鳳陽石英尾砂資源再利用現(xiàn)狀及對策研究

雷宇

一、引言

鳳陽縣石英資源極為豐富，全縣礦區(qū)覆蓋面積達(dá)80km2，礦石遠(yuǎn)景儲(chǔ)量在100億噸以上，無論儲(chǔ)量、品位和潛在經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值均居全國之首，全縣石英砂年產(chǎn)量已超過1000萬噸。但是石英砂在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的石英尾砂，長期以來這些尾砂大都被廢棄，除了少數(shù)堆存在廠區(qū)內(nèi)，大部分堆放在路邊或者農(nóng)田里，不僅造成了資源的浪費(fèi)，而且對空氣、河流等產(chǎn)生了不利影響。即使有少數(shù)企業(yè)對石英尾砂進(jìn)行了再利用，能夠生產(chǎn)的也只是低檔產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)效益極低。由此可見，鳳陽石英尾砂再利用是鳳陽縣節(jié)約資源、提高經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是防止環(huán)境污染和生態(tài)破壞的最佳途徑。

二、鳳陽石英尾砂資源現(xiàn)狀

（一）石英尾砂的產(chǎn)生

鳳陽主要生產(chǎn)用于玻璃工業(yè)的石英砂，由于細(xì)粒的石英粉入爐后會(huì)侵蝕耐火材料，降低熔窯的壽命，影響配合料的均勻度，同時(shí)還會(huì)堵塞格子磚通道，不利于玻璃生產(chǎn)，因此玻璃工業(yè)對石英砂的粒度要求為：介于0.125mm到0.71mm的顆粒含量要大于95%，小于0.125mm的石英粉含量要小于5%。石英砂生產(chǎn)企業(yè)對于小于0.125mm以下的石英細(xì)粉大部分沒有回收利用，這就形成了石英尾砂。

（二）石英尾砂的年產(chǎn)量

由于鳳陽石英顆粒的粒度較細(xì)，在濕法生產(chǎn)的過程中，產(chǎn)生0.125mm以下的石英細(xì)粉較多（一般濕法生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)率在55%-75%之間，干法生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)率在85%-95%之間）。根據(jù)石英砂的年產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)算，鳳陽2011年僅大廟鎮(zhèn)產(chǎn)生的尾砂量就有404萬噸，其中，濕法生產(chǎn)產(chǎn)生的尾砂量384萬噸，干法生產(chǎn)產(chǎn)生的尾砂量20萬噸。由有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，鳳陽縣一年產(chǎn)生的石英尾砂量大概在700萬噸左右，產(chǎn)生尾砂最多的是大廟礦區(qū)和鄔崗礦區(qū)，占尾礦總量的80%以上。

（三）石英尾砂的處理方式

濕法生產(chǎn)的石英砂企業(yè)由于產(chǎn)生的尾砂量太大，大部分石英砂企業(yè)都是將尾砂堆放在廠內(nèi)，等尾砂中的水濾出晾干后，或外賣，或堆放，或外排。少數(shù)企業(yè)將尾砂重新進(jìn)行清洗，將粒度在120目-200目的石英尾砂加以回收外賣。個(gè)別企業(yè)采用浮選法對石英尾砂重新回收利用。筆者調(diào)查了35家干、濕法生產(chǎn)企業(yè)，他們對尾砂處理方式如表1所示。

表1 石英砂生產(chǎn)企業(yè)對尾砂處理方式統(tǒng)計(jì)表

由于石英尾砂具有粒度小且均勻、密度大、硬度大、易分散不成團(tuán)等特點(diǎn)，目前全縣回收和外賣的濕法尾砂量占年總產(chǎn)量的10%-20%，其中120目-200目石英尾砂主要用于生產(chǎn)陶瓷和地板磚等產(chǎn)品，200目以下的尾泥主要用作水泥填充量和加氣磚，干法尾砂由于粒度較濕法要粗，還可以用作建筑材料。

未經(jīng)回收利用的石英尾砂由于占用企業(yè)大量生產(chǎn)場地，影響企業(yè)生產(chǎn)，大部分中小企業(yè)直接將尾砂堆放在山崗、田野、公路、河流、荒地等地方，在雨水沖洗作用下尾砂最終被沖入濠河和農(nóng)田。

三、鳳陽石英尾砂資源的再利用價(jià)值

（一）石英尾砂的用途

1.利用石英砂尾砂生產(chǎn)石英微粉。石英微粉產(chǎn)品可替代高檔粉，石英資源廣泛應(yīng)用于無堿電子玻纖、高級陶瓷釉料、硅微粉、真空玻璃管、高白料玻璃、高級泡花堿、地板磚、真空磚等行業(yè)。目前國內(nèi)電子玻纖市場對石英微粉的需求量是每年18萬噸左右，國內(nèi)主要產(chǎn)地有安徽鳳陽、湖北蘄春等；陶瓷釉料市場的需求量每年在10萬噸左右；普通涂料市場年消耗325目以下的石英微粉25-30萬噸左右。相關(guān)行業(yè)的統(tǒng)計(jì)資料顯示，預(yù)測未來幾年國內(nèi)此類石英微粉產(chǎn)品年消耗量在70萬噸左右。隨著我國全球電子資訊業(yè)迅猛發(fā)展，石英微粉市場空間巨大。

2.利用石英尾砂生產(chǎn)水泥。由于石英尾砂的晶體結(jié)構(gòu)致密，用于配料會(huì)引起熟料煅燒困難，因此配料比例較小，一般在水泥生料中的摻入石英尾砂的量為2.5%-5.0%，煅燒出的水泥熟料強(qiáng)度較高，煅燒工況良好。利用石英尾砂生產(chǎn)水泥，既降低了企業(yè)水泥的生產(chǎn)成本，又實(shí)現(xiàn)了石英尾砂的資源化利用，減少了水泥生產(chǎn)消耗黏土量，間接保護(hù)了土地。由于粘土資源日益減少，石英尾泥作為粘土的替代品已是大勢所趨。

3.利用石英砂尾砂生產(chǎn)加氣磚。傳統(tǒng)燒結(jié)粘土磚的生產(chǎn)，無論從經(jīng)濟(jì)效益還是對環(huán)境和土地的影響來看，都存在很大弊端，政府已明令限制實(shí)心粘土磚的生產(chǎn)。從綜合指標(biāo)看，至今沒有哪種建筑材料可以和加氣磚相媲美。加氣磚是唯一可實(shí)現(xiàn)墻材革新和節(jié)能50%目標(biāo)的單一節(jié)能墻體材料。加氣磚的特點(diǎn)在于節(jié)土、利廢、節(jié)約生產(chǎn)能耗和使用能耗，質(zhì)輕、易加工、施工方便、使用性能好。在國家加大建筑節(jié)能、墻體材料改革實(shí)施力度的新形勢下，社會(huì)對新型墻體材料的需求也越來越突出，加氣磚迎來了發(fā)展的新機(jī)遇，必將有很大的發(fā)展空間。利用石英尾砂生產(chǎn)加氣磚，不僅可以提供新型原材料，還能效解決石英尾砂對環(huán)境造成的污染問題，同時(shí)為石英砂企業(yè)節(jié)省了解決污染和堆放的投入。

4.利用石英砂尾砂生產(chǎn)微晶玻璃。微晶玻璃又稱微晶玉石或陶瓷玻璃，是一種新型建筑材料，它具有玻璃和陶瓷的雙重特性。普通玻璃內(nèi)部的原子排列是沒有規(guī)則的，這也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃像陶瓷一樣，由晶體組成，它的原子排列是有規(guī)律的，所以微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韌性強(qiáng)。從化學(xué)成分上看，石英尾礦是制造微晶玻璃的理想原料。微晶玻璃利用廢渣、石英尾砂做原材料，有利于環(huán)境治理，可以變廢為寶。

（二）鳳陽石英尾砂再利用的經(jīng)濟(jì)前景

目前鳳陽只有臺(tái)玻企業(yè)有一條采用浮選法回收利用石英尾砂的生產(chǎn)線。在筆者所調(diào)研的35家石英砂企業(yè)中，除臺(tái)玻外，還有一家小企業(yè)采用磁選-水力分級，再經(jīng)水力旋流器脫泥回收了部分尾砂，其它企業(yè)或?qū)⑹⑽采耙詷O其便宜的價(jià)格（2-5元每噸）進(jìn)行外賣，或直接將其外排。這種處理方式并沒有將石英尾砂的使用價(jià)值發(fā)揮出來，既造成了資源浪費(fèi)，又污染了環(huán)境。

鳳陽石英尾砂SiO2含量高（大于95%），如果能有效降低其中的鋁、鐵雜質(zhì)含量，并按粒度大小不同分別進(jìn)行綜合回收利用，將尾砂加工成精制石英砂和石英微粉，能滿足不同行業(yè)的質(zhì)量要求，產(chǎn)品附加值高，經(jīng)濟(jì)效益好，極少量廢棄，也不污染環(huán)境。

鳳陽現(xiàn)在各石英砂生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部存放的石英尾砂大約有100萬噸，其中粒度在120目-200目之間的尾砂約有70萬噸，200目以下尾泥約有30萬噸。如果將120目-200目之間的尾砂加工成精制石英砂，按每噸80元的純利潤計(jì)算，就可以給企業(yè)帶來6000萬元的純收入。將200目以下的尾泥用來生產(chǎn)加氣磚，可以生產(chǎn)出80萬m3的加氣磚，按每立方米50元的純利潤計(jì)算，可以給企業(yè)帶來4000萬元的純收入。如果石英砂生產(chǎn)企業(yè)能將廠內(nèi)部現(xiàn)在存放的石英尾砂綜合回收利用，就可以給企業(yè)帶來1億元的純收入。如果能將濠河、農(nóng)田里的尾砂綜合回收利用，至少可以給企業(yè)帶來3-5億元的純收入。

四、鳳陽石英尾砂資源再利用的有利條件

（一）石英尾砂資源豐富

鳳陽縣是全國最大的石英原料基地，其石英資源遠(yuǎn)景儲(chǔ)量超過100億噸。石英砂的產(chǎn)率按80%計(jì)算，總共將會(huì)產(chǎn)生20億噸尾砂。目前，鳳陽石英尾砂主要分布在大廟鎮(zhèn)，分布最集中的地方是田圩村至小尹家水壩段2km濠河的河床上，這里有大約600萬噸的尾砂。另外，石英砂生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)堆放的尾砂約100萬噸。

（二）國家政策大力支持

尾礦是目前我國產(chǎn)生量最大的固體廢物，2010年，我國尾礦產(chǎn)生量約12.3億噸，尾礦綜合利用量為1.72億噸，利用率約14%，利用途徑主要是回收尾礦中有價(jià)成分，用作建筑材料、磁化復(fù)合肥等。但由于受到資源品位、利用成本、經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)等各方面的限制，目前尾礦仍以堆存為主。國家發(fā)改委在《“十一五”資源綜合利用指導(dǎo)意見》中提出，加快資源綜合利用立法進(jìn)程，逐步形成以《循環(huán)經(jīng)濟(jì)法》為核心、《資源綜合利用條例》為基礎(chǔ)的資源綜合利用法律法規(guī)體系。國家工信部于2011年印發(fā)《大宗工業(yè)固體廢物綜合利用“十二五”規(guī)劃》通知，要求推動(dòng)大宗固體廢物由“低效、分散利用”向“高效、規(guī)模利用”轉(zhuǎn)變，探索形成“資源-產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的發(fā)展模式，延伸和拓寬生產(chǎn)鏈條，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)間的共生耦合，推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)形成較大規(guī)模。國家政策的支持是鳳陽石英尾砂綜合回收利用最大的機(jī)遇。

（三）市場前景廣闊

鳳陽縣位于泛“長三角”區(qū)域內(nèi)，這一地區(qū)是我國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、市場最活躍的地區(qū)，市場容量非常大，無論玻璃行業(yè)，還是光伏及信息產(chǎn)業(yè)市場需求量在全國均居首位。臨近這樣一個(gè)大市場，如果將鳳陽石英尾砂加工成精制石英砂和石英微粉，替代高檔粉石英資源用于生產(chǎn)無堿電子玻纖、高級陶瓷釉料、硅微粉、真空玻璃管、高白料玻璃等產(chǎn)品，銷售市場非常廣闊。

粘土實(shí)心磚的生產(chǎn)，占用了大量耕地。隨著國家保護(hù)耕地力度的加大，利用耕地資源燒制實(shí)心粘土磚已被國家明令禁止，加氣磚成為實(shí)心粘土磚的必然替代品。2005年，國務(wù)院下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)墻材革新和推廣節(jié)能建筑》的通知，明確提出到2010年底所有城市禁止使用粘土實(shí)心磚。在這一政策導(dǎo)向下，利用鳳陽石英尾泥生產(chǎn)加氣磚市場空間巨大。2010年，新型墻體材料產(chǎn)量占墻體材料總數(shù)的比重達(dá)到55%以上，建筑應(yīng)用比例達(dá)到65%以上，2020年則分別要達(dá)到80%和90%。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2010年新型墻體材料主要采用加氣磚，全國需求量為6500億標(biāo)準(zhǔn)塊，到2020年，全國需求量為8500億標(biāo)準(zhǔn)塊。

（四）高校和科研院所能提供技術(shù)支持

目前鳳陽縣是我國唯一擁有綜合性大學(xué)的縣城，安徽科技學(xué)院有從事化工、玻璃材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理、市場營銷等專業(yè)的教授、博士100多人，科研力量雄厚，建立有玻璃材料實(shí)驗(yàn)室、固體廢棄物綜合回收利用實(shí)驗(yàn)室。這些科技工作者在石英砂提純、物化性質(zhì)檢測、工藝設(shè)計(jì)，石英尾砂的回收利用等領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究，申請了多項(xiàng)發(fā)明專利，為鳳陽石英尾砂綜合回收利用提供了最強(qiáng)有力的技術(shù)支持。蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院對浮選除雜進(jìn)行了深入研究，他們的技術(shù)成熟，可以為石英砂企業(yè)利用浮選法回收利用石英尾砂提供幫助。安徽科技學(xué)院還可以隨時(shí)為鳳陽縣尾砂綜合利用企業(yè)提供企業(yè)規(guī)劃、工藝設(shè)計(jì)、企業(yè)管理、市場營銷等方面的服務(wù)。

（五）人才資源儲(chǔ)量豐富

安徽科技學(xué)院已與鳳陽縣各企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)了玻璃材料專業(yè)、市場營銷專業(yè)學(xué)生300多名，這些學(xué)生畢業(yè)后直接進(jìn)入石英砂企業(yè)工作，為企業(yè)服務(wù)。另外，安徽科技學(xué)院現(xiàn)在有化工、玻璃材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、經(jīng)濟(jì)管理、市場營銷等專業(yè)在校學(xué)生5000多人。他們在老師的帶領(lǐng)下，定期到石英砂企業(yè)調(diào)研、學(xué)習(xí)、做課程實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文，他們通過申請創(chuàng)新課題或參與老師的科研究項(xiàng)目做了大量有關(guān)石英砂提純、雜質(zhì)含量測試、石英尾砂的再回收利用、企業(yè)規(guī)劃、企業(yè)管理、產(chǎn)品的銷售等方面的工作，對石英砂的生產(chǎn)和銷售都非常了解。他們是鳳陽顯石英砂企業(yè)發(fā)展和石英尾砂綜合回收利用的人才資源。

（六）區(qū)位優(yōu)勢明顯

鳳陽縣位于安徽省的東北部，淮河中游南岸，東鄰滁州市、南京市，西接淮南市，南向合肥市，北臨淮河與蚌埠市接壤，地處長江、淮河之間，屬于泛“長三角”前沿地帶，是承接“長三角”產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的中轉(zhuǎn)站，是安徽省實(shí)施東向發(fā)展的先行區(qū)，具有得天獨(dú)厚的地理?xiàng)l件和區(qū)域優(yōu)勢，能較好發(fā)揮承東啟西、連南接北的作用。

五、對鳳陽石英尾砂資源再利用的建議

（一）應(yīng)提高全社會(huì)對尾砂資源再利用的認(rèn)識

尾砂的大量堆存，不僅造成了寶貴資源的浪費(fèi)，還大量占用土地，損害景觀、破壞土壤，危害生物，淤塞河道，污染大氣，給鳳陽當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成了不良的影響。從尾砂的應(yīng)用價(jià)值來說，尾砂是“放錯(cuò)地方”的資源，其開發(fā)利用前景非常可觀。從尾砂中回收有用成分，生產(chǎn)出加氣磚、微晶玻璃、水泥、石英微粉等產(chǎn)品，不僅可以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，還可以減少環(huán)境污染，保護(hù)耕地。社會(huì)各界必須從認(rèn)識上重視起來，盡快采取果斷措施。

（二）政府規(guī)劃，有序開發(fā)

礦產(chǎn)資源是重要的自然資源，是社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是“非再生資源”。鳳陽縣政府對石英資源的開采應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，嚴(yán)格控制石英礦的開采權(quán)，應(yīng)對不同品位的石英礦進(jìn)行合理開采、綜合利用，加強(qiáng)資源開采的集約化程度，杜絕資源浪費(fèi)。

（三）加強(qiáng)企業(yè)整合，擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模

目前鳳陽縣有石英砂生產(chǎn)企業(yè)近400家，大部分企業(yè)均為民營小企業(yè)。這些企業(yè)規(guī)模小，經(jīng)營分散，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，未形成綜合利用資源的能力，產(chǎn)業(yè)鏈沒有得到很好的形成與發(fā)展。企業(yè)之間缺乏必要的協(xié)作，未能形成綜合實(shí)力。為了綜合利用石英資源，提高企業(yè)的競爭力，應(yīng)對中小型企業(yè)進(jìn)行合并，減少企業(yè)數(shù)量，擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模，實(shí)現(xiàn)尾砂資源的綜合回收利用，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，減少資源浪費(fèi)。

（四）市場運(yùn)作、科技創(chuàng)新，不斷提高資源利用率

在資源急劇萎縮的情況下，提高資源利用率就等于節(jié)約了資源、能源?！笆袌鲞\(yùn)作”就是根據(jù)市場的需求來定位發(fā)展方向與方式，在運(yùn)作中找到需求點(diǎn)，以滿足消費(fèi)者為目的進(jìn)行的運(yùn)作方式。以市場為導(dǎo)向，要通過詳細(xì)的市場調(diào)查，弄清各種產(chǎn)品的市場需求，生產(chǎn)“適銷對路”的產(chǎn)品，同時(shí)在資金方面不能僅靠政府的投入，要開辟各種融資渠道，鼓勵(lì)民間資本參與到尾砂再利用的項(xiàng)目中來。“科技創(chuàng)新”就是以科學(xué)發(fā)展為主線，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)開發(fā)尾砂資源再利用新產(chǎn)品，改變傳統(tǒng)的粗放型生產(chǎn)方式，堅(jiān)持集約生產(chǎn)，以達(dá)到對資源充分再利用的目的，減少資源的浪費(fèi)。

（五）地方政府要提供各種政策優(yōu)惠

政府應(yīng)研究制訂鳳陽石英尾砂綜合回收利用計(jì)劃，積極推動(dòng)以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)。充分利用當(dāng)?shù)馗咝?、科研院所等各種智力資源，通過各種優(yōu)惠措施，例如稅收優(yōu)惠、土地優(yōu)惠、人才引進(jìn)配套政策等，吸引國內(nèi)外投資企業(yè)共同開發(fā)利用鳳陽石英尾砂資源，解決好科技攻關(guān)和開發(fā)資金問題，并形成良性循環(huán)。

六、結(jié)束語

隨著鳳陽經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，資源問題和環(huán)境問題凸顯，石英尾砂再利用作為節(jié)約礦產(chǎn)資源、改善礦山環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的重要手段，也是變廢為寶，建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的重要途徑，勢在必行。鳳陽縣具備石英尾砂開發(fā)利用的有利條件，只要各方統(tǒng)一認(rèn)識，共同努力，必定能開創(chuàng)石英砂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新局面，走上循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。

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