尾礦綜合利用產業技術創新戰略聯盟

  尾礦是礦業企業選礦過程中排放的固體廢棄物。我國尾礦來源按行業劃分主要包括黑色金屬尾礦、有色金屬尾礦、稀貴金屬尾礦和非金屬礦尾礦。我國現有尾礦庫12655座,其中三等以上大中型尾礦庫為533座,占總數的4.2%,四、五等小型尾礦庫12122座,占總數的95.8%,尾礦已成為我國目前產出量最大、堆存量最多的固體廢棄物,已經引起嚴重的環境問題和存在巨大的安全隱患,已成為我國礦業經濟和礦業城市可持續發展的瓶頸問題。

  尾礦綜合利用產業技術創新戰略聯盟以建設長效技術創新平臺和完善產學研合作機制為工作目標,以實現尾礦綜合利用技術的產業化示范推廣,為國家做好技術儲備,做好相關配套政策法規的基礎性研究為主要任務。尾礦綜合利用中涉及的專業領域較廣,專業性較強,包括了黑色、有色和非金屬等領域,是一個橫向連接有共性特征的多行業產業。因此,尾礦聯盟在推進產業技術進步、構建技術創新鏈、完善產學研合作機制方面需考慮其創新性,即考慮其實用性的同時更要考慮其拓展性。

  一、我國尾礦綜合利用的現狀

  據初步統計,截至到2009年底,我國尾礦累積堆存量為100億噸,其中2007-2009年連續3年產出量在10億噸以上。我國產出尾礦2009年接近12億噸,其中鐵尾礦5.36 億噸,銅尾礦2.56億噸,黃金尾礦1.74億噸,其他有色及稀貴金屬尾礦1.12億噸,非金屬礦尾礦1.14億噸。全國2009年尾礦利用總量為15868萬噸,綜合利用率為13.3%。其中從尾礦中回收有價組分約占尾礦利用總量的3%,生產建筑材料約占尾礦利用總量的33%,充填礦山采空區約占尾礦利用總量的63%,其他<1%。

  尾礦的大量堆存帶來資源、環境、安全和土地等諸多問題,開展尾礦綜合利用,是礦產資源得到充分利用和保護生態環境的需要。特別在資源日益緊張,土地逐漸減少,環境問題逐步出現的今天,只有通過尾礦綜合利用,才可有效的減少尾礦大量堆存,更是節約資源和改善環境的重要途徑之一。據專家推算,對尾礦中有價元素進行回收,可以回收5億噸金屬鐵,300噸黃金,200萬噸銅,以及大量金屬鈦和稀有金屬,可創造近千億元的產值。

  二、尾礦綜合利用工作面臨產業技術進步的問題

  目前我國尾礦綜合利用產業技術仍然存在諸多瓶頸,主要表現為:

  ——標準體系對尾礦綜合利用相關工藝流程、產品標準的支撐嚴重不足,阻礙了尾礦綜合利用工作;

  ——對現在大量堆存的尾礦,在開展綜合利用工作時,科學合理的分析評價方法不足;

  ——在有用元素再提取方面,缺乏多金屬聯選技術;

  ——在能夠大宗量利用尾礦的建材方面,成熟技術的產業化推廣緩慢。

  尾礦聯盟將利于聚集各成員單位的科技資源,加強產學研的緊密結合,在專業化合理分工的基礎上,以集成創新高附加值大宗消耗尾礦的綜合利用產業技術產業化為主要目標,依托聯盟成員間已有的技術經濟實力并積極爭取國家引導資金及政策扶持的優勢,以多樣化、多層次的自主研發與開放合作創新相結合,建立尾礦資源綜合利用行業產學研結合的技術創新體系,共同致力于解決尾礦綜合利用產業關鍵高附加值大宗消耗尾礦的綜合利用技術的創新開發和產業化問題,推動提高我國尾礦綜合利用產業整體水平,有效解決尾礦綜合利用技術附加值低,綜合利用率低、綜合利用水平不高等問題,增強我國尾礦綜合利用產業的核心競爭力。

  三、如何圍繞產業技術進步加快構建技術創新鏈

  尾礦綜合利用將牢牢抓住本領域的共性內容,構建產業技術創新鏈,重點開展尾礦有用組分再選、生產建材的高附加值利用和大宗利用,以加快研究成果共享與轉化、推動產業整體技術升級。

  尾礦聯盟主要成員單位及相關專家經多次研討初步確定了尾礦綜合利用產業鏈技術創新路線圖,如圖1所示。尾礦聯盟所面對的產業鏈的上游產業是原礦石的開采和原礦石的選礦,這兩個產業環節為本聯盟的核心產業鏈提供尾礦原料。另一方面,在尾礦聯盟核心產業鏈內部,處于上游的產業環節是尾礦庫的開采,然后是提取有價組分。經提取有價組分的尾礦依據尾礦特征和市場需求可進行生產建筑材料、充填采空區、復墾或農用等三個方面的整體利用。即在本產業鏈內分為:尾礦庫開采→提取有價組分→整體利用,三個產業環節。而整體利用又可分為生產建材、尾礦充填以及復墾和農用等三個平行的方面。

  為了將技術創新鏈進一步具體化,尾礦聯盟將進行分工合作,構建若干個不同尾礦類型和產業方向的二級產業技術創新鏈及技術路線:如鐵、錳尾礦綜合利用二級產業技術創新鏈,銅、鎢、鉬尾礦綜合利用二級產業技術創新鏈,黃金尾礦綜合利用二級產業技術創新鏈,鉛、鋅尾礦綜合利用二級產業技術創新鏈,赤泥綜合利用二級產業技術創新鏈,高嶺土、石墨尾礦綜合利用二級產業技術創新鏈,以及尾礦生產建筑材料二級產業技術創新鏈。

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  四、聯盟的組織機構和運行機制建設

  1、組織構架

  聯盟的最高權力機構是理事會,理事會推薦選舉產生理事長一名、副理事長三名,理事會的常設執行機構是秘書處,秘書處設在中國資源綜合利用協會,有秘書長一名、副秘書長二名,分別由聯盟成員單位代表擔任。秘書處設有聯盟辦公室,現有專職人員兩名,負責聯盟的日常工作。

  聯盟邀請中國科學院、中國工程院兩院院士王淀佐出任理事長,并通過對成員單位的主要技術力量進行整合,形成了由40名專家共同組成的專家委員會,由中國工程院邱定蕃院士擔任專家委員會主任,中國科學院趙鵬大院士、翟裕生院士、中國工程院余永富院士任專家委員會顧問。

  2、運行機制和平臺建設

  聯盟充分整合資源,包括聯盟內部合作的信用機制、責任機制和利益機制等運行機制創新,通過技術研發平臺、標準建設平臺、信息平臺、技術咨詢平臺和技術推廣平臺,共建尾礦綜合利用產業技術創新平臺,并成立尾礦綜合利用工程研究技術中心。

  聯盟將逐步設立“技術創新開發基金”,各成員單位按照自身的性質和規模,對技術創新進行資金投入,專門用于聯盟技術創新活動;各成員單位結合本單位實際情況,自主提出共性關鍵技術創新路線、重大科技攻關項目和產業化應用項目,上報聯盟秘書處,聯盟批準后,正式立項啟動。在共性關鍵技術進行產業化推廣和技術轉移時,各單位按照資金和研發投入的份額,享受相應利益。

  其中標準建設平臺已成立具有固定成員的標準建設工作組和專家組,以建設尾礦綜合利用標準體系為目標,以5年規劃和長遠規劃為依據,以目前急需建設的基礎標準為突破口,制定了長遠目標與近期需求相結合的工作計劃,并初步形成了尾礦綜合利用標準體系框架。2010年將完成3項標準的制定工作。

  技術咨詢平臺主要由專家委員會成員構成,由邱定蕃院士牽頭。技術咨詢平臺主要對聯盟成員單位提出的技術創新項目進行咨詢、調研、評價和把關,并對聯盟及聯盟成員的技術長期發展戰略提出建議。

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  特別是從聯盟所面對的產業鏈出發,確定尾礦綜合利用產業所面臨的重大共性關鍵問題,并從產業鏈中的各技術環節相互協同、相互關聯的角度對技術攻關的優先方向和問題提出建議。

  技術研發平臺主要依托聯盟的技術創新基金和聯盟的技術創新項目來推動尾礦綜合利用產業鏈上急需解決的重大技術難題和開發促進產業鏈不斷強化、不斷完善和向深度與廣度延伸,對促進尾礦綜合利用產業可持續發展具有長期戰略意義的前瞻性技術。

  信息平臺主要依托聯盟成員單位的行業專家,聯盟成員企業的統計部門,全國地方政府的工業主管部門,以聯盟專職人員承擔主要具體工作,并依托中國資源綜合利用協會的已有工作基礎,建立全國尾礦綜合利用產業的數據統計體系,并形成年報制度。在此基礎上形成全國尾礦綜合利用數據庫和專家系統,為聯盟成員的產業發展、投資提供基礎數據,為國家制定尾礦綜合利用的產業政策提供基礎數據和建議。目前尾礦綜合利用2009年產業報告已基本完成。

  技術推廣平臺主要承擔尾礦綜合利用先進適用技術的推廣工作。在聯盟內部建立知識產權共享的利益分配機制,提升知識產權的價值,推動先進適用技術的大規模產業化,大幅度提升企業的經濟效益。技術推廣平臺還承擔將國外和聯盟外先進適用技術引入聯盟并推廣應用的任務,同時將依托聯盟技術研發平臺和國家的支持而開發的技術快速產業化,并向聯盟外推廣,特別是帶動自主研發能力較弱的中小企業快速提升技術水平。