Question

　非金属矿产资源的保护与可持续发展

Answer 1

非金属矿产是人类开发利用最早的矿产，而且具有一矿多用、多矿同用的特点，其保温、耐磨、绝缘、吸音、隔热、防潮、耐高温、抗震、抗腐蚀、粘性、可塑性、高强度、轻质等性能是金属材料不可取代的。因此，化工、医药、建筑、造纸、塑料、电讯、汽车、航天等部门广泛应用非金属矿产，其加工链条远远长于金属矿产。随着科学技术的不断进步，非金属矿产加工链条越来越长，其价值也越来越高。目前世界上非金属矿年开采量高达250亿t，占世界矿石年开采量的70%以上，并且向高附加值的深加工、精加工方向的发展速度也越来越快。非金属矿产的开发利用程度已成为衡量一个国家科学技术水平和工业化程度的重要标志之一。一些发达国家非金属矿产值已远远高于金属矿产值。

近年来我国非金属矿的开发利用有了长足发展，河南是非金属矿产资源丰富的地区，开发利用也在每年进步，但仍然以销售原矿和粗加工为主，资源利用率低，浪费资源的问题比较严重。对环境的破坏也已引起了重视。加强矿产资源的综合利用和保护已势在必行。

一、非金属矿产资源的保护

河南省非金属矿产资源由于科技水平问题，或是设备、管理问题，开发利用程度不高。而由于法制和管理工作还不完善，使一些资源被浪费和破坏。因此，必须对全省的非金属矿产资源做出总体规划，在规划的基础上依法管理，保护好矿产资源。

1.非金属矿产资源规划

（1）完善法制、法规，明确矿产资源规划的法律地位。2000年国务院国土资源部出台了矿产资源规划管理办法，为我国矿产资源规划提出了规范性文件，在国务院矿产资源法实施细则修改中，应对相应条款进行修改，使矿产资源规划的编制、审批程序规范化，明确矿产资源规划是设置矿业权的前提条件，河南省也应在国家法律、法规的基础上进一步对河南省矿产资源规划的编制、审批、管理提出系统的方案。

（2）河南省应在全国矿产资源规划的基础上，按法律、法规的要求，制定河南省的矿产资源规划。非金属矿产方面，要对建筑材料非金属矿产，如水泥灰岩、花岗石、大理石饰面材料矿产、珍珠岩等提出规划意见，对冶金辅料矿产，如耐火粘土、蓝晶石类矿物矿产、石墨等提出规划意见，对化工和其他矿产，如独山玉、膨润土、金红石、化工灰岩、重晶石等提出规划意见。

（3）各地区应根据非金属矿产赋存和开发应用情况，提出地区性规划，如信阳市应搞好火山岩系列（膨润土、沸石、珍珠岩等）非金属矿产区的规划，南阳搞好蓝晶石、红柱石、夕线石、金红石的矿产地的规划，豫西、豫北各市应对灰岩、耐火粘土等矿产搞好规划。

2.加强法制建设，维护矿业秩序，确保合理利用和保护矿产资源

（1）在有关矿产资源规划的立法中，明确规划在矿业设置程序中的法律地位，矿业权的设置必须服从规划的指导，违背规划而设置的矿业权应该可以被撤销。

（2）各级政府应加强执法力度，坚决取缔无证开采，下决心整顿好那些长期存在矿业秩序问题的矿区。只有矿业秩序根本好转，才能确保规划的实施和资源得到保护。

二、坚持可持续发展战略，树立环保意识，把矿业开发和生态环境保护紧密结合起来

1.保护自然景观，防止开采矿产资源造成的灾害和环境的污染

（1）河南省非金属矿产开发比较普遍，尤其是石灰岩作为水泥灰岩、熔剂灰岩及其他建筑材料的开采范围很广，大部分都不同程度对自然景观起着破坏作用。一些作为旅游景点的地区，如查岈山、云台山等常常是由质量很好的建筑材料花岗岩、石灰岩形成的地貌景观，一些可观赏的洞穴常常是石灰岩地区的喀斯特溶洞。因此，与旅游管理部门，环境保护部门共同规划管理好这些旅游资源，使优美的自然景观不被破坏是一项重要的任务。

（2）开采矿产资源的过程如果处理不当会引发一系列灾害。如地下开采造成地面塌陷，地表开采不合理，造成开采面崩塌，废渣、废石堆放不当发生滚落或雨季造成泥石流，尾矿储存不当也可因大雨冲破尾矿坝形成泥石流，这些问题在河南省历年来都有发生。因此，必须坚持矿山建设前要有经过批准的开采设计，确定科学合理的开采方案及废石废渣和尾矿的处理。

（3）建立矿山企业边开采边恢复地形地貌和复垦的制度，对矿山企业复垦的要求，在矿产资源法律、法规中都有规定，但是缺乏行之有效的可操作的制度办法，再加上矿山企业大部分效益不高，实行比较困难。因此，国土资源管理部门应加强这项制度的建设，促成这项工作有效地开展起来。

（4）非金属矿产的采选加工对环境的污染有空气和水、水泥生产、耐火粘土矿煅烧，一些非金属矿的粉碎磨细都会造成粉尘和有害气体对空气的污染。矿石采选的废水也会污染地表水和地下水，如石墨选厂废水的污染相当严重。尽管现在全民的环保意识大大增强，矿山设计中环保措施也都有专门阐述，但由于技术水平不高，治理措施不力，常常不尽如人意，加强管理，提高技术水平，消除污染是今后面临的重要任务。

2.二次资源的利用

自然资源包括环境资源、矿产资源和生物资源等，统称为一次资源。

人类生产和生活所排放丢弃的大量废弃物包括废水、废气和固体废物被称为废物。废物并非无用，而是暂时不用，人类完全有能力将这些废物变成新的资源，这些可供人类二次利用的“三废”物质，统称为二次资源。

1）废石与尾矿的利用

矿山开采过程中剥离及掘进时产生的无工业价值的矿床围岩和岩石称为废石，选矿产出精矿后剩余的废渣成为尾矿。废石和尾矿是矿石采选中产生的固体废弃物。由于不同矿产其围岩及矿石组成不同，其废石和尾矿的成分不同，开发利用方向也不一样，一般来说有下面几个方面。

（1）提高技术水平和管理水平，以此提高采矿回采率，选矿回收率、降低贫化率，在选矿中根据尾矿成分，研究综合回选工艺。

（2）做井下填充料，尾矿和废渣用水泥胶结可做井下采空区的填充料，也可做铺路材料和填坑材料。

（3）做非金属矿利用，许多废石和尾矿中含多种非金属矿物，如硅石、石英、长石及各类粘土或高岭土、白云石或石灰石、蛇纹石等，都可以加以利用。原地矿部综合所就研究出用钾长石尾矿生产性能优于天然花岗岩的微晶玻璃花岗岩产品。

（4）做建筑材料，如制尾矿砖或制作尾矿砂加气混凝土。尾矿砖是以尾矿砂为主要原料（配比65%～67%），以粉煤灰（15%～20%）、磨细石灰（8%～12%）、石膏（3%）为激发剂，经搅拌、轮碾、成型、蒸汽养护而制成的一种墙体材料。其性能见表4-2-1。

表4-2-1

尾矿砂加气混凝土是以水泥（16%～18%）、水渣粉（32%～34%）、尾矿砂（48%～52%）为原料，与加气剂按比例配制而成的一种轻质多孔建筑材料。

生产工艺过程为原材料加工制备→配料浇注→坯体静停和切割→蒸汽养护→制品出釜。混凝土具有容量轻、保温性能好等优点，其性能见表4-2-2，可用做一般工业和民用建筑的围护结构和间隔墙。

表4-2-2　加气混凝土性能

2）矿山废水的治理与利用

（1）废水的分类。废水的成分非常复杂，性质千差万别。每种废水都是多种杂质和若干项污染物指标的综合体，往往以其中起主导作用的一两项污染因素进行描述和分类。由于污染物的来源、产生的方式、特性和形态的不同，分类的方法也不相同。

河南省非金属矿采选加工过程中产生的废水，可按污染程度分为两类。

第一类：矿山工业废水，包括采矿、选矿生产废水和洁净废水。生产废水是直接从生产过程中排放出的废水，水与矿物、原材料、药剂、半成品、成品或设备直接接触，夹带大量杂质或污染物。这种废水污染程度较重，危害也大。洁净废水是生产中的冷却用水，未接触污染物质，只是水温略有升高。

第二类：矿山生活污水和径流污水。

（2）废水治理方法分类。处理废水的方法，随废水中所含污染物性质与回收水的用途而异。按方法的作用原理，分为四类。

A.物理治理法。这是最常用的一种净化治理废水的技术，既可作为独立的治理方法应用，也可用做化学法、物理化学法和生物化学法的预处理方法，甚至成为这些方法不可分割的一个组成部分。

物理治理法主要是用来分离和回收废水中的悬浮性物质，处理过程中不改变污染物质的组成和性质。但对于多数废水，处理后往往达不到较为理想的效果，还需与其他治理方法联合使用。然而，这种治理方法的设备比较简单、操作方便，对某些废水的分离效果良好，使用还相当广泛。

B.化学治理法。通过化学反应，改变废水中污染物的化学性质和状态，分离和回收废水中的胶体物质，溶解性物质等污染物质，消除其毒性。

化学治理法需用化学药剂或材料，因而处理费用较高，运行管理也较严格。通常，化学治理法需与物理治理法配合起来使用。如，处理废水前，往往用沉淀或过滤等手段作为前期处理；在某些场合下，又须用沉淀和过滤等手段进行后处理。

C.物理化学治理法。废水处理过程中，经常利用污染性物质从一相转移到另一相的过程，即传质过程，分离废水中的溶解性物质，回收其中的有用成分，以使废水得到深度净化。从废水中回收某种特定的物质，或是有毒、有害，又不易被微生物降解的污染物质时，采用这种治理方法最为有效。

D.生物化学治理法。处理废水过程中，利用自然界存在的大量微生物具有氧化分解有机物，并将其转化为无机物的功能，采用一定的人工措施，创造出有利于微生物生长繁殖的环境，使其大量繁殖，以提高分解氧化有机物效率，达到净化废水的目的。

实践表明，利用微生物处理工业废水中的有机物，具有效率高、运行费用低、分解后的污泥可用做肥料等优点。故主要用来除去废水中溶解的或胶状的有机污染物质。

（3）废水处理程度分类。废水治理程度一般划分为一级、二级和三级治理。

A.一级治理。多用机械方法和简单的化学方法，除去废水中的悬浮态或胶体态物质、浮油以及中合酸碱、进行pH值调整等都属于初级处理，常作为进一步处理的准备阶段。对于重金属污染轻微的废水，可以作为主要的处理形式。一般经过一级处理后，悬浮性固体的去除率为70%～80%，而BOD的去除率只有20%～30%，废水净化程度不高。

B.二级治理。经过一级治理后的废水，还含有大量溶解状态的污染质、胶体物、氯化物和硫化物等有害物质。二级治理的任务主要是去除废水中的有机污染物。通常采用生物化学方法，去除可生物降解的溶解性有机污染物和部分胶体污染物，用以减少废水的BOD和部分COD。经二级治理以后可去除90%左右能被生物降解的有机物，90%～95%的固体悬浮物以及80%～95%的BOD。也可采用化学混凝法和沉淀法进行处理。

C.三级治理（又称深度治理）。将二级治理后的污水，再用物理化学技术治理，去除可溶性的重金属无机物，不能降解的有机物，各种病毒、病菌、磷、氮等，最后达到某种特定的水质要求或使用标准。

废水的治理程度决定于治理后水的出路和欲利用情况。若纳入公共下水管道和灌溉，多数废水仅着眼于一级治理。若排入到水体，要根据受纳水体水质的要求，决定治理程度，并考虑到近期与远期的情况，分期实施。对一些成分简单的废水，往往采用某一单元技术便可达到目的，没有必要再分成一、二、三级治理。只有成分复杂、或成分虽然单纯但浓度较高，要求处理程度也较高的废水，方联合采用多种治理技术。

矿山废水的治理必须建立在对废水控制的基础上，首先要采取有效措施，减少通过各种途径进入矿山的水量，并控制废水扩散，另外就是改进生产工艺降低和杜绝污染源的发生量。

（4）矿山废水的利用。

A.循环用水，使废水在一定的生产过程中多次重复利用或采用接续供水系统，实现一水多用，不但可以达到降低废水排放量，也可降低污染物的排放浓度，节约用水。

B.废水中含有部分有用的矿物和进入水体中的原材料、半成品甚至成品，以及能源物质，可采用必要的措施，回收利用这些物质，化害为利。

C.经过用适当方法治理的废水，但治理等级可以分别用于饮用、灌溉或其他工业生活用水，治理方法和治理等级要按其用途而定。