筑裝飾材料,先后制成機(jī)壓及澆注、表面金屬化及涂化飾面磚、墻體砌塊及鋪路磚;中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院尾礦中心也試驗(yàn)成功用尾礦燒制廣場(chǎng)磚及尾礦微晶玻璃,并建廠生產(chǎn);礦山還成功地利用尾礦回填井下采區(qū),防止地面塌陷范圍擴(kuò)大。棲霞山鉛鋅銀礦靠近南京棲霞寺風(fēng)景區(qū)和長(zhǎng)江,無法建尾礦庫(kù)。他們用旋流器分離出精砂用作建筑材料,將細(xì)尾礦用箱式壓濾機(jī)壓濾成餅,伴以水泥及粗砂送入井下作充填料,防止了地表陷落,每年還可節(jié)約幾十萬元的外購(gòu)充填費(fèi)用。
尾礦中可利用的成分越來越多
“以往,人們習(xí)慣地以為非金屬材料就是陶瓷、玻璃、水泥、建材等,大量利用,卻產(chǎn)值低、用途有限。隨著科技發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)力水平的提高,非金屬材料現(xiàn)已可以制成用途更廣、價(jià)值更高的新材料,如無機(jī)微晶材料。它是以無機(jī)礦物質(zhì)及金屬、非金屬成分為主要原料,應(yīng)用先進(jìn)技術(shù),按人為目標(biāo)處理成微晶質(zhì)的多功能、高性能復(fù)合新材料,綜合‘玻璃態(tài)’與‘結(jié)晶態(tài)’材料的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用范圍更廣,發(fā)展前景遠(yuǎn)大。”李章大介紹,“傳統(tǒng)的礦山企業(yè),限于歷史原因及經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件,采完礦產(chǎn)生的廢渣成為破壞土地和生態(tài)環(huán)境的災(zāi)害隱患?,F(xiàn)在,我們將這些廢棄物加以利用,用于制作新型材料,既解決了污染環(huán)境、占用土地的問題,又解決了企業(yè)面臨的資源枯竭等一系列問題。因此,我曾提出的‘21世紀(jì)的礦山必將成為資源綜合利用基地’的預(yù)言正在逐步成為現(xiàn)實(shí)?!?/p>
“請(qǐng)您談一談我國(guó)尾礦利用的發(fā)展過程?!庇浾邌柕馈?/p>
“什么叫尾礦,以前定義為礦山在開發(fā)過程中,提取了有價(jià)元素之后,剩余的廢棄物。現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)水平提高了,我們發(fā)現(xiàn),這些廢棄物中可利用的成分也越來越多,甚至可以做到尾礦零排放。”李教授說。
“過去的尾礦在提純過程中,經(jīng)過幾次破碎,最后混在一起。現(xiàn)在我們把‘粗糧’進(jìn)行‘細(xì)作’,最簡(jiǎn)易的辦法就是把它按粒度分開,進(jìn)行系列化應(yīng)用。我們尤其要重視-200目、也就是0.074毫米以下的微米級(jí)(10的-6次方)、細(xì)得像泥一樣的尾礦,它們過去只能用作充填料。現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)了,發(fā)現(xiàn)細(xì)的很好用。納米的概念我們都熟悉,它是十億分之一米,10的-9次方。物質(zhì)細(xì)到納米這個(gè)粒度,性質(zhì)就會(huì)發(fā)生突變,可以制作新材料。目前科學(xué)家提出,1納米~100納米都具有納米的功能,就是說10的-7次方的細(xì)度也可以應(yīng)用,與微米級(jí)只差一個(gè)級(jí)別。這個(gè)細(xì)度的尾礦數(shù)量非常大,可以利用的東西也就更多?!闭劦郊夹g(shù)上的問題,李教授表現(xiàn)出非常地興奮。
以點(diǎn)帶面產(chǎn)生輻射效應(yīng)
“在做工程的過程中,我們以點(diǎn)帶面進(jìn)行推廣,先進(jìn)行小型試驗(yàn),成功了,再進(jìn)行中試,產(chǎn)生效益再進(jìn)行大面積推廣。”最讓李章大教授引以為驕傲的是,他參與實(shí)施的河北省張家口市宣龍式鐵礦的尾礦綜合利用項(xiàng)目。
李教授介紹,張家口市宣化地區(qū)擁有34處鐵礦,3.57億噸鐵礦資源。宣龍式鐵礦發(fā)源地龍煙鐵礦1954年年產(chǎn)百萬噸礦石,占當(dāng)時(shí)全國(guó)礦山開采量的1/10,高居北方之首。朱德委員長(zhǎng)于1955年、陳云同志于1960年親臨礦山指導(dǎo)開發(fā)。限于當(dāng)年社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)水平,以及國(guó)家鋼鐵用料發(fā)展方針、經(jīng)濟(jì)體制及發(fā)展方式變化,宣龍式鐵礦石為非磁性難選礦石,富礦開采殆盡,開發(fā)日漸被忽視。隨著鋼鐵生產(chǎn)中球團(tuán)礦成為主料的興起,赤鐵礦石的優(yōu)點(diǎn)日漸突出。宣化正樸鐵業(yè)公司在生產(chǎn)實(shí)踐中,把煉鐵技術(shù)創(chuàng)新與礦區(qū)鐵礦資源特點(diǎn)結(jié)合起來,走出了一條整體開發(fā)利用礦產(chǎn)資源、自主創(chuàng)新節(jié)能減排、尾礦農(nóng)用、土地整治、用工業(yè)廢物把荒瘠土地改造成良田、化解環(huán)境污染的技術(shù)創(chuàng)新之路。
該企業(yè)在發(fā)展過程中,致力于資源綜合利用及尾礦農(nóng)用,在產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐中取得系列自主創(chuàng)新成果和顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益:發(fā)明了“熔劑性復(fù)合鐵礦粉球團(tuán)礦”,設(shè)計(jì)建造“雙J冶金沖天化鐵爐”,推進(jìn)煉鐵-鑄造生產(chǎn)的節(jié)能、降耗、環(huán)保工作;開辟了宣龍式難選鐵礦產(chǎn)業(yè)化開發(fā)新途徑,擴(kuò)大了礦石利用領(lǐng)域和儲(chǔ)量;開展了固體工業(yè)廢棄物改土造田的農(nóng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),試種了葡萄、西瓜、花生以及各種蔬菜、玉米、水稻等,均獲成功。企業(yè)年產(chǎn)值由幾千萬元升為1億多元,礦石開采品位由TFe50%降至42%以下,連同煉鐵創(chuàng)新技術(shù)被應(yīng)用到周邊礦山企業(yè)的生產(chǎn),獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益;完成用煉鐵爐渣研制無機(jī)微晶材料擴(kuò)大性試驗(yàn),開拓礦渣生產(chǎn)爐渣微晶材料新途徑。
“有機(jī)會(huì)的話,我可以帶你們到宣化實(shí)地考察一下。他們?nèi)〉玫某删涂梢哉f是巨大的,是具有典型意義的。”李教授說。
在李教授家中的書房里面,擺放著各種各樣的尾礦制品,有尾礦做的工藝品、茶具、陶瓷等等。記者拿起一塊泡沫狀的方磚,感覺硬硬實(shí)實(shí),不像普通泡沫那樣柔軟。李教授介紹:“這是我們研究出來的新產(chǎn)品,用于樓房外墻保溫,可以起到很好的防火作用?,F(xiàn)在北京好多在建的樓房保溫工程,大部分是用聚苯乙烯材質(zhì),一旦發(fā)生火災(zāi),燃燒會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體。而我們研制的這個(gè)產(chǎn)品,是非常好的不燃材料,是用尾礦等無機(jī)材料制成的,具有強(qiáng)度高、不燃、隔熱、隔音等功能。”
“要實(shí)現(xiàn)尾礦資源化利用,首先要搞清它的特點(diǎn),查清其中含有的礦物成分、化學(xué)成分,還要查細(xì)度,以便更好地進(jìn)行系列化應(yīng)用。前期試驗(yàn)工作一定要搞好,然后再進(jìn)行工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn),將資源的特點(diǎn)與工藝技術(shù)結(jié)合起來,資源利用程度就提高了。每個(gè)礦山的礦物所含的成分都不一樣,我們一定要因地制宜,從資源的特點(diǎn)出發(fā),擇優(yōu)組合工藝、技術(shù)、設(shè)備,生產(chǎn)出具有資源特點(diǎn)的產(chǎn)品來,這才是科學(xué)。”
在采訪的過程中,李教授還特別提到“山西晶玉建材有限公司”。該公司生產(chǎn)的微晶新型墻體材料,物理性能好,質(zhì)量輕,保溫隔熱,防火,不燃,經(jīng)檢測(cè)達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。目前,該企業(yè)產(chǎn)品已用于烏茲別克斯坦國(guó)家財(cái)政署、國(guó)家圖書館的外墻裝飾工程,寧夏政府辦公樓裝修工程等。其示范工程河津市人民醫(yī)院新辦公樓建成后,與舊樓進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)上、性能上都具有明顯優(yōu)勢(shì)。晶玉建材的發(fā)展,也帶動(dòng)了附近礦山的尾礦資源開發(fā)利用。
“目前,鋼鐵行業(yè)面臨困局,大家都在找出路。而尾礦資源的綜合利用,不能不說是企業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)調(diào)整、創(chuàng)造新效益的一個(gè)源泉。”李教授說。
“您認(rèn)為目前我國(guó)在尾礦綜合利用過程中還應(yīng)該加強(qiáng)哪些方面的工作?”記者問道。
“我認(rèn)為在技術(shù)方面要勇于探索,自主創(chuàng)新,不應(yīng)束縛在落后的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中。隨著科技進(jìn)步和生產(chǎn)力水平的提高,以往制定的某些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范就不一定符合實(shí)際了。在政策方面,國(guó)土資源部、工信部、科技部正在全力貫徹十八屆三中全會(huì)全面深化改革的決定。目前需要做的是,加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加大政策支持力度,為環(huán)保與資源節(jié)約型企業(yè)提供良好的發(fā)展環(huán)境?!崩罱淌谡f。