鎳資源開發可持續發展策略

時間:2022-11-29 11:29:17

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鎳資源開發可持續發展策略

摘要:我國是全球鎳消費第一大國,在世界鎳消費總量中的占比高達四成左右。而我國的鎳金屬產量明顯不足,需求缺口逐年增加。而在這一進程中,粗放式鎳礦開采和利用給生態環境帶來了一定的負擔。本文從資源戰略、環境治理、持續發展的角度,在對我國鎳資源分布及開發現狀調查的基礎上,對鎳資源開發中所面臨的問題及可持續發展策略展開實踐研究,并對鎳資源開發的關鍵技術給予分析,以實現對我國鎳礦采、選、冶生產中的低污染、高效益運營提供參考。

關鍵詞:鎳資源;可持續發展;環境治理

鎳自十七世紀中葉被分離出以來,作為一種重要的有色金屬,以其優越的延展性、良好的機械強度、超高的化學穩定性,在合金制造的諸多領域獲得的廣泛的應用,成為軍工制造和民用工業重要的原材料[1]。全球已探明的鎳礦約有230億噸,礦床可分為兩大類,即銅鎳硫化礦、紅土鎳化礦。其中銅鎳硫化礦約有104億噸;紅土鎳化礦約有127億噸,而平均鎳含量約在1%左右。伴隨著全球經濟的發展,各國對鎳的需求日益增大,這也導致這一戰略物資在全球范圍內的爭奪越演越烈。自21世紀開始,我國鎳消費總量呈逐年上升的趨勢,國內不銹鋼產業的規模發展,成為鎳資源消費增長的推手[2]。

1我國鎳資源分布及開發現狀

資料顯示,我國鎳礦資源總儲量為784萬噸,主要分布在西北、西南和東北地區,在全球鎳資源保有儲量中居第九位。在分布全國18個省市100多家鎳礦產地中,以甘肅金川的規模最大,為已探明的世界鎳礦礦藏第三位。我國對鎳礦資源的開發始于20世紀的5、60年代,伴隨著我國基層工業能力和開采技術的提升,鎳資源的開發和利用經歷了近五十年的發展,已基本成熟,形成了采礦、選礦、冶煉為一體的綜合化生產能力,達到了國際領先水平。而不可忽視的是,我國鎳礦的開采難度普遍較高,交通不便、地質條件復雜、設備投入大,導致我國鎳精礦的產能供應持續不足,影響了資源市場的占有率[3]。2005年起,我國躍升為全球鎳消費第一大國,在世界鎳消費總量中的占比高達四成左右。而在這一背景下,我國的鎳金屬產量明顯不足,需求缺口逐年增加。鎳資源的消費增速大于鎳礦石生產能力的趨勢不減,導致我國內資源的自給率逐年下降。同時,因新增鎳礦探明儲量增長不足,導致我國鎳資源保障年限遠低于國際平均水平,也呈現出繼續走低的態勢。為滿足我國日趨嚴峻的鎳市場供需矛盾,我國部分地區開始從菲律賓等國家進口鎳原礦,以緩解這一發展中的矛盾。我國鎳市場對外依賴高達70%以上[4]]。

2鎳資源開發中所面臨的問題

2.1鎳資源短缺且保障力不足。我國已探明的鎳礦資源與全球鎳礦的資源型式相反,鎳礦資源中,硫化銅鎳礦的資源占比高達九成作用,且我國的鎳礦資源主要分布在我國西北地區。經歷近五十多年的開采,近半數以上的鎳礦得到了開發,資源存量不能滿足持續發展的要求,面臨著較為嚴峻的鎳資源危機。同時,已有礦床的開發難度較大,面臨著地應力高、礦床散裂、礦體深埋等一系列的實際開采問題。為應對這一生產現狀,我國鎳礦的采礦場多采用下向分層進路式膠結充填采礦法,開采成本較高,導致鎳精礦應對國際市場波動時的市場壓力較大[5]。2.2鎳資源開采中的環保問題頻發。受限于我國鎳礦床的特性,造成鎳資源開采中伴生大量的廢石及廢水排放,同時鎳礦的選礦、冶煉作業中,也不可不免地產生大量的固體廢棄物,如鎳礦尾砂、水碎渣等。鎳礦資源開發中的固體或液體廢棄物,占用土地,污染地下水,給采區的生態環境帶來了沉重的負擔。隨著國內鎳資源深井開采技術的不斷應用,導致采礦場地壓顯現,圍巖變形。同時,隨著采礦場開采深度的不斷突破下限,導致地下承壓水增大。這些都導致鎳礦區的地質災害發生機率陡增,成為引發區域生態環境災害的隱性誘因。當期,部分采礦場回填恢復礦區生態,但成效十分有限。這些都與新時期日益嚴格的環保趨勢格格不入,鎳開采和生產企業面臨著嚴峻的環保整治問題。未來,伴隨著我國鎳資源深井礦床和低品位礦床的持續開挖,將會引發更為復雜的環保問題[6]。

3鎳資源可持續發展策略

一段時期以來,以美國為代表的發達國家,為保障本國鎳礦資源利益,確保對鎳市場的控制力,鼓勵本國公司進行海外的開發和并購,進而實現其全球資源戰略,確保本國戰略資源安全及國家經濟安全。針對這一國際格局及我國鎳資源的開發和利用現狀,提出鎳資源可持續發展策略。3.1革新開發模式,開拓海外資源。在合理地對我國鎳礦資源進行節制性開采的同時,積極參與海外礦藏的勘探與開發,以獲取優質、廉價礦藏,是確保我國鎳資源安全的重要渠道。國內開發企業在國家法規和產業政策的引領下,環保先行,革新傳統的粗放式的開采方式,積極發展鎳資源開發的再生產業鏈條,建立起完成的鎳資源采、選、冶的配套回收機制,保障再生鎳原料的供應。同時,加快鎳資源產業經營的國際化步伐,將海外鎳資源的有效利用作為我國鎳資源可持續發展的戰略支點,重視全球鎳礦資源的競買,保障國家鎳資源的平穩供應。3.2降低環境危害,保護礦山資源。隨著鎳資源開采和利用進程的不斷深入,行業面對日趨嚴峻的生態環境保護壓力。鎳礦的采、選、冶的過程中,所產生的大量的廢棄物,無論是排放,還是堆砌都將對區域生態環境的產生極大的負擔。鎳資源的清潔無廢開采成為其工業化進程中的必然選擇。鎳礦開采企業需不斷地增加研發力度,以降低環境危害。如對鎳礦冶煉所產生的廢渣,可以采用新型的充填膠凝材料,應用于充填采礦技術中,減少廢棄物的排放,實現經濟和環保效益上的雙贏。3.3優化產業結構,調整產品布局。推動我國鎳礦開發企業的規模化發展,依托資源、金融、保險等體系為其行業發展提供保障,逐步形成具有代表性的國際大型鎳礦企業,提升國際市場的話語權和競爭力。同時,為應對國際鎳礦資源的開發模式,在環境科學評估的基礎上,可將我國鎳資源的冶煉加工向沿海地區靠攏。同時,加大產品的調整力度,實現我國鎳產業由單一電解鎳向附加值更高的精品鎳的轉型。

4鎳資源開發可持續發展的關鍵技術

隨著我國對鎳資源開采和利用不斷加大技術研發投入,在鎳資源成礦理論研究和找礦技術攻關上獲得了長足的進步;對前期開采所產生的露天邊坡和礦體上下盤殘的有效開發,以邊角礦和二次資源開采為代表的開采技術應用,將成為延長鎳礦采礦年限的有效途徑。以填采法為代表的新開采技術在深井和貧礦實踐應用,不僅實現了綠色開采,同時也獲得了較高的鎳資源回收能力,降低了鎳礦石的貧化率;低品位資源原位溶浸采礦技術雖在鎳資源的溶浸工業作業中仍處于實踐階段,但因其自身技術的優勢,將成為我國鎳資源開采可持續發展中的關鍵技術。

參考文獻:

[1]孫貴尚,桓曼曼,刁金東.西部資源開發與可持續發展對策[J].國土與自然資源研究,2001,(1):18-20.3.

[2]張佳東,張艷飛,余倩,等.基于層次分析法的中國鎳資源安全評價[J].中國礦業,2013,(9):38-41.

[3]白雪垠.我國鎳礦資源開發利用現狀及其進口策略[J].中國商貿,2014,(6):123-125.

[4]徐愛東,顧其德,范潤澤.我國再生鎳鈷資源綜合利用現狀[J].2013,(3):64-65.

[5]楊家才,常艷,李淑英.2013年度中國地質調查輿情分析與展望[J].資源與產業,2014,(5):78-82.

[6]孫濤,王登紅,婁德波,等.中國成鎳帶與找礦方向探討[J].中國地質,2014,(6):1986-2001.

作者:王元剛 單位:青海黃河礦業有限責任公司