多年以來,我國的石灰岩開採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年我國氧化鈣產量佔比世界總產量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後,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註重的情況下,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、我國石灰岩資源及碳酸鈣產業存在問題 (1)碳酸鈣資源配給不合理 許多地區優質石灰岩資源豐富,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,導致大量優質石灰岩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岩原料,這大大限制了高端碳酸鈣產業的發展,無 法發揮優質石灰岩資源的優勢。 (2)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、上水平的示範性企業和項目。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,主要用於建材、水泥、冶金等行業,同質競爭嚴重,屬於低層次、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。 (3)生產技術水平落後 大部分產品結構不合理、生產工藝和裝備落後,自動控制和信息化水平低下。生產工藝和裝備的落後導致高能耗、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、新產品研發相對滯後,產品技術含量低下;尚未有自己的高新科技品牌,知名度和影響範圍還較為有限。 2、我國石灰岩資源梯級高值高效利用發展策略和建議 (1)推進石灰岩礦山區域整合 對礦產資源進行整合是集中解決礦山開發佈局不合理,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,必須首先要對石灰岩礦山進行整合,統一管理,統一開採,優化配給,防止優礦低用,造成優質石灰岩資源的浪費。要實現礦山區域整合,需從以下3點開展相關工作: ①推進地質勘探,增加和探明石灰岩資源儲備及品位分佈。由於歷史原因,我國大部分石灰岩資源的分佈和礦山的儲量、品種、品位、產狀、裂隙以及礦體發育情況等缺乏詳細的數據,對於礦山的真實儲量、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採方案,極大地制約了石灰岩資源統一智能化綠色開採、優化配給及梯級高值高效開發利用。因此,應全面開展區域範圍內的礦產資源地質勘探工作,掌握詳細的石灰岩資源儲量、品位及分佈等情況,為後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採、統一優化配給、統一管理工作,並以此為平台引進大型高端礦產開採企業,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、品位高的優質石灰岩資源。取締環保、開採規模、開採技術、工藝及裝備不達標的小型採石場。 ③深化石灰岩礦產資源整合及綠色礦山開採示範區建設。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,統一開採,優化配給,就必須要求深化石灰岩礦產資源的整合和綠色礦山開採示範區建設。整合過程要求以下幾點: 一是建立礦業權註銷或回收補償制度。對礦區內所有石灰岩資源進行高效整合,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註銷,收回礦業權但保留原有礦權人的相應權益,確保礦區範圍內礦業權的完整性。二是制定石灰岩資源按需梯級優化配給原則。礦區範圍內的石灰岩資源開採工作應遵循統一管理、統一開採、按需優化配給原則。由開採方根據資源品位和縣域範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後續新型產業建設的需要,最大限度做到資源服務於企業,服務於經濟發展。 三是出台礦區土地補償標準。由政府職能部門負責與羣眾協商溝通,對礦區範圍的土地性質進行調規變更,對已有建築物按照國家及地方政府規定進行補償搬遷,確保礦區範圍內無住户、無農田。 (2)完善石灰岩礦山綠色開採 石灰岩礦山開採企業必須樹立科學發展觀,把建設綠色礦山貫徹於礦山生產全過程中,即從礦山勘察、礦山規劃、建設、開採、加工、直至礦山閉坑、土地復墾和生態環境恢復重建全過程,採用先進的技術設備,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。 ①規範化開採 根據DZ/T0318-2018《水泥灰岩綠色礦山建設規範》和GB16423-2006《金屬非金屬礦山安全規程》要求,遵循綠色開採,貫徹“採剝並舉、剝離先行、貧富兼採”的方針,設計石灰岩礦山綠色開採方案,包括: 石灰岩礦山開採應嚴格按照開發利用方案及設計開採,採用自上而下水平分台階開採和分層開採結合的方式,控制開採台階高度和分層高度均不得超過15m,礦山開採要嚴格按照“邊開採、邊治理”的要求進行。 礦山在開採至終了邊坡時,必須採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“邊開採、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,保證礦山開採回採率不低於96.5%。 ②先進開採工藝及裝備 採礦工藝與設備方面,綠色礦山建設企業應優先採用效率高、廢物產生量小,且對礦區生態環境破壞小的採礦工藝技術與裝備。要求採用國際先進的穿孔-爆破-鏟裝-運輸的開採工藝,引進當前較先進的高風壓一體式潛孔鑽機代替普通潛孔鑽機,採用統一型號的礦山專用 自卸汽車,提高了礦山生產效率,開採裝備採用國內外先進裝備。 (3)建立石灰岩資源梯級高值高效利用原則 建立健全石灰岩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,遵循現有石灰岩資源利用的國家/行業標準和規範,結合目前產業發展的具體情況,進一步建立和完善石灰岩資源高值高效利用標準規範體系。 針對石灰岩資源開採和利用,現有標準主要參照國土資源部頒發的DZ/T0213-2002《冶金、化工石灰岩及白雲岩、水泥原料礦產地質勘查規範》對水泥、黑色冶金熔劑石灰岩、有色冶金溶劑石灰岩等行業用石灰岩要求進行規定。但該標準僅僅對用於各個行業和相關產品的石灰岩品位的最低要求進行了規定,對於品位上限並沒有具體要求,這很大程度上阻礙了石灰岩資源的高值高效利用推進。 目前,我國礦業發展的現狀,礦山採礦權一經頒發,企業在開採礦產資源的活動中,依法對礦產資源所享有的開採、利用、收益和管理的權利,但企業一般產品較單一,各種品位石灰岩資源都被用於一種或兩種產品的生產,會導致大量優質的石灰岩資源被用於生產市場需求量大、工藝及投資門檻低的低附加值產品,尤其以建築砂石和水泥行業。建築砂石大多關注其力學性能,不注重其礦石品位要求,且由於其投資小、需求量大、見效快等特點,大量的優質石灰岩經簡單的破碎、整形、篩選等簡單工藝就可製成砂石骨料,是石灰岩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,年消耗石灰岩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,控制着90%以上的石灰岩資源的採礦權,這就導致了90%以上的石灰岩資源可能都將被用於低價值的水泥的生產。 針對我國石灰岩資源開採和利用的現狀,要做到石灰岩資源的梯級高值高效利用,必須要實現礦山整合和綠色開採,在遵循石灰岩資源利用現有的國家/行業標準和規範基礎上,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岩品位的上限,最大限度的發揮高品位石灰岩資源價值。 按照石灰岩中CaO含量的梯度變化,可將含量大於54%的優質石灰岩用於生產高附加值的輕質碳酸鈣和納米碳酸鈣產品,主要應用於高端塑料、造紙、塗料、醫藥、電子、食品等行業;將含量處於49%~53%之間的中間品質石灰岩用於生產活性氧化鈣和由此消化得到的氫氧化鈣,主要應用於冶金溶劑、化工及食品深加工等行業;將含量小於48%的低品質石灰岩用於水泥行業和建築行業。根據石灰岩資源氧化鈣含量不同,將石灰岩原料梯級分配各相關產業,做到資源優質優用,吃幹榨盡,價值及環境效應最大化的全閉合產業鏈。
石灰岩梯級高值高效利用原則
(4)構建石灰岩資源優化配給制度 石灰岩資源優化配給制度是最大限度的防止優礦低用,提高優質石灰岩資源的利用價值,加速碳酸鈣產業向高質量方向發展的強力保障。石灰岩資源優化配給必須遵循以下原則: ①產品市場需求原則。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。 ②產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。 ③產品產量配置原則。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於其他低端碳酸鈣產品生產。 ④區域經濟性配置原則。在充分考慮區域開採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。 (5)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佈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後、同質化競爭嚴重、分佈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。 ②集約發展原則。通過對碳酸鈣產業集中佈局,聚集發展,推動優勢產業為主、輔助產業配套、廢氣、廢渣及廢水的後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。 ③聚集發展原則。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。 ④合作發展原則。堅持把碳酸鈣產業園區作為合作開放的平台,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 隨着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、塗料、造紙等行業的需求量將會急劇增加,今後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後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,堅持綠色開採、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、規模化;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].