镍资源开发可持续发展策略

时间:2022-11-29 11:29:17

镍资源开发可持续发展策略

摘要:我国是全球镍消费第一大国,在世界镍消费总量中的占比高达四成左右。而我国的镍金属产量明显不足,需求缺口逐年增加。而在这一进程中,粗放式镍矿开采和利用给生态环境带来了一定的负担。本文从资源战略、环境治理、持续发展的角度,在对我国镍资源分布及开发现状调查的基础上,对镍资源开发中所面临的问题及可持续发展策略展开实践研究,并对镍资源开发的关键技术给予分析,以实现对我国镍矿采、选、冶生产中的低污染、高效益运营提供参考。

关键词:镍资源;可持续发展;环境治理

镍自十七世纪中叶被分离出以来,作为一种重要的有色金属,以其优越的延展性、良好的机械强度、超高的化学稳定性,在合金制造的诸多领域获得的广泛的应用,成为军工制造和民用工业重要的原材料[1]。全球已探明的镍矿约有230亿吨,矿床可分为两大类,即铜镍硫化矿、红土镍化矿。其中铜镍硫化矿约有104亿吨;红土镍化矿约有127亿吨,而平均镍含量约在1%左右。伴随着全球经济的发展,各国对镍的需求日益增大,这也导致这一战略物资在全球范围内的争夺越演越烈。自21世纪开始,我国镍消费总量呈逐年上升的趋势,国内不锈钢产业的规模发展,成为镍资源消费增长的推手[2]。

1我国镍资源分布及开发现状

资料显示,我国镍矿资源总储量为784万吨,主要分布在西北、西南和东北地区,在全球镍资源保有储量中居第九位。在分布全国18个省市100多家镍矿产地中,以甘肃金川的规模最大,为已探明的世界镍矿矿藏第三位。我国对镍矿资源的开发始于20世纪的5、60年代,伴随着我国基层工业能力和开采技术的提升,镍资源的开发和利用经历了近五十年的发展,已基本成熟,形成了采矿、选矿、冶炼为一体的综合化生产能力,达到了国际领先水平。而不可忽视的是,我国镍矿的开采难度普遍较高,交通不便、地质条件复杂、设备投入大,导致我国镍精矿的产能供应持续不足,影响了资源市场的占有率[3]。2005年起,我国跃升为全球镍消费第一大国,在世界镍消费总量中的占比高达四成左右。而在这一背景下,我国的镍金属产量明显不足,需求缺口逐年增加。镍资源的消费增速大于镍矿石生产能力的趋势不减,导致我国内资源的自给率逐年下降。同时,因新增镍矿探明储量增长不足,导致我国镍资源保障年限远低于国际平均水平,也呈现出继续走低的态势。为满足我国日趋严峻的镍市场供需矛盾,我国部分地区开始从菲律宾等国家进口镍原矿,以缓解这一发展中的矛盾。我国镍市场对外依赖高达70%以上[4]]。

2镍资源开发中所面临的问题

2.1镍资源短缺且保障力不足。我国已探明的镍矿资源与全球镍矿的资源型式相反,镍矿资源中,硫化铜镍矿的资源占比高达九成作用,且我国的镍矿资源主要分布在我国西北地区。经历近五十多年的开采,近半数以上的镍矿得到了开发,资源存量不能满足持续发展的要求,面临着较为严峻的镍资源危机。同时,已有矿床的开发难度较大,面临着地应力高、矿床散裂、矿体深埋等一系列的实际开采问题。为应对这一生产现状,我国镍矿的采矿场多采用下向分层进路式胶结充填采矿法,开采成本较高,导致镍精矿应对国际市场波动时的市场压力较大[5]。2.2镍资源开采中的环保问题频发。受限于我国镍矿床的特性,造成镍资源开采中伴生大量的废石及废水排放,同时镍矿的选矿、冶炼作业中,也不可不免地产生大量的固体废弃物,如镍矿尾砂、水碎渣等。镍矿资源开发中的固体或液体废弃物,占用土地,污染地下水,给采区的生态环境带来了沉重的负担。随着国内镍资源深井开采技术的不断应用,导致采矿场地压显现,围岩变形。同时,随着采矿场开采深度的不断突破下限,导致地下承压水增大。这些都导致镍矿区的地质灾害发生机率陡增,成为引发区域生态环境灾害的隐性诱因。当期,部分采矿场回填恢复矿区生态,但成效十分有限。这些都与新时期日益严格的环保趋势格格不入,镍开采和生产企业面临着严峻的环保整治问题。未来,伴随着我国镍资源深井矿床和低品位矿床的持续开挖,将会引发更为复杂的环保问题[6]。

3镍资源可持续发展策略

一段时期以来,以美国为代表的发达国家,为保障本国镍矿资源利益,确保对镍市场的控制力,鼓励本国公司进行海外的开发和并购,进而实现其全球资源战略,确保本国战略资源安全及国家经济安全。针对这一国际格局及我国镍资源的开发和利用现状,提出镍资源可持续发展策略。3.1革新开发模式,开拓海外资源。在合理地对我国镍矿资源进行节制性开采的同时,积极参与海外矿藏的勘探与开发,以获取优质、廉价矿藏,是确保我国镍资源安全的重要渠道。国内开发企业在国家法规和产业政策的引领下,环保先行,革新传统的粗放式的开采方式,积极发展镍资源开发的再生产业链条,建立起完成的镍资源采、选、冶的配套回收机制,保障再生镍原料的供应。同时,加快镍资源产业经营的国际化步伐,将海外镍资源的有效利用作为我国镍资源可持续发展的战略支点,重视全球镍矿资源的竞买,保障国家镍资源的平稳供应。3.2降低环境危害,保护矿山资源。随着镍资源开采和利用进程的不断深入,行业面对日趋严峻的生态环境保护压力。镍矿的采、选、冶的过程中,所产生的大量的废弃物,无论是排放,还是堆砌都将对区域生态环境的产生极大的负担。镍资源的清洁无废开采成为其工业化进程中的必然选择。镍矿开采企业需不断地增加研发力度,以降低环境危害。如对镍矿冶炼所产生的废渣,可以采用新型的充填胶凝材料,应用于充填采矿技术中,减少废弃物的排放,实现经济和环保效益上的双赢。3.3优化产业结构,调整产品布局。推动我国镍矿开发企业的规模化发展,依托资源、金融、保险等体系为其行业发展提供保障,逐步形成具有代表性的国际大型镍矿企业,提升国际市场的话语权和竞争力。同时,为应对国际镍矿资源的开发模式,在环境科学评估的基础上,可将我国镍资源的冶炼加工向沿海地区靠拢。同时,加大产品的调整力度,实现我国镍产业由单一电解镍向附加值更高的精品镍的转型。

4镍资源开发可持续发展的关键技术

随着我国对镍资源开采和利用不断加大技术研发投入,在镍资源成矿理论研究和找矿技术攻关上获得了长足的进步;对前期开采所产生的露天边坡和矿体上下盘残的有效开发,以边角矿和二次资源开采为代表的开采技术应用,将成为延长镍矿采矿年限的有效途径。以填采法为代表的新开采技术在深井和贫矿实践应用,不仅实现了绿色开采,同时也获得了较高的镍资源回收能力,降低了镍矿石的贫化率;低品位资源原位溶浸采矿技术虽在镍资源的溶浸工业作业中仍处于实践阶段,但因其自身技术的优势,将成为我国镍资源开采可持续发展中的关键技术。

参考文献:

[1]孙贵尚,桓曼曼,刁金东.西部资源开发与可持续发展对策[J].国土与自然资源研究,2001,(1):18-20.3.

[2]张佳东,张艳飞,余倩,等.基于层次分析法的中国镍资源安全评价[J].中国矿业,2013,(9):38-41.

[3]白雪垠.我国镍矿资源开发利用现状及其进口策略[J].中国商贸,2014,(6):123-125.

[4]徐爱东,顾其德,范润泽.我国再生镍钴资源综合利用现状[J].2013,(3):64-65.

[5]杨家才,常艳,李淑英.2013年度中国地质调查舆情分析与展望[J].资源与产业,2014,(5):78-82.

[6]孙涛,王登红,娄德波,等.中国成镍带与找矿方向探讨[J].中国地质,2014,(6):1986-2001.

作者:王元刚 单位:青海黄河矿业有限责任公司