[中国矿业报]用好这些珍贵的矿产资源( 四 )
固体废弃物如何变身宝藏？
□ 邓杰 邓善芝
几个世纪以来 ， 人类社会的快速发展基于对自然资源的使用与消耗 。 尤其是第三次工业革命以后 ， 生物科技与产业革命的迅速发展 ， 使人们对能源和矿石的需求量激增 。 同时 ， 为满足迅速增长的社会需求 ， 各行各业纷纷扩能扩产 。 2012年 ， 国际民间组织“全球足迹网络”（GFN）及英国智库“新经济基金会”提出“地球生态超载日”的概念 。 “地球生态超载日”是指地球当天进入了本年度生态赤字状态 ， 已用完了地球本年度可再生的自然资源总量 。 据测算 ， 约从1970年起 ， 人类对自然的索取开始超越地球生态的临界点 。 从过去数十年来看 ， 几乎每隔10年这一天的到来就会提前1个月 。
资源过度开采和废弃物的无节制排放 ， 造成越来越严重的生态环境问题 。 人类用碧海蓝天换来了现代社会的方便快捷和科技的快速发展 。 随着人们经济水平的提高以及对自身健康的重视 ， 环境的重要性被越来越多的人认识 。 如何在保障人类需求的前提下 ， 尽可能保护和改善环境 ， 寻求资源环境和谐发展的解决方案 ， 成为时下人们关注的重点 。 为节约资源、提高现有资源的利用率 ， 资源综合利用的概念逐渐被人们所熟知 。
在资源开发利用及使用消费过程中 ， 不可避免会产生伴生矿石、围岩及选矿尾矿等 ， 比如钨矿中伴生的铜、铅、锌等含有稀有分散元素的矿物 ， 氧化矿中的碳酸盐和硅酸盐类脉石、有机物生产中产生的废水、生活中的废旧金属和电池等 ， 这些生产和生活废弃物中含有大量的有价金属、有机及无机盐类矿物质资源 ， 将其直接排放到环境中 ， 不仅会造成大量的宝贵资源白白流失 ， 还会影响耕地质量、污染空气和水源 ， 破坏生态环境 。 在资源开发利用和消费过程中 ， 针对这些伴生矿物资源和生产生活中的废弃物开展回收利用 ， 使其重新资源化 ， 从而最大限度地实现现有资源的高效利用 ， 可以称之为资源的综合利用 。
如何实现资源的综合利用？现阶段 ， 资源的综合利用主要从三方面开展：
一、在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用 。
煤炭被人们誉为“黑色的金子”“工业的粮食” ， 它是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一 。 煤矸石是与煤伴生的一种含煤高岭土 ， 过去采煤过程中产生的大量煤矸石一直被作为大宗固体废弃物堆放在煤矿周围 。 正如犹太经典《塔木德》中所说：“世上没有废物 ， 只是放错了地方 。 ”煤的伴生矿——煤矸石也是如此 。 煤矸石综合利用的途径很多 ， 除了传统的利用途径 ， 如回填煤矿采空区、铺路、土壤改良、做建筑材料和发电等 。 最新研究表明 ， 煤矸石还可以作为下游精细加工业的原料 。 如 ， 煤矸石经处理后可以作为橡胶填料 ， 获得与炭黑相当的补强效果；还可以制备聚硅酸铝铁 ， 用于处理造纸综合废水等；此外 ， 煤矸石可以用于陶瓷、耐火材料、橡胶工业、涂料、塑料、4A分子筛、铝硅铁合金等十多个行业 。
二、对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热余压等进行回收和合理利用 。
除矿石中的伴生资源外 ， 矿石资源生产加工过程中还会产生大量的废弃物资源 。 以铜矿尾矿为例 ， 研究表明 ， 铜尾矿中除了可以回收有价金属元素铜之外 ， 还可以回收非金属组分石榴子石、硅灰石等 ， 并将剩余部分作为植物培养基等原料进行利用 ， 实现铜尾矿的减量化和资源化 。 部分有色金属尾矿的主要成分为SiO2 ， 且包含大量钙、镁等元素的氧化物 ， 和市场上普遍运用的建筑材料的化学组成非常相似 。 尾矿用作建筑材料时加工方式比较简洁 ， 能够有效解决成本和能耗问题 。
三、对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用 。
除开展矿山资源的综合利用之外 ， 再生资源回收利用也是开展资源综合利用的重要方面 。 发展再生资源回收行业可以节省采矿、冶炼、电解等工艺环节 ， 大量减少污染排放和能源消耗 ， 也是降低资源对外依存度、推动我国生态文明建设的必由之路 。 中国是全球公认的制造业大国 ， 然而近些年随着人口红利日益消失 ， 以及环保成本的不断抬升 ， 我国资源的对外依存度逐渐走高 。 在此背景下 ， 大力发展再生资源回收利用产业 ， 具有积极重要的战略性意义 。
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