我国如此“值钱”的沙漠,日本曾打算用米换沙,为何被无情拒绝?
给你一斤沙子和一斤大米,相信绝大部分观众都会选择大米。但是就在上个世纪,当日本提出用一斤大米交换一斤沙子时,我国却严词拒绝,这是怎么回事呢?
沙子是地球上库存总量最多的物质之一,同时也是不少人眼中的“废物”。但实际上,日本想要用大米交换的沙子可不是一般的沙子,而是“尾砂”。
什么是尾砂
尾砂是指选矿厂在特定的经济技术条件下,将矿石磨细,在选取有用成分后排放的废弃物,也就是我们常说的“工业固体废物”,在普通人眼中,这些东西的确不如大米重要,但是如果从国家角度来讲,这些“沙子”可比大米值钱多了。
锰矿尾砂
世界上 90 %的工业产品,和 17 %的消费品都是来源于矿物原料(2014年数据),而国内90 %的能源产品和85 %的原材料,都由矿产资源生产,尾矿可作为二次资源,具有很高的开采价值。
位于我国湖南省临湘市的江南大漠,让不少日本人垂涎三尺。因为这片沙漠与我们日常认知中的沙漠有些不同。这片沙漠是人工形成的,通体在阳光的照射下散发出耀眼的银色,这里也号称我国最为值钱的沙漠“银沙滩”,占地面积达到3000多亩。
临湘江南大漠
从1958年开始,每天少则数十吨多则百吨的无公害尾砂经过管道输送,最终送到江南大漠的所在地,五十年的积少成多,让江南大漠从小沙堆变成了大沙海,而这里的每一颗尾砂,都具有相当高的再利用价值,这也是为什么日本人会提出大米换沙子的原因。
尾砂的二次利用至关重要!
据统计 ,我国各种尾砂的平均利用率不到30%,堆放的尾砂给环境造成了严重的危害,尾砂综合回收与利用技术的开发与应用,是我国矿山实施清洁生产,实现无废(或少废)开采的关键环节之一。
用“金矿尾砂”来举例,金矿尾砂一种固体废弃物,是黄金矿山提取黄金过程中所产生的。由于金矿石的金品位一般较低,在提炼黄金过程中,产生尾砂的量与入选矿石的量基本相同。因此 ,黄金矿山在生产过程中,就会产生大量金矿尾砂,而金矿尾砂的大量堆积,不仅造成矿产资源的严重浪费,同时给当地人们的生存环境带来了严重威胁。
尾砂泄露事故
我国黄金矿山具有富矿少、贫矿、 品位低等特点,所以在提炼黄金过程中产生了大量的尾矿尾砂。据不完全统计,全国金矿尾砂的存放量大约为3亿吨(2014年),而且以每年排放2450万吨的速度持续增加,再加上环境污染造成的经济损失,总共可达300亿元左右,金矿尾砂大量堆放,造成的直接污染达几十万公顷,间接污染面积达数百万公顷,并且呈不断扩大趋势。
我国开发利用金矿尾砂的研究起步较晚,对金矿尾砂的成分和性质缺乏全面的认识,造成我国金矿尾砂资源的综合利用率偏低,据统计,全国对金矿尾砂的利用率不到 10%。
自从上世纪60年代开始,由于我国采掘设备比较落后,而选冶技术也相当不成熟,导致矿物资源大量浪费,特别是在80~90年代,经济的快速发展,造成矿物资源中大量的有价元素随着尾矿排走,比如本来一块海绵中有50滴水,但是因为我们力气太小,只能挤出30滴水,那就相当于每一块海绵都浪费了20滴水。
特别是共伴生矿产资源的综合利用率较低,不到20% ,总回收率甚至不到30%。
尾砂流入滦河
随着技术水平的发展,开发利用尾矿二次资源,受到世界各国的高度重视,特别是在科学技术比较发达,但是矿产资源紧缺的发达国家,他们已经投入了大量的人力和财力,开发尾矿资源的综合利用方式。我国对尾矿资源利用起步较晚,但近些年来,我国开始高度重视尾矿资源的综合利用和环境治理。
尾矿资源综合利用和环境治理刻不容缓
《中国21世纪议程》已把,“尾矿的处置 管理和资源化示范工程”提上了日程,国家科技部 发改委和环保部,把尾矿资源的综合利用列为国家鼓励发展项目。
而制作微晶玻璃就是“变尾砂为宝”的一种方法,微晶玻璃是在特定组成的基础玻璃中加入晶核剂,经过热处理控制而制得的一种多晶复合固体材料,而金矿尾砂中恰好含有大量硅酸盐、石英、黄铁矿等物质,这些都是微晶玻璃的主要成分,所以开发、利用金矿尾砂制备微晶玻璃,是一项可靠且对环境十分友好的再利用方式,具有较大的经济效益和环境效益。
微晶玻璃可轻易承受高达700摄氏度的温度骤变
矿产资源所提供的矿物原料、能源和建筑材料等,是人类赖以生存和社会发展中,不可缺少的前提条件。矿业开发是人类进步和社会发展活动中一个重要组成部分,它对人类社会的发展与进步,产生着巨大的推动作用。
然而开发矿业却使环境与发展成为人类两难的选择,一方面促进经济发展和社会进步,而另一方面却又造成了环境污染,影响社会的发展。在金属矿山作业中,会产生大量的固体废料,其中尾矿含量最高,世界每年排弃的尾矿达50多亿吨。
而我国黑色金属及辅料、有色金属、稀有金属、黄金矿山等选厂,每年排放的尾矿量也高达5亿吨以上。因此, 必须寻求妥善的办法,合理利用尾矿,实现经济效益最大化的同时,使矿业开发成为无污染或少污染的行业。
尾矿充填设备
如何处理尾矿
胶结充填技术的应用,不仅可以充分利用矿山固体废料,提高充填体的强度,有效地抑制围岩的破坏,从而避免地表塌陷,保护生态环境的同时也提高了资源回采利用率,使得一些在当代技术条件下,难以得到经济合理利用的矿物废料储存起来,为将来远景资源的二次开发创造了条件,同时也消除或减少了矿山固体废料排放的负面影响。
胶结充填技术的出现和发展对于矿业的进步具有重要的推动作用
如何降低充填成本,是使用胶结充填采矿法的矿山亟待解决的问题之一。据统计 我国目前采用胶结充填法开采的地下矿山,其胶结充填成本占采矿总成本的50%左右。
而在充填成本中,水泥费用则占60%以上。因此, 寻求价格低廉、来源广泛的水泥代用品,是充填采矿法在矿山充填中,降低成本的重要途径 。
非法随意倾倒尾矿会造成严重污染
中国矿业联合会的相关统计显示,我国现有矿山约13万个,采选矿过程中产生的大量废石和尾矿,已成为最大的工业固体废弃物,约占固体废弃物总量的80%。矿山历年废石的堆存量己达上百亿吨,金属矿尾矿累存量己超过50亿吨,并且每年以2-3亿吨的速度增长,到目前为止,而我国工业固体废弃物总利用率在60%左右。
相比之下 ,尾矿的综合利用率大大滞后,综合利用任重道远。许多废石、尾矿堆场因处置不当,或受地形、气候条件及人为因素,易发生崩塌、滑坡、泥石流等事故,给社会 经济 环境造成了严重的危害!为了减少尾矿污染和修复矿山环境,人们提出了各种不同的尾矿覆盖方案,但这些方法难以有效地阻止污染元素的迁移。
尾矿库
尾砂回收后用于井下充填,废石一般通过磨砂厂生产磨砂后用于井下充填,这样既可降低矿山的充填成本,又可以变废为宝,因此如何尽可能地提高尾砂回收率,并进行充填利用是各矿山亟需解决的问题。
可以预见的是,不管是稀土尾砂还是金矿尾砂,都能为我国带来庞大的经济利益,无论是二次提炼还是制作成其他物件,都能够做到“变废为宝”。如果我们的提炼技术能有所突破,让环境污染极大程度减小的话,这片“江南大漠”,就是我国弥足珍贵的资源宝。