水厂铁矿绿色矿山建设实践及绿色发展规划

关晓锋 徐云富 王朝辉 卢敬标

(1.首钢集团有限公司矿业公司水厂铁矿;2.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司)

矿产资源是重要的自然资源，是人类社会发展过程中十分重要的物质基础，为工业生产和日常生活提供原料；开发利用矿产资源是现代化建设的必然要求。由于大部分矿产资源的存在形态和地理分布等原因，使其不能直接被利用，需要在人类行为的参与下，如采掘、运输、提炼、加工等，才能服务于生产和生活；与此同时，如果不科学规范开发利用，将导致严重的生态环境破坏问题，例如对水资源、土地资源、植被等的破坏，以及在矿产资源开发过程中产生的“三废”对环境造成的污染等。

自然环境是人类社会赖以生存的基础，以破坏环境为代价换取的经济增长是不可取的，当对生态环境的破坏积累到一定程度时，自然界的“报复”将反馈于人类，如水土流失、地质灾害、大气环境恶化、生态系统紊乱等。因此，在进行矿产资源开发时，应本着开发与保护协调发展，即在开发前、开发中和开发后同时进行环境保护，实现资源合理开发利用与环境保护协调发展。绿色矿山是在新形势下对矿产资源管理工作和矿业发展道路的全新思维；创新是搞好绿色矿山建设的基本保证；必须以科学的发展观为指导,全面推进绿色矿山建设[1]。

2009年国家发改委、国土资源部联合发布了《全国矿产资源规划(2008—2015)》，提出了发展“绿色矿业”的明确要求；2010年国土资源部发布了《国土资源部关于贯彻落实全国矿产资源规划发展绿色矿业建设绿色矿山工作的指导意见》，是绿色矿山发展的指导性文件[2]；2017年国土资源部等七部委联合印发《关于加快建设绿色矿山的实施意见》，要求加快绿色矿山建设进程，力争到2020年，形成符合生态文明建设要求的矿业发展新模式。

综上可见，建设绿色矿山，发展绿色矿业[3]是矿山企业生存发展的必然选择。

1 矿山概况

水厂铁矿位于河北冀东地区，占地面积19.45 km2，上世纪60年代末建成投产, 年采剥总量为4 800万t，年采出矿石1 000万t左右，为国内特大型露天铁矿之一，累计生产铁精矿1亿余t，为中国钢铁工业及国民经济发展做出了重要贡献。露天开采运用具有国际先进水平的重型汽车—破碎—胶带半连续生产工艺以及数字化矿山技术，实现了技术装备现代化、生产组织智能化；被国家安全生产监督管理总局评为“金属非金属矿山安全标准化一级企业”，被中国矿业报社评为“全国经典矿山”。2010年水厂铁矿向国土资源部申报“国家级绿色矿山试点单位”，并于2011年3月正式被评为首批国家级绿色矿山试点单位(图1)。

图1 绿色矿山试点单位

2 绿色矿山建设实践

(1)依法办矿，严格遵守国家矿产资源政策法规。矿山始终依法经营，严格执行矿产资源政策法规，取得《采矿许可证》《安全生产许可证》等相关资质。按采矿许可证规定进行开采，有效保护、合理规划、综合利用矿产资源。2017年矿石贫化率完成6.53%，比计划降低0.06%；回采率完成96.4%，比计划提高3.4%；金属回收率完成83.23%，较70%的计划提高13.23%，实现对矿产资源的有效保护、合理规划、综合利用。坚持按矿产资源规划开采，产业化利用。按照国家《矿产资源开发利用方案》要求，由有资质的单位制定矿产资源开发利用规划。设立矿产资源利用专业管理部门和具体执行单位，明确职责分工，健全管理制度。严格执行矿产资源开发利用规划方案。按《矿山地质环境保护规定》要求，委托具有国土资源部颁发的甲级资质的单位编制采区矿山地质环境保护与治理恢复方案。按国家《土地复垦规定》要求，成立专门组织机构，负责土地复垦、生态恢复工作，建立健全环境保护、土地复垦规章制度。按照主管部门审批的方案，按年编制生态恢复、土地复垦实施计划，列入试点单位以来，累计投资3 000多万元用于综合治理，新增绿化面积236.5万m2，提升了矿区整体生态形象。依法开展矿产资源勘查、采矿生产活动，按时足额缴纳相关费用，从未发生违规情况。主动接受行政主管部门的监督检查，配合各级政府开展相关工作，未发生任何违法事件，未受到各级矿产资源行政主管部门的任何行政处罚。

(2)严守公约，实现矿山管理的科学化、规范化。积极响应国土资源部、中矿联的号召，成为《绿色矿山公约》的发起单位之一。坚持贯彻国家的产业政策，围绕科学、合理、有序地开发利用资源，把建设绿色矿山贯穿于生产建设的始终，实现资源利用、保护环境、可持续发展的有机统一，忠实履行企业和社会责任，为构建资源节约型、环境友好型社会做出贡献。推进“绿色矿山”制度化建设。建立健全各级管理制度，其中涉及“绿色矿山”建设的制度达到13种；认真落实主体责任，获得《金属非金属矿山安全标准化一级企业》证书。

(3)珍惜资源，实现资源高效、循环、综合利用。以“用有限的资源，创造最大价值”的理念，高效充分利用资源。 “三率”指标超过国家规定标准，2017年回采率完成96.40%，较93%的计划提高3.40%；金属回收率完成83.23%，较70%的计划提高13.23%；尾矿综合利用率达到70%，较20%的国家标准提高50% ；废水综合利用率达到100%。落实循环经济方针，推进矿山废弃物资源化、产业化，实施一系列节约与保护资源措施。提高现有资源利用标准，经过技术攻关，将入选矿石品位由不小于20%下调到不小于15%，提高矿石资源利用率。持续降低尾矿品位，强化工序管理，利用自主知识产权技术，开发降尾新工艺，尾品由原来的9%降到7%以下。研制发明在线矿石干选机，减少资源损失，适用于排岩量高达3 500 t/h以上、物料厚度达500～600 mm、粒度在0～350 mm、皮带速度高达2.8 m/s的胶带排岩系统，可以实现良好的矿岩分离功能，年回收矿石生产精矿粉约50万t。对停止使用的尾矿库实施尾砂再选综合利用，累计利用尾砂生产精矿粉约178万t。利用固体废弃物发展砂石料产业。将普通甩尾磁滑轮改为磁翻转磁滑轮，将甩尾产率由目前的8%提高到11%以上，利用磁滑轮碎石、尾砂生产建筑石料，已广泛应用于各类工程建设，累计生产建筑用尾砂261万m3、磁尾碎石418万m3，实现销售收入1 265万元。利用废石加工的铁路道砟和公路道砟累计销售92万m3，实现销售收入2 618万元。

(4)坚持创新，科技研发应用处于先进水平。坚持走科技创新之路，不断提高矿产资源产业的科技含量。技术改造、技术措施、科研项目投入资金占水厂铁矿总产值的4%以上，科技创新对增收节支的贡献率达到45%以上。开展排土场固废资源综合回收再利用、尾矿砂生产建筑砂、绿色矿山建设等课题攻关，实现采矿、选矿、自动化、信息化等技术达到国内先进水平。露天矿牙轮钻GPS高精度定位系统等项目对冶金矿山的工艺技术变革起到了引领作用，产生了一批有影响的科技成果。入围国家绿色矿山试点企业以来，在技术改造、科研项目方面，实施重点科技项目115项，投资达到2.61亿元，实现效益3.2亿元，科技创新对增收节支的贡献率达到45%以上，产生了一批有影响的科技成果；其中，完成国家“十五”科技攻关项目1项，获得专利技术18项。“大型深凹露天矿高效运输及强化开采技术研究”获得国家科技进步二等奖和冶金科技进步特等奖，数字矿山成果获得全国冶金企业管理现代化创新成果一等奖、冶金科技进步二等奖。选矿全流程自动控制成果获得冶金科技进步一等奖。“首钢水厂铁矿选矿工艺流程和设备优化及应用研究”获得冶金矿山科技二等奖，“大型尾矿库尾砂开采后恢复使用技术研究与实践”获得冶金矿山科技三等奖。

(5)重视环境，恢复治理效果明显。建立完善规章制度，成立土地复垦领导小组。每年对废弃的排土场、尾矿库研究复垦方案，安排治理计划，落实资金保障。进行排土场平整、覆土，种植苗木、草籽，春季组织职工义务植树，呈现年年有成效、一年一变样的良好局面。委托有资质单位编制了矿山地质环境保护与治理恢复方案，投入3 000多万元，排土场累计绿化面积为265.53万m3，尾矿库累计绿化面积为120.23万m3。矿区土地复垦率达到92.17%，绿化覆盖率占可绿化面积的95%。先后完成了排土场、尾矿库复垦绿化40万m3，栽植树木800多万株，复垦绿化的排土场苗木成活率达到85%以上，尾矿库绿化面积已经占到尾矿坝体可绿化面积的100%。加强排土场规范管理，布设监测点18个，对重点部位进行治理，有效防止了滑坡、坍塌等事故的发生。首钢水厂铁矿已跨入省级园林式单位，有4个车间进入市级花园式单位。如今，“像对待生命一样对待生态环境”、“既要金山银山，也要绿水青山”等理念已成为该矿的共识。未来，该矿将继续探索“综合利用、科技引领、绿色开采、节能环保、和谐共赢”的可持续发展道路，让绿色成为发展的底色，为建设美丽中国再添新绿。矿区复垦及生态恢复效果见图2。

图2 矿区复垦及生态恢复效果

3 绿色发展规划

(1)加大固废绿色建材产品的销售组织，提高市场占有率。随着环保力度的加大，地方周边的小砂石料场处于停产状态，为矿山绿色建材产品生产销售提供了良好时机。要与周边客户共同强化市场开发，积极与周边相关集团沟通联系，建立战略合作关系，形成固定供货合同，稳定销售市场。结合自身矿山绿色建材产品生产线实际，以双层筛为筛分设备，对小石米进行二次洗选，促进矿山绿色建材产品多元化发展，为矿山绿色建材产品产业化打下基础。

(2)开发利用矿山绿色建材产品优势。从绿色建材产业发展潜质来看，目前已经在排土场堆存了10亿t左右的岩石，可以生产绿色建材产品；2016年组织对排土场岩石生产建筑砟、建筑砂样品取样，到天津中铁18局进行成品检测，所送样品质量均能达到行业标准；区域距北京市200 km、天津港180 km、曹妃甸港110 km、秦皇岛港100 km，处于京津冀协同发展城市圈，域内铁路、公路运输网络发达，基础设施建设对砂石料需求量巨大，区位优势显著；厂区外部，铁路运输系统与京哈线、津山线相连，东有迁曹线,南有在建的水曹铁路，可直达京津冀及全国各地。目前生产的建材产品均具备火运直发条件，“公转铁”全面实施后，该矿所属首钢矿业公司铁路运输优势将更加明显。

(3)开发利用矿山绿色建材产品面临机遇。国家、北京市等提出一系列新发展战略及绿色发展理念，为该矿建设绿色矿山和发展绿色产业带来新机遇。一是国家发展战略及绿色发展理念为企业发展资源综合利用产业带来了契机；随着京津冀一体化协同发展的不断深入，以及雄安新区、京津冀交通网络(水曹铁路等)及城市基础设施等重大项目建设，产品需求将大幅提升；同时，党的十九大报告提出的“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念”等绿色发展理念，将为企业建设绿色矿山和发展绿色产业带来机遇。二是北京市建设绿色建材示范基地，为企业发展资源综合利用产业搭建了平台，目前由北京市政府主导，北京市住建委负责并委托中国砂石协会运作的北京绿色建材基地项目，拟围绕北京周边选择10～20条年产量在1 000万t以上的砂石料生产企业作为北京绿色建材示范基地作为隶属于北京市的企业，该矿正在全力争取并加快推进绿色建材示范基地建设。2018年9月29日，北京市住房城乡建设委在首钢集团组织召开了首钢集团河北迁安矿山固体废弃物资源综合利用与公转铁工作专题会，要把首钢集团河北迁安绿色砂石基地建设作为北京市“打赢蓝天保卫战”的重点工作。三是不断出台相关政策，为资源综合利用产业发展创造了条件，近年来北京市、河北省等陆续出台禁止开山炸石和河道采砂，鼓励尾矿综合利用等政策；同时，各级政府均实行建设用地指标总量控制，用地指标存在缺口，土地开发存在较大升值空间。

(4)按照“五绿”的标准，打造绿色建材生产基地。充分发挥固废资源、铁路运输等综合优势，着力打造绿色资源、绿色生产、绿色运输、绿色排放、腾空场地绿色开发的京津冀绿色建材示范基地。重点突出“五绿”，全面利用现有固体废弃物，避免开山炸石污染环境，形成绿色资源； 严格按照国家相关规定开展产线建设，厂区生产线全封闭，采取先进防尘降噪措施，实现绿色生产;深化“公转铁”政策落实，产品发运全面依托铁路运输，实现产品绿色物流；生产砂石料协同提取铁元素，同步研究利用尾泥等废料开发土壤改良项目，固废资源综合利用、无尾排放，达到绿色排放；加速恢复采排场生态治理，挖掘土地使用价值，实现全面绿色发展。后期将建成以建筑砂、石生产销售为基础的规模化固废资源绿色建材产品再利用产业集群，探索开发高附加值矿山绿色建材产品综合利用的可行性，多渠道打造矿山绿色建材产品综合利用发展板块。配合水曹铁路建设，启动矿山绿色建材产品综合利用规模，推进京津冀协同发展；持续推动冶金矿山行业尾砂综合利用的发展与进步。据统计，京津冀地区每年持续消耗6～8亿t的天然矿物原料来进行各种基础设施和住房建设。以往主要依靠开采、河沙捞取等满足建筑市场需求，但近年来国家愈加重视环保，大批不符合环保要求的采石场、捞沙场都被取缔，而利用矿山废石再利用生产建筑砟、建筑砂则属于国家鼓励范围，在各地区已经取得初步成功，得到市场认可，中国铁路北京局集团有限公司将增加冀东区域铁路货运量。结合建筑产品的销售情况及产品运输条件，拟对产品中的5～10 mm及10～25 mm建筑砟采用铁路运输，并综合考虑该矿排土场堆存岩石量情况，拟建设规模为2 000万t/a。

4 结 语

首钢水厂铁矿将紧抓有利时机，把握国家政策和行业发展动态，及时了解国家关于矿山固废的政策，积极争取国家相关的政策支持，为固废资源绿色建材产品利用提供政策保障，全力打造区域最大的绿色优质砂石料生产供应基地，按照“五绿”标准，持续推进绿色矿山建设，提高绿色矿山建设质量，发展绿色矿业，促进矿业可持续发展。