訪中國資源綜合利用協會專家委員會委員李章大教授
發表時間 :2014-08-13 來源:
“歡迎你們,我有很多有趣的故事想講給你們聽。”一見麵,李章大教授就表現出欣悅之情,跟記者聊起了在開展尾礦開發利用過程中發生的一係列故事。
李章大教授1932年出生於廣東汕頭市,泰國僑眷。雖已年屆耄耋,精神卻異常矍鑠。1954年畢業於中南礦冶學院(現中南大學)地質係的李教授,現任中國老科技工作者協會國土資源分會礦山固廢利用專委會副主委、中國資源綜合利用協會專家委員會委員,是中國地質科學院尾礦利用技術中心首任主任,在我國尾礦開發利用方麵做出了相當大的貢獻,獲得國務院政府特殊津貼。
“21世紀將是非金屬礦產大開發,新型非金屬材料工業大發展,無機微晶材料開發及尾礦農用成為基礎大產業的時代;礦山將成為資源綜合利用基地,企業將成為循環經濟、綠色環保產業的實體。”早在1998年,李章大教授就做出了這樣的“預言”。
“草根建議”讓老礦山煥發勃勃生機
“我有幸參加新中國礦山建設和資源開發全過程,前30年參加找礦勘探、成礦規劃和礦山資源評價、礦山地質和資源綜合利用工作;後30年致力於礦山企業固體廢棄物資源化整體開發利用的試驗研究。綜合前人的科技成果、礦山企業實踐和我們對17個礦種、60多個礦山采樣試驗資料分析,我深深體會到,‘20世紀是金屬礦產大開發、冶金材料工業大發展、鋼鐵成為支撐國民經濟快速發展的基礎大產業的時代’。但資源的高消耗和環境的大汙染不能再這樣下去了。隨著科學技術進步和社會生產力水平的提高,人們越來越多地發現,一些非金屬礦產具有新的性能,可製成具有新功能的材料和產品;許多以往廢棄的礦物原料正越來越多地被人們利用,而且顯現出了非常好的性能。”提到對尾礦資源的綜合利用認識過程,李教授滔滔不絕。
1991年,李教授受命在中國地質科學院成立尾礦利用技術中心,其間,先後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、山東招遠金礦等尾礦綜合利用項目的試驗研究工作。21世紀初,遼寧省葫蘆島市楊家杖子鉬礦麵臨資源枯竭,經濟一度陷入癱瘓, 工人大部分下崗,這裏成了上訪的“重災區”。李教授與他的妻子周秋蘭高工一起進行實地采樣,對當地的尾礦進行試驗後,向時任中共中央總書記胡錦濤同誌寫信反映,建議將楊家杖子鉬礦列為資源枯竭礦山經濟轉型試點,組建國家控股礦業公司,先從開發尾礦和廢石入手,綜合利用現有礦山廢棄資源,配以國家資助找礦,科學規劃開發新礦。
2006年,這個建議被采納,中央主管部門把楊家杖子鉬礦列為資源枯竭礦山經濟轉型試點,批準成立省級經濟開發區,納入國家項目,主管部門和遼寧省人民政府依照國家相關法規,承接原有礦山遺留尾礦及毛石山廢石資源的維護使用權利,開展其整體開發利用及周邊找礦工作。在國家扶持和楊家杖子經濟開發區行政領導的指導和協調下,楊家仗子鉬礦在發展生產中解決了老礦山遺留問題,實現了棚戶區改造,現已成為重煥青春的礦產資源基地,新型礦業城鎮。
一個“草根建議”,為這個資源枯竭型企業轉型提供了一條很好的路子,成為一個老礦山舊貌煥新顏的實例。如今,楊家杖子已發展成為經濟狀況良好的新區。
李章大教授對江西德興銅礦進行試驗分析,認為德興銅礦尾礦中富含絹雲母、金紅石,是良好的陶瓷和水泥原料,可利用其高矽含堿金屬和微量金屬組分等資源特點,作為更高層次產品的原料加以利用,例如回收絹雲母、金紅石、貴重元素製作微晶玻璃花崗岩(現歸入無機微晶材料)等多功能、廣用途、高產值的新型非金屬產品。
梅山鐵礦位於南京市郊,土地十分珍貴,為減少尾礦占地,北京科技大學用梅山細粒尾礦製作免燒磚建築裝飾材料,先後製成機壓及澆注、表麵金屬化及塗化飾麵磚、牆體砌塊及鋪路磚;中國地質科學院尾礦中心也試驗成功用尾礦燒製廣場磚及尾礦微晶玻璃,並建廠生產;礦山還成功地利用尾礦回填井下采區,防止地麵塌陷範圍擴大。棲霞山鉛鋅銀礦靠近南京棲霞寺風景區和長江,無法建尾礦庫。他們用旋流器分離出精砂用作建築材料,將細尾礦用箱式壓濾機壓濾成餅,伴以水泥及粗砂送入井下作充填料,防止了地表陷落,每年還可節約幾十萬元的外購充填費用。
尾礦中可利用的成分越來越多
“以往,人們習慣地以為非金屬材料就是陶瓷、玻璃、水泥、建材等,大量利用,卻產值低、用途有限。隨著科技發展和社會生產力水平的提高,非金屬材料現已可以製成用途更廣、價值更高的新材料,如無機微晶材料。它是以無機礦物質及金屬、非金屬成分為主要原料,應用先進技術,按人為目標處理成微晶質的多功能、高性能複合新材料,綜合‘玻璃態’與‘結晶態’材料的優點,應用範圍更廣,發展前景遠大。”李章大介紹,“傳統的礦山企業,限於曆史原因及經濟、技術條件,采完礦產生的廢渣成為破壞土地和生態環境的災害隱患。現在,我們將這些廢棄物加以利用,用於製作新型材料,既解決了汙染環境、占用土地的問題,又解決了企業麵臨的資源枯竭等一係列問題。因此,我曾提出的‘21世紀的礦山必將成為資源綜合利用基地’的預言正在逐步成為現實。”
“請您談一談我國尾礦利用的發展過程。”記者問道。
“什麽叫尾礦,以前定義為礦山在開發過程中,提取了有價元素之後,剩餘的廢棄物。現在科學技術水平提高了,我們發現,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,經過幾次破碎,最後混在一起。現在我們把‘粗糧’進行‘細作’,最簡易的辦法就是把它按粒度分開,進行係列化應用。我們尤其要重視-200目、也就是0.074毫米以下的微米級(10的-6次方)、細得像泥一樣的尾礦,它們過去隻能用作充填料。現在科學技術發達了,發現細的很好用。納米的概念我們都熟悉,它是十億分之一米,10的-9次方。物質細到納米這個粒度,性質就會發生突變,可以製作新材料。目前科學家提出,1納米~100納米都具有納米的功能,就是說10的-7次方的細度也可以應用,與微米級隻差一個級別。這個細度的尾礦數量非常大,可以利用的東西也就更多。”談到技術上的問題,李教授表現出非常地興奮。
以點帶麵產生輻射效應
“在做工程的過程中,我們以點帶麵進行推廣,先進行小型試驗,成功了,再進行中試,產生效益再進行大麵積推廣。”最讓李章大教授引以為驕傲的是,他參與實施的河北省張家口市宣龍式鐵礦的尾礦綜合利用項目。
李教授介紹,張家口市宣化地區擁有34處鐵礦,3.57億噸鐵礦資源。宣龍式鐵礦發源地龍煙鐵礦1954年年產百萬噸礦石,占當時全國礦山開采量的1/10,高居北方之首。朱德委員長於1955年、陳雲同誌於1960年親臨礦山指導開發。限於當年社會生產力和科學技術水平,以及國家鋼鐵用料發展方針、經濟體製及發展方式變化,宣龍式鐵礦石為非磁性難選礦石,富礦開采殆盡,開發日漸被忽視。隨著鋼鐵生產中球團礦成為主料的興起,赤鐵礦石的優點日漸突出。宣化正樸鐵業公司在生產實踐中,把煉鐵技術創新與礦區鐵礦資源特點結合起來,走出了一條整體開發利用礦產資源、自主創新節能減排、尾礦農用、土地整治、用工業廢物把荒瘠土地改造成良田、化解環境汙染的技術創新之路。
該企業在發展過程中,致力於資源綜合利用及尾礦農用,在產業化實踐中取得係列自主創新成果和顯著的經濟社會效益:發明了“熔劑性複合鐵礦粉球團礦”,設計建造“雙J冶金衝天化鐵爐”,推進煉鐵-鑄造生產的節能、降耗、環保工作;開辟了宣龍式難選鐵礦產業化開發新途徑,擴大了礦石利用領域和儲量;開展了固體工業廢棄物改土造田的農場實驗,試種了葡萄、西瓜、花生以及各種蔬菜、玉米、水稻等,均獲成功。企業年產值由幾千萬元升為1億多元,礦石開采品位由TFe50%降至42%以下,連同煉鐵創新技術被應用到周邊礦山企業的生產,獲得了顯著的經濟社會效益;完成用煉鐵爐渣研製無機微晶材料擴大性試驗,開拓礦渣生產爐渣微晶材料新途徑。
“有機會的話,我可以帶你們到宣化實地考察一下。他們取得的成就可以說是巨大的,是具有典型意義的。”李教授說。
在李教授家中的書房裏麵,擺放著各種各樣的尾礦製品,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,感覺硬硬實實,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品,用於樓房外牆保溫,可以起到很好的防火作用。現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,一旦發生火災,燃燒會產生有毒有害氣體。而我們研製的這個產品,是非常好的不燃材料,是用尾礦等無機材料製成的,具有強度高、不燃、隔熱、隔音等功能。”
“要實現尾礦資源化利用,首先要搞清它的特點,查清其中含有的礦物成分、化學成分,還要查細度,以便更好地進行係列化應用。前期試驗工作一定要搞好,然後再進行工業化規模生產,將資源的特點與工藝技術結合起來,資源利用程度就提高了。每個礦山的礦物所含的成分都不一樣,我們一定要因地製宜,從資源的特點出發,擇優組合工藝、技術、設備,生產出具有資源特點的產品來,這才是科學。”
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”。該公司生產的微晶新型牆體材料,物理性能好,質量輕,保溫隔熱,防火,不燃,經檢測達到了國內先進水平。目前,該企業產品已用於烏茲別克斯坦國家財政署、國家圖書館的外牆裝飾工程,寧夏政府辦公樓裝修工程等。其示範工程河津市人民醫院新辦公樓建成後,與舊樓進行對比,發現在經濟上、性能上都具有明顯優勢。晶玉建材的發展,也帶動了附近礦山的尾礦資源開發利用。
“目前,鋼鐵行業麵臨困局,大家都在找出路。而尾礦資源的綜合利用,不能不說是企業經濟轉型、產業調整、創造新效益的一個源泉。”李教授說。
“您認為目前我國在尾礦綜合利用過程中還應該加強哪些方麵的工作?”記者問道。
“我認為在技術方麵要勇於探索,自主創新,不應束縛在落後的技術標準和規範中。隨著科技進步和生產力水平的提高,以往製定的某些技術標準和規範就不一定符合實際了。在政策方麵,國土資源部、工信部、科技部正在全力貫徹十八屆三中全會全麵深化改革的決定。目前需要做的是,加快轉變經濟發展方式,調整產業結構,加大政策支持力度,為環保與資源節約型企業提供良好的發展環境。”李教授說。
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