江西省一般工业固体废物资源化利用的困境及建议

杨 斌 詹志敏

(1.江西省生态环境监测中心，江西 南昌 330029；2.江西省统计局，江西 南昌 330036)

一、前言

我国《固体废物污染环境防治法》[1](2016)第八十八条规定，“工业固体废物，是指在工业生产过程中产生的固体废物”，而“固体废物”则是指在“生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质” 《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(2016 年修正)，本文根据江西省环境统计数据(其中2016-2019年来自初步调查数据)开展分析，结合的工业固体废物处理现状，为当前的江西省工业固体废物环境管理工作提供参考建议。

二、江西一般工业固体废物情况

(一)江西省一般工业固体废物产生情况

通过对统计数据分析发现，我省一般工业固体废物的产生量总量很大，且十年来每年的产生量比较稳定，在1亿吨-1.2亿吨左右，综合利用量在6千万吨左右。

表1 2011-2019年江西省一般工业固体废物统计数据

(二)江西一般工业固体废物主要类别和来源

根据生态环境统计年报告中的指标解释中将一般工业固体废物分为冶炼废渣、粉煤灰、炉渣、煤矸石、尾矿、脱硫石膏、污泥、放射性废物(指含有天然放射性核素，并其比活度大于2×104Bq/kg的尾矿砂、废矿石及其他放射性固体废物(指放射性浓度或活度或污染水平超过规定下限的固体废物)。)，为分析方便将粉煤灰、脱硫石膏、污泥、放射性废物等一般固废都计算为其他废物得出图1，图中可见尾矿江西省产生量最大的一般工业固体废物。其中尾矿的固废产生量常年在60%以上。

图1 2011-2019年江西省一般工业固体废物分类统计数据图

三、一般工业固体废物主要利用情况

根据目前国家发展改革委、财政部、环境保护部、国家统计局几个部门联合印发的《关于《循环经济发展评价指标体系(2017年版)》的通知(发改环资〔2016〕2749号)[2]中对一般工业固体废物的综合利用的定义：一般工业固体废物综合利用量占工业固体废物产生量(包括综合利用往年贮存量)的百分率。计算方法：一般工业固体废物综合利用率(%)=一般工业固体废物综合利用量÷(当年工业固体废物产生量+综合利用往年贮存量)×100%。基于以上计算方法，经笔者统计历年环统年报数据，计算出一般工业固废中部分类别综合利用率，具体见表2。

表2 2011-2019年江西省部分类别一般工业固体废物综合利用率统计数据

2、全国外尾矿利用水平情况

从已公布的全国一般工业固废情况分析，尾矿、粉煤灰、煤矸石、冶炼废渣、炉渣也是产生量最大的工业固体废物。2015年环境统计年报数据[3]显示，重点调查企业产生的工业固体废物中，以上5类固体废物的产生量总和为24.4亿t，占总产生量的78.3%。由表可见，江西尾矿所占一般工业固废的比例远超全国平均水平，而我省尾矿的综合利用率基本接近全国水平，说明江西省一般工业固废利用率和全国平均水平差距主要是大量的尾矿无法得到有效利用，导致一般工业固废利用率低于全国平均水平。

表3 2015年全国与江西省一般工业固体废物综合利用率与产生量占比对比表

四、尾矿的利用情况

1 尾矿的主要来源及其利用情况

尾矿是指矿山选矿过程中产生的有用成分含量低、在当前的技术经济条件下不宜进一步分选的固体废物，包括各种金属和非金属矿石的选矿，根据最新的《国民经济行业分类》[4]江西省尾矿产生量最大的几个行业，主要包括有色金属矿采选、黑色金属矿采选、煤炭和非金属矿采选。其中所占比例最大还是有色金属矿采选达到了80%以上，占比逐年提高，从2011年的80%陆续增长到90%以上。

图2 2011-2019年江西省主要行业尾矿产生量统计数据图

经分析产生尾矿的几个行业中，除煤炭开采和洗选业出的尾矿除部分年份受影响外基本上都能完全综合利用，黑色金属矿综合利用率在部分年份也能够达到一个较高的水平，但其中尾矿产生量中占比最高的有色金属尾矿的利用率常年维持在30%以下的水平，有些年份甚至只有10%多一点。无法得到利用的这部分的尾矿以堆存为主。

表4 2011-2019年江西省主要行业尾矿综合利用率情况对比表

2 尾矿主要综合利用方式

我国尾矿综合利用的方式主要体现在：(1)回采或再选回收有用矿物成分[5]，(2)尾矿直接用作充填材料，(3)应用于工农业生产领域。

2.1 尾矿的回采综合利用。

由于近年来工艺逐渐进步，能将过去尾矿库里的粗选尾矿进行进一步的资源回收，2000年后我省多个铜矿矿区的尾矿库均建立了相应的尾矿回收项目，回收尾矿中的铜、铁、硫、钨等有价值的金属和非金属，但这类综合利用方式只是对当年不能够完全提取的老尾矿进行了部分回收，并不能对新产生的尾矿进行回收利用，并且回收工艺也会产生新的尾矿。

2.2 尾矿直接用作充填材料

随着人们对环保的日益重视，建设绿色矿山已成为目前主流趋势。利用高浓度尾矿与胶凝材料配比制成的高水速凝材料充填矿山地下采空区，既能就地取材让矿山固体废料资源化，又可以大大减少尾矿量，尾矿目前常见的填充应用有：全尾砂胶结充填工艺：尾矿替代江沙作为建筑材料，利用尾矿的特性，将尾矿矿浆经旋流器分级，将全尾砂与一定比例的水泥和水通过双轴叶片式搅拌机和高速活化搅拌机合成均质的胶结充填料，利用管道将充填料充入地下采场。

2.3 尾矿制作建筑材料

尾矿主要矿物成分包括硅酸盐、铝硅酸盐、碳酸盐矿物和微量金属矿物，利用这些特性，尾矿在工业生产领域中主要用于制作成砖、烧制水泥、制作陶瓷制品和玻璃、隔热材料等工业用品。

2.3.1 制作环保水泥砖、水泥浆

用尾矿替代砂石等材料与水泥混合制作环保水泥砖，和水泥浆等，其原料是将尾矿中的细颗粒从全尾砂中分离出来，尾矿替代砂石掺合一定比例的胶固粉、普通水泥和特性水泥等材料，加水充分混匀后，制成可以用作装饰的小型面砖。经测试，制成品的各项强度指标和技术性能都符合国家相关规定[6]。

2.3.2 尾矿在一定温度下煅烧后

可制作成硅酸盐水泥的混合材料。试验研究表明，将细粒尾矿按一定比例混人到普通硅酸盐水泥中，可以生产出合格的水泥产品，且性能良好，凝结、安定性正常[7]，目前我省主要矿区均开展了相关研究。

2.3.3 制作陶瓷制品

主要利用某些含特殊成分的尾矿砂为主要原材料，烧制工艺陶瓷产品，相关的成果有，迁安某铁矿以尾矿砂为主要原材料，烧制出棕130黑釉工艺陶瓷产品，还配制出了黑色釉料浆，制作成正宗的黑釉陶瓷产口[8]。

2.3.4 制作玻璃

黄金尾矿中Si02含量与钠钙硅酸盐玻璃中 Si02的含量非常接近。黄金尾矿经除铁处理后可制成玻璃等产品，如采用特定工艺处理尾矿后可制成基本呈无色透明状且质量较好的玻璃熔块[9]。

3 尾矿综合利用存在的问题

3.1 区域发展水平失衡。在有色金属矿区所在的地区利用率低下。

根据有色金属尾矿难以综合利用的这一情况，江西省有色金属矿区所在的地市的九江、上饶等地工业废物综合利用率教其他地区均较低，，同时持续的一般工业固体废物的产生量，导致了其贮存量也在不断的增加。

3.2 当前江西省内乃至全国从事固体废物资源综合利用业务的企业规模太小，由于新固废法的实行，各省都收紧了政策，国内暂时已无法形成跨区域、市场竞争力强的大型专业化废物资源综合利用企业集团，因而无法产生工业固体废物综合利用的规模效益。

3.3 综合利用技术能力较低且单一。虽然我国在一般工业固体废物资源的综合利用技术方面已经取得了巨大的进步，有些技术已经达到国际水平，但有色金属尾矿资源综合利用还只停留在砂石替代上面，并且还存在很多技术瓶颈。江西省由于不同的矿区的矿质不同，选矿出的尾矿中所含的杂质也不径相同，在替代部分原料方面存在品质差异。江西铜矿集团对集团下属的七个尾矿成分进行了调查，只有部分尾矿库的成分满足建筑砂石二氧化硅70%以上的要求，并且三氧化铝和氧化镁成分超标，还需要进一步除杂方可以利用。这说明现今国家和企业对有色金属尾矿等废物资源的综合利用技术研究投入不足，缺少能够带动效应和提高附加值的技术突破，与时代发展水平脱节，所以一般工业固体废物资源的综合利用率仍然不高。

五、结论与对策建议

1、尾矿、煤矸石、粉煤灰、冶炼渣、炉渣5大类占一般工业固体废物产生量的80%左右。各类废物性质不同，处理方式也各有不同。建议采取有利于保护环境的固体废物集中处置措施，促进固体废物污染环境防治产业发展。生态环境部门应加大力度支持固体废物污染环境防治的科学研究、技术开发，推广先进的防治技术和普及固体废物污染环境防治的科学知识。

2、江西省有色金属企业每年产生1亿吨-1.2亿吨一般工业固体废物，其中尾矿占60%，尾矿中占达90%的有色金属矿尾矿利用率常年不到30%，大部分的新产生尾矿砂堆积在尾矿库，而近年来有色金属行业的开采量在大幅增加，但现有对往年贮存的一般工业固体废物处理量较小，导致其累积贮存量快速增加。建议进一步制订、细化一般工业固体废物减量化、资源化的技术政策。促进清洁生产和循环经济发展。

3、尾矿、煤矸石和粉煤灰，主要来源于黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、化学原料和化学制品制造业、有色金属冶炼和压延加工业、黑色金属冶炼和压延加工业、非金属矿采选业，呈现出行业高度集中性的特点，这为环保监管部门提供了有力抓手，建议以这些重点行业和区域为突破点，以点带面，加大对一般工业固体废物处理的鼓励督导力度。