理论教育 矿产资源的合理开发利用

矿产资源的合理开发利用

时间:2023-06-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:氮氧化物是主要的空气污染源之一,具有不同程度的毒性,其主要来源是煤炭和石油利用。重要大宗矿产资源需求还在缓慢增长,将在2025年前后陆续达到顶点。

矿产资源的合理开发利用

1.能源结构优化

国外工业化进程中矿产资源开发利用的经验表明,能源结构在工业化后期调整明显,天然气、新能源是能源转型的主要方向,以服务产业结构调整和工业化升级。

从中国的能源结构来看,化石能源消费占中国整体能源结构的92%,其中高排放、高污染的煤炭占68.4%,石油占18.6%,天然气仅占5%,而低污染的水电、核电、风电仅占8%,这种以煤为主的能源生产和消费格局可能长期存在,对我国发展生态文明提出了很大的挑战。要破除能源瓶颈必须从巨大的传统化石能源需求中逐步解放出来,加大清洁能源、可再生能源开发力度,以低排放、高能效的新能源逐步代替煤炭、石油等传统能源。可再生能源开发已成为世界各国的共识和争相占领的技术高地,核电、风电、水电、太阳能、地热、生物质能海洋能等新能源在能源消费结构中占比越来越高。

能源结构优化抑制了空气污染排放量增长速度。中国能源结构逐渐降低了煤炭、石油能源的消费比重,提高了天然气的消费比重,水利发电等清洁能源的消费比重也得到了提高,这对抑制我国空气污染排放量,改善空气质量发挥了重要的基础性作用。

我国是以煤炭为主要能源的国家,煤炭产量居世界第一位,而高硫煤的储量占煤炭总储量的20%~25%。二氧化硫的主要来源是煤炭燃烧。二氧化硫对环境、土壤、人体健康都有危害。由于国家重视能源结构调整,抑制了煤炭能源消费增长速度。能源结构调整和能源清洁生产导致二氧化硫排放总量出现下降趋势(图5-1)。

氮氧化物是主要的空气污染源之一,具有不同程度的毒性,其主要来源是煤炭和石油利用。燃煤发电厂废气中NO含量为400~24 000mg/m3燃料中各种氮化物被分解氧化生成的NOx,称为燃料NOx。以汽油柴油为燃料的各种机动车辆,特别是汽车,排出的废气中含有大量的NOx。尽管在经济增长的带动下,我国能源消费总量仍然呈现增长趋势,但我国氮氧化物排放总量的增长速度受到明显抑制(图5-2)。

图5-1 我国历年二氧化硫排放总量趋势图

图5-2 我国历年氮氧化物排放总量趋势图

2.服务新型城镇化、工业化建设

新型城镇化是现代化的必由之路,是最大的内需潜力所在,是经济发展的重要动力,也是一项重要的民生工程。“十八大”提出了新型城镇化发展目标,由于工业化与城镇化之间存在着明显的正相关关系,因此,工业化是城镇化的核心动力。新型城镇化的核心是“以人为本”,改善环境质量,提高人民生活质量是重中之重。这就决定了新型城镇化、工业化资源需求与传统城镇化、工业化的本质区别。

首先,能源结构要倾向于“绿色化”,提高天然气、新能源等清洁能源比重是保障能源供给的重点。城镇化意味着会有更多农村人口向城市转移。据测算,每一个农村人口转入城市,其能源消费水平将提升至原来的3倍。新型城镇化的推进必然伴随产业结构的调整,而能源消费结构也需随之变革。经济增长的绿色转型意味着非常规油气等资源新增储量取得突破性进展,2014年达1 669.43亿m3,占能源类气体新增储量总量的15%。其中,页岩气新增探明地质储量1 067.5亿m3,增速放缓将成为“新常态”,相对应的,能源、电力的消耗增速也将会有所降低。我国能源消费依然以工业用能为主,各国城镇化发展实践表明,城镇化的快速发展必然带来能源需求量的急剧上升,但是由于我国能源消费主要以工业用能为主,居民生活用能所占比重较低,同时城镇移民会改变人们的消费行为和习惯,意味着我国新型城镇化对能源消费的影响有限,主要是增加居民生活用能,特别是天然气的消耗。服务新型工业化的能源要求是降低煤炭能源消费比例,增加天然气、核能、新能源等清洁、低碳能源的消费比重。从最近几年的能源勘查成果而言,中国地质调查局取得了明显的成绩。

(1)常规天然气(以下简称“天然气”)。2013年,地质资源量68万亿m3,可采资源量40万亿m3,与2007年评价结果相比,分别增加了33万亿m3、18万亿m3,增长了94%和82%。2014年,我国常规天然气新增探明地质储量9 437.72亿m3,新增大于1000亿m3的大气田5个。

(2)页岩气、煤层气。随着对地质规律认识的提高和我国非常规油气勘查及开采技术的发展,我国自2011年设定页岩气新矿种“户籍”后,首次提交探明储量;2014年,煤层气探明地质储量601.93亿m3,较2013年增长155.3%。由于中国少气,天然气对外依存度不断上升。

(3)铀矿。铀矿资源勘查是核工业产业链的最前端,2000年以来,扩大、新发现40多个铀矿床,其中有10多个是大型、特大型,甚至是超大型规模,实现资源储量翻番。初步实现了“天—空—地—深”四位一体动态联测联探,即航天遥感、航空物探、地面探测、深井探测一体化;形成了铀矿技术标准体系,建立了核地质各个专业领域的标准150多项;形成了铀矿地质找矿人才队伍体系和完整的组织管理体系。中国核工业地质局已完成了“全国铀矿资源潜力评价”项目,初步摸清了我国铀矿资源的“家底”,预测全国铀矿资源总量200多万吨,圈定预测区340多片,为铀矿勘查部署和铀矿勘查规划编制提供了依据。铀矿地质工作在现阶段基本满足了国家核能发电的需求。

其次,传统工业化所需资源随着经济增长而刚性增长,在我国资源趋紧、环境约束趋紧的大背景下显然不可持续,因此,必须要依靠新兴产业带动经济发展,减少资源依赖。现阶段,我国进入工业化中后期发展阶段,部分矿产资源需求将逐步见顶回落,这也为改善资源需求结构提供了良好的外部条件。目前,我国整体进入到工业化中期偏晚阶段,基础设施建设与社会财富积累、城市化达到一个相对较高水平,经济发展对大宗矿产资源需求的增速将减缓。重要大宗矿产资源需求还在缓慢增长,将在2025年前后陆续达到顶点。尽管资源需求增速放缓,但是资源需求仍将处于高位运行,资源需求总量仍然巨大(表5-1)。

表5-1 中国新兴城镇化、工业化下资源需求趋势

中国打破资源约束瓶颈关键在于以新兴产业拉动的新型工业化,新兴产业包括节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车在内的七大产业。中国战略性新兴矿产的品种比较齐全,新兴矿产中储量排名第一的有稀土、钨、钛、镓、铟,其中钨、镓和铟的储量占比均在50%以上;锂和锗的储量排名全球第二,分别为27%和41%;锆和钴的资源比较短缺。综合来看,我国的战略性新兴矿产种类比较齐全,在国际竞争中有一定的优势地位。战略性矿产勘查是中国地质调查局组织实施的地质矿产调查评价专项的一项重要任务,相关地质调查取得了较大成绩,有力地服务了新型工业化建设。(www.daowen.com)

3.勘查结构优化

第一,地勘投入结构优化。当前,国家调整经济结构,对钢铁、煤炭等产业实施去产能、供给侧改革,加快新兴经济的发展。中国地质调查局针对这一形势,一方面,加强重点地区矿产资源调查、异常查证等工作;另一方面,加大铀矿、钾盐、铜、镍、铅锌等紧缺资源,以及锂、铍、铌、钽、稀土等战略性新兴产业资源的地质调查评价力度,进行了勘查结构优化。在近几年国家地勘投入不断下降的情况下,中国地质调查局围绕国家生态文明建设要求,积极调整勘查结构。2014年之前,矿产勘查的热点是煤炭、金、铅、锌、铁等重点矿种勘查资金均占总投入的60%以上,最高达74%,2014年最低达57%。处于第二层级的是铁、铜、铅锌、金等,勘查投入在30亿~64亿元之间;至2014年,则形成煤炭、铜、金勘查投入为50亿~60亿元,铁、铅锌降至25亿~30亿元的水平。铁矿勘查投入降幅明显(表5-2)。

表5-2以中国地勘投入高峰期2012年作为对比基点,数据表明,传统地勘投入主力煤炭、矿石因为调结构、去产能加强生态文明建设,投入明显减少,而经济建设急需的资源保障和新兴产业所需资源,地勘投入增加,勘查矿种分化,煤炭、铁矿勘查投入下降明显,贵金属与有色金属受到不同程度的影响但仍处高位,地勘结构明显优化,有利于在保障资源供应的前提下减少环境污染

表5-2 中国地质勘查资金投入结构对比

第二,找矿组织方式优化——整装勘查。2011年的全国找矿突破战略行动明确提出的“358”目标,作为找矿突破战略行动中龙头性的工作、重中之重,整装勘查无疑发挥了重要作用。“整装勘查”将预查、普查、详查、勘探、开发一条龙设计,物探、化探、钻探等多工种、多方法联合施工,加快勘查开发速度。“十二五”期间,我国绝大部分矿种累计勘查新增查明资源储量均有不同程度的增长,新增铜2300万t、铅锌6300万t、金5400t、钨250万t、镍230万t、锰6.1亿t、铝土矿5.2亿t。新增氧化锂资源量15万t;福建永定—南平地区取得钽矿找矿新发现,估算钽资源量1.4万t;内蒙古浩宾塔拉地区提交1处特大型萤石矿产地,估算资源量2000万t以上;河南西峡—桐柏地区新发现2处石墨矿,估算矿物量200万t以上。其中钨矿、钼矿、锑矿、金矿、银矿、磷矿增长超过50%。这些重大成绩的取得,离不开整装勘查的贡献。实践证明,整装勘查区是找矿突破战略行动的重要抓手,“十二五”期间(截至2014年)全国新增储量中,78%的铜矿、60%的钨矿及49%的新发现大中型矿产地来自整装勘查区。整装勘查资金投入包括中央财政资金与地方财政资金及社会资金,其中,中央财政与地方财政投入规模基本相当,社会资金投入占约60%。表5-3显示了自2011年设立整装勘查区以来的资金投入及主要成绩。

表5-3 中国整装勘查投入及主要矿产新增资源量

4.矿产资源综合利用

中国矿产资源禀赋具有“三多三少”的特点:①贫矿多富矿少,低品位难选冶矿石所占比例大;②大型—超大型矿床少,中小型矿床多;③单一矿种的矿床少,共生矿床多。上述特点决定了我国矿产资源具有综合利用潜力。

(1)资源利用效率趋好。截至2014年底,矿产资源综合利用示范基地建设中央财政资金累计投入148.8亿元、企业配套投入949.87亿元。示范基地建设任务顺利推进,预期目标完成良好,实现了八大综合利用关键技术的突破。单位GDP矿耗是指矿产资源表观消费量与国内GDP总值的比值,它反映一个国家矿产资源的利用水平,表现经济结构和矿产资源利用效率的变化。2005—2013年间,国内主要矿种单位GDP矿耗逐年下降,表明我国资源利用效率趋好。原油和钾盐的单位GDP矿耗下降速度最快,累计降幅超过50%,年均降幅也接近10%,说明这两种矿产资源利用效率趋好。而作为建筑行业汽车行业消费大户的原铝单位GDP矿耗降幅基本不变,说明铝产业升级缓慢,资源的整体利用效率粗放。

(2)尾矿综合利用水平缓慢提高。尾矿的用途主要有下列形式:尾矿再选回收有用矿物,主要用于充填开采(60%)和建材(43%)。我国目前累计尾矿量接近150亿t,每年新增的尾矿量在15亿t以上。据《中国资源综合利用年报》数据显示,2013年尾矿堆存146亿t,83%为铁矿、铜矿、金矿开采形成的尾矿,这部分尾矿中,稀贵金属含量比较丰富,综合利用价值较高,但我国尾矿综合利用率仅为18.9%。“十二五”期间,我国尾矿利用增速明显高于排放增速,但利用量仍赶不上新增量,并且受矿业市场影响,与“十一五”期间相比,尾矿利用增速出现明显下降。

图5-3表明,总体上尾矿产生量增长势头得到了控制,但尾矿综合利用量尚不能抵消尾矿增量。综合利用水平不断提高,但增速较慢。

(3)主要矿种综合利用产值不断上升。国家支持鼓励矿产资源节约与综合利用,我国矿产资源综合利用产值不断上升,近几年主要矿种综合利用产值不断上升,但增速放缓。2005—2013年,中国的铁矿、金矿、铅矿、铜矿、铝土矿、磷矿和煤炭的综合利用产值增长了2~7倍,其中磷矿最为显着,增长超过7倍,年均增长率达到30%;其次为金矿,增长接近6倍,年均增长率超过26%。2012年以来,国内经济增速放缓,大宗资源产品需求下降,价格回落;全国矿产资源(非油气)综合利用产值略有增长,但增速明显回落;部分矿种综合利用产值出现下降。2014年,全国矿产资源(非油气)综合利用产值虽高达1285亿元,但同比仅增长了2.8%,增幅与2013年持平。其中,2014年金矿、磷矿和铁矿的综合利用产值大幅下降,同比降幅分别为45.9%、61.6%和42.9%(图5-4)。

图5-3 我国尾矿产生和利用情况

图5-4 2006—2014年我国非油气矿产资源矿产综合利用产值及增长率

2013年全国通过开展资源综合利用,减少固体废弃物堆存占地14万亩以上。矿产资源节约与综合利用,降低了资源的浪费。与调整产业结构、生态保护与优化生产力空间布局等结合起来,将形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式生活方式,有力地促进了生态文明建设。

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