多年以來,我國的石灰巖開采和碳酸鈣加工企業基本是自發地從小到大、從少到多逐步發展起來的,統計數據顯示,2020年我國氧化鈣產量占比世界總產量69.76%,儼然是碳酸鈣產品生產大國,但受資源、技術、資金、場地、成本控制等限制,很多企業生產技術落后,存在產業層次低、資源消耗高、環境污染重、土地和能源集約節約程度低、高端人才匱乏、企業自主創新能力不足等諸多問題,仍不是碳酸鈣產品生產強國。
新時代對礦產資源的利用提出更高的要求,特別是人們對生活環境要求更加注重的情況下,如何做到礦產資源利用過程中自然屬性、社會屬性和環境屬性的和諧統一科學發展成為新時代資源型產業發展必須考慮的問題。
1、我國石灰巖資源及碳酸鈣產業存在問題
?。?)碳酸鈣資源配給不合理
許多地區優質石灰巖資源豐富,但大多數被生產低端水泥及冶金溶劑用氧化鈣的大型企業掌控,導致大量優質石灰巖資源被低附加值利用,造成巨大浪費。許多新興的輕質(納米)碳酸鈣企業無法分配或購買到優質的石灰巖原料,這大大限制了高端碳酸鈣產業的發展,無
法發揮優質石灰巖資源的優勢。
?。?)碳酸鈣產業鏈發展不完善
企業數量多、規模小、單企產能低,據統計,除生產活性氧化鈣外,輕質碳酸鈣及納米碳酸鈣企業規模目前大多為10萬噸左右的產能,規模較小,缺乏成規模、上水平的示范性企業和項目。目前在建和在產的企業產品均為石灰石骨料及氧化鈣等產品,主要用于建材、水泥、冶金等行業,同質競爭嚴重,屬于低層次、低附加值的產品,生產過程能耗高、污染重,抗市場風險能力弱。
?。?)生產技術水平落后
大部分產品結構不合理、生產工藝和裝備落后,自動控制和信息化水平低下。生產工藝和裝備的落后導致高能耗、高污染、高排放,以及產品質量低且不穩定等問題嚴重。另外,碳酸鈣企業沒有建立“產學研用”合作機制及相應的研發機構,絕大多數企業沒有研發部門,自主創新能力急需增強;新工藝、新裝備、新產品研發相對滯后,產品技術含量低下;尚未有自己的高新科技品牌,知名度和影響范圍還較為有限。
2、我國石灰巖資源梯級高值高效利用發展策略和建議
(1)推進石灰巖礦山區域整合
對礦產資源進行整合是集中解決礦山開發布局不合理,實現資源規模化、集約化開發的重要手段,是從源頭有效治理礦業秩序混亂的基礎性工作,是調整礦業結構、促進礦業經濟增長方式轉變的有效途徑,對建設資源節約型環境友好型社會,走新型工業化道路具有重大意義。
碳酸鈣產業要實現高值高效健康發展,必須首先要對石灰巖礦山進行整合,統一管理,統一開采,優化配給,防止優礦低用,造成優質石灰巖資源的浪費。要實現礦山區域整合,需從以下3點開展相關工作:
?、偻七M地質勘探,增加和探明石灰巖資源儲備及品位分布。由于歷史原因,我國大部分石灰巖資源的分布和礦山的儲量、品種、品位、產狀、裂隙以及礦體發育情況等缺乏詳細的數據,對于礦山的真實儲量、品種、品位以及礦體內部結構等未能完全掌握,無法制定科學準確的開采方案,極大地制約了石灰巖資源統一智能化綠色開采、優化配給及梯級高值高效開發利用。因此,應全面開展區域范圍內的礦產資源地質勘探工作,掌握詳細的石灰巖資源儲量、品位及分布等情況,為后續碳酸鈣產業發展提供充足的資源儲備。在國家、省、市有關政策的指導下,積極爭取國家、省和市級礦產資源普查資金、全面開展縣域礦產資源的普查、勘探工作,鼓勵開展公益性礦產資源調查、勘探工作。
②組建國有控股礦產投資公司,開展礦產資源的統一開采、統一優化配給、統一管理工作,并以此為平臺引進大型高端礦產開采企業,依法對礦區內礦權進行有償整合,加大資源儲備,尤其是儲量大、品位高的優質石灰巖資源。取締環保、開采規模、開采技術、工藝及裝備不達標的小型采石場。
③深化石灰巖礦產資源整合及綠色礦山開采示范區建設。為促進碳酸鈣產業高質量健康發展,實現碳酸鈣資源的統一管理,統一開采,優化配給,就必須要求深化石灰巖礦產資源的整合和綠色礦山開采示范區建設。整合過程要求以下幾點:
一是建立礦業權注銷或回收補償制度。對礦區內所有石灰巖資源進行高效整合,統一管理,對礦區內已具有礦業權的企業,由政府主導與所有權人進行協商補償,或對相關企業的礦業權進行注銷,收回礦業權但保留原有礦權人的相應權益,確保礦區范圍內礦業權的完整性。二是制定石灰巖資源按需梯級優化配給原則。礦區范圍內的石灰巖資源開采工作應遵循統一管理、統一開采、按需優化配給原則。由開采方根據資源品位和縣域范圍內碳酸鈣深加工企業的規模及產品結構進行優化配給,優先配給區域內經濟結構轉型或產品高質量發展相關生產企業。同時,保留部分資源儲量以滿足后續新型產業建設的需要,最大限度做到資源服務于企業,服務于經濟發展。
三是出臺礦區土地補償標準。由政府職能部門負責與群眾協商溝通,對礦區范圍的土地性質進行調規變更,對已有建筑物按照國家及地方政府規定進行補償搬遷,確保礦區范圍內無住戶、無農田。
?。?)完善石灰巖礦山綠色開采
石灰巖礦山開采企業必須樹立科學發展觀,把建設綠色礦山貫徹于礦山生產全過程中,即從礦山勘察、礦山規劃、建設、開采、加工、直至礦山閉坑、土地復墾和生態環境恢復重建全過程,采用先進的技術設備,實施嚴格的智能化科學管理,實現資源充分合理的開發利用、保護環境、安全生產和礦業經濟可持續發展的目標,將企業建設成為忠實履行社會責任的現代化企業。
?、僖幏痘_采
根據DZ/T0318-2018《水泥灰巖綠色礦山建設規范》和GB16423-2006《金屬非金屬礦山安全規程》要求,遵循綠色開采,貫徹“采剝并舉、剝離先行、貧富兼采”的方針,設計石灰巖礦山綠色開采方案,包括:
石灰巖礦山開采應嚴格按照開發利用方案及設計開采,采用自上而下水平分臺階開采和分層開采結合的方式,控制開采臺階高度和分層高度均不得超過15m,礦山開采要嚴格按照“邊開采、邊治理”的要求進行。
礦山在開采至終了邊坡時,必須采用預裂爆破或光面爆破等控制爆破措施,保證終了邊坡的穩定及完整性,為下一步“邊開采、邊治理、邊綠化”打好基礎。
通過完善爆破工藝、調整工作面推進方向,避免邊角礦損失等措施,保證礦山開采回采率不低于96.5%。
②先進開采工藝及裝備
采礦工藝與設備方面,綠色礦山建設企業應優先采用效率高、廢物產生量小,且對礦區生態環境破壞小的采礦工藝技術與裝備。要求采用國際先進的穿孔-爆破-鏟裝-運輸的開采工藝,引進當前較先進的高風壓一體式潛孔鉆機代替普通潛孔鉆機,采用統一型號的礦山專用
自卸汽車,提高了礦山生產效率,開采裝備采用國內外先進裝備。
?。?)建立石灰巖資源梯級高值高效利用原則
建立健全石灰巖資源梯級高值高效利用原則,核心就是在緊密圍繞國家礦產資源節約和高效利用意見的基礎上,遵循現有石灰巖資源利用的國家/行業標準和規范,結合目前產業發展的具體情況,進一步建立和完善石灰巖資源高值高效利用標準規范體系。
針對石灰巖資源開采和利用,現有標準主要參照國土資源部頒發的DZ/T0213-2002《冶金、化工石灰巖及白云巖、水泥原料礦產地質勘查規范》對水泥、黑色冶金熔劑石灰巖、有色冶金溶劑石灰巖等行業用石灰巖要求進行規定。但該標準僅僅對用于各個行業和相關產品的石灰巖品位的最低要求進行了規定,對于品位上限并沒有具體要求,這很大程度上阻礙了石灰巖資源的高值高效利用推進。
目前,我國礦業發展的現狀,礦山采礦權一經頒發,企業在開采礦產資源的活動中,依法對礦產資源所享有的開采、利用、收益和管理的權利,但企業一般產品較單一,各種品位石灰巖資源都被用于一種或兩種產品的生產,會導致大量優質的石灰巖資源被用于生產市場需求量大、工藝及投資門檻低的低附加值產品,尤其以建筑砂石和水泥行業。建筑砂石大多關注其力學性能,不注重其礦石品位要求,且由于其投資小、需求量大、見效快等特點,大量的優質石灰巖經簡單的破碎、整形、篩選等簡單工藝就可制成砂石骨料,是石灰巖資源消耗的最主要途徑之一。
據國家統計局數據顯示,2019年我國水泥產量已超過23億噸,年消耗石灰巖28億噸以上。水泥行業目前80%以上為央企/國企及大型民營企業,控制著90%以上的石灰巖資源的采礦權,這就導致了90%以上的石灰巖資源可能都將被用于低價值的水泥的生產。
針對我國石灰巖資源開采和利用的現狀,要做到石灰巖資源的梯級高值高效利用,必須要實現礦山整合和綠色開采,在遵循石灰巖資源利用現有的國家/行業標準和規范基礎上,結合目前產業發展和產品技術工藝的具體情況,進一步建立和細分每種產品所需石灰巖品位的上限,最大限度的發揮高品位石灰巖資源價值。
按照石灰巖中CaO含量的梯度變化,可將含量大于54%的優質石灰巖用于生產高附加值的輕質碳酸鈣和納米碳酸鈣產品,主要應用于高端塑料、造紙、涂料、醫藥、電子、食品等行業;將含量處于49%~53%之間的中間品質石灰巖用于生產活性氧化鈣和由此消化得到的氫氧化鈣,主要應用于冶金溶劑、化工及食品深加工等行業;將含量小于48%的低品質石灰巖用于水泥行業和建筑行業。根據石灰巖資源氧化鈣含量不同,將石灰巖原料梯級分配各相關產業,做到資源優質優用,吃干榨盡,價值及環境效應最大化的全閉合產業鏈。
石灰巖梯級高值高效利用原則
?。?)構建石灰巖資源優化配給制度
石灰巖資源優化配給制度是最大限度的防止優礦低用,提高優質石灰巖資源的利用價值,加速碳酸鈣產業向高質量方向發展的強力保障。石灰巖資源優化配給必須遵循以下原則:
?、佼a品市場需求原則。根據碳酸鈣產品市場需求,合理設定企業生產規模,配置碳
酸鈣資源儲量。
?、诋a品需求原料品位供應原則。在滿足碳酸鈣產品原料品位要求和經濟性生產的前
提下,劃定產品相對應的碳酸鈣原料品位區間,最大程度做到優質優用。
?、郛a品產量配置原則。按照企業生產產品產量,配置生產等產量產品所需碳酸鈣資
源,避免大量碳酸鈣資源被低價外賣或用于其他低端碳酸鈣產品生產。
?、軈^域經濟性配置原則。在充分考慮區域開采及運輸成本等因素前提下,進行碳酸鈣資源區域經濟型配置。
?。?)碳酸鈣產業園區規劃及發展原則
合理的碳酸鈣園區產業鏈的布局對碳酸鈣產業的高質量健康發展尤其重要。目前我國目前碳酸鈣產業園區普遍存在企業規模小、產品低端、附加值低、生產工藝及裝備較落后、同質化競爭嚴重、分布及產業鏈不健全等問題,無法打造出具有顯著品牌效益的碳酸鈣產品。
針對上述碳酸鈣園區發展存在問題,必須堅持“四項發展”原則。
①成鏈發展原則。堅持把培育完善優勢產業鏈作為碳酸鈣園區發展的重要途徑,構建深化碳酸鈣產業鏈整合發展機制,推進企業、項目之間的產業鏈延伸建立相互配套,形成相互關聯、相互支撐、相互促進的發展格局。
?、诩s發展原則。通過對碳酸鈣產業集中布局,聚集發展,推動優勢產業為主、輔助產業配套、廢氣、廢渣及廢水的后消納處理產業鏈閉環發展循環發展模式,有效保護環境、實現碳酸鈣資源節約利用、綜合利用、循環利用,推進碳酸鈣產業的發展模式轉變。
?、劬奂l展原則。圍繞碳酸鈣產業主體,重點支持和樹立優勢產業鏈“鏈核”的龍頭重點企業,推動形成既競爭又合作的碳酸鈣產業聚集發展態勢,增強對產業園外產業的吸納、集聚和輻射帶動能力,建立以“點”帶“面”進而輻射周邊的發展模式。
?、芎献靼l展原則。堅持把碳酸鈣產業園區作為合作開放的平臺,主動承接重點區域優質碳酸鈣相關聯產業轉移。立足省內區域產業和經濟合作,支持跨區域建立關聯產業園區,探索新型碳酸鈣產業園區建設模式和運行管理機制。
3、我國碳酸鈣產業發展趨勢及方向
隨著我國經濟提出高質量健康發展,高端碳酸鈣產品在塑料、橡膠、涂料、造紙等行業的需求量將會急劇增加,今后很長一段時間內碳酸鈣產業具有旺盛的發展前景。但從2019年開始,全球經濟呈現增速降緩,全球技術和產品同質化導致全球市場競爭強烈,高端碳酸鈣產業核心技術及裝備國外限制更為嚴格,這對需求高端碳酸鈣產品的企業提出了新的挑戰,但這也是給我國的高端碳酸鈣產品行業提供了機遇,國產的高檔納米碳酸鈣、超微細碳酸鈣、醫用級和食品級碳酸鈣產品的開發必將加快進度;同時功能化、專用化的碳酸鈣產品也是今后碳酸鈣產品發展的方向;另外改良碳酸鈣粉體性質的新型表面活性劑開發也是碳酸鈣產業亟需攻克的難題。
在抓住上述碳酸鈣產業的主要發展方向的同時,更要注重碳酸鈣產業資源的自然屬性、社會屬性和環境屬性的和諧科學統一。要從碳酸鈣產業鏈頭做到善待資源,堅持綠色開采、集約利用、優化配給、梯級利用;鏈中碳酸鈣產品生產工藝及裝備做到綠色化、智能化、規?;?;鏈尾做到精細化、專用化、功能化及系列化。同時,加大政府引導及支持力度,加強企業與企業、企業與科研院所的強強聯合,充分發揮優勢,相信我國的碳酸鈣行業發展未來可期。
來源:田鍵,劉旻,胡攀,等.我國碳酸鈣產業發展與資源梯級高值高效利用思考[J].礦產保護與利用:1-14[2020-12-08].
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