砂石骨料作为工程建设的基础性材料,用量占比巨大,且对经济发展具有重要影响。近年来,随着大量的砂石骨料对天然不可再生资源的消耗,以及开采、破碎、筛分、风选或水洗等工艺环节,造成较为严重的生态环境破坏,急需从不断优化砂石产业结构布局的角度重新审视传统矿山和骨料产业的发展路径。
与此同时,我国大宗工业固废每年排放量在40亿吨左右,建筑垃圾每年排放在30亿吨左右,资源型城市和产废企业在新形势下面临巨大的固废处置和消纳压力,有的已经影响到了企业乃至一个行业的可持续发展。而且,随着煤矸石烧制高强陶粒并副产余热蒸汽/电力、粉煤灰等多种固废蒸压制备云砼石等创新技术的开发和产业化示范项目的推进,如何发挥好煤矸石、尾矿、粉煤灰、冶炼渣、石材固废、废石、建筑垃圾等大宗(工业)固废开发的人造骨料的替代作用,对于保护生态环境、推进砂石行业可持续发展具有重大的现实意义。
人造骨料生产厂区 杜根杰/供图
砂石行业现状及存在的问题
全国砂石需求波动大,局部地区供需矛盾突出。整体来看,北方砂石供需较为稳定,南方及沿海一带,特别是“长三角”“珠三角”一带,因本地砂石资源较少,导致市场需求旺盛、供不应求的现象较为突出。
从需求侧来看,国家正在调整产业结构向高质量方向发展,同时大力推进基础设施建设,砂石需求量大;从供给侧来看,国家加强生态文明建设,淘汰传统落后、不环保的砂石产能,供给大幅减少。多数地区政府管理部门没有把砂石作为产业,其政策、规范、管理措施等相对缺乏,没有调整砂石产业的经验;相关政策法规和规划密集出台,促进了砂石产业规范和健康化发展。
2020年以来,一方面,长江流域、洞庭湖流域等多地砂石矿区产能释放,加之河道清淤工程、海砂淡化项目实施,对国内天然砂缺口有一定补充;另一方面,很多水泥企业近年来也纷纷加速推进机制砂石骨料发展,机制砂的产量不断提升,一定程度缓解了天然砂紧缺的局面,但是天然矿权资源释放量巨大,随着大量企业布局砂石骨料矿权,矿山开采量进一步加大,对自然生态矿山影响巨大。
另外,近年来在高额利润驱动下,非法采砂船四处横行。以湖南省为例,河道采砂年采总量为1.7亿吨,洞庭湖区年采砂量为7000多万吨;3701艘采砂船中,无证采砂船1575艘;2979个砂石场(码头)中,无证砂石场(码头)1534个;近6亿立方米采砂尾堆分布在湖南境内各河道和洞庭湖区。非法作业占比近50%。过度的开发不仅使河道砂量越来越少,对河道生态、防洪、航道安全等破坏之巨更令人震惊。
我国是矿产资源大国,但矿产资源综合利用率很低,其中伴随产生的矿山废石和尾矿量巨大,我国露天铁矿山每年剥离废石达16亿吨以上。这几年矿产资源综合利用率虽然有小幅提升,但大部分矿山企业依然是采用排土场堆存,既造成了资源浪费,又占用了大量的土地,带来安全隐患。除此之外,人造骨料技术推广应用力度不够,绿色交通体系政策配套不足也都是当前面临的主要问题。
促进人造砂石骨料
大规模产业化发展的建议
由于大宗固废有着明显的资源特征,利用大宗固废制备建材,能有效减少开采、运输、破碎等环节。据测算,大宗固废生产砂石骨料,每综合利用1吨建筑垃圾可减少二氧化碳排放3.7千克,可以说综合节能降碳效益十分显著。
在这种情况下,为缓解当前部分区域的砂石供需矛盾,特别是进一步减少开山炸石,节约不可再生资源,保护生态环境,促进砂石行业结构调整,推进行业减污降碳协同增效,实现可持续高质量发展,笔者建议:
一是支持尾矿、废石、建筑垃圾等大宗固废资源综合利用项目,为机制砂石的生产补充可循环再生的原料。采用尾矿、废石、建筑垃圾、冶金渣、石材行业固废等生产砂石骨料具有成熟的先进技术。近年来,首钢、北京威克冶金、河北建龙等生产建设单位,100%采用铁矿尾矿和废石生产高质量建设用砂和混凝土粗骨料,且采用铁矿的尾矿和废石制备建设用砂石骨料应用在北京地区已取得初步成功。
二是支持煤矸石、粉煤灰、钢渣、赤泥、超细尾矿等协同制备烧结陶粒并副产余热蒸汽/电力、蒸压硅酸盐骨料等创新技术项目,提升人造骨料替代天然骨料的比例。采用轻骨料配制的混凝土具有轻质高强、隔热保温、多功能复合和生态环保效益突出等特点,我国轻骨料产业发展空间巨大。
三是在资源型城市大力推广人造骨料,适当限制开山炸石和河道取砂。构建先行先试的人造骨料生产示范项目和应用示范工程,同步支持标准规范和知识产权的系统构建。建立长效机制,加大政策、资金对人造骨料项目的支持力度,形成产学研用的协同创新机制和科研试验体系。在矿产资源型城市布局建设工业固废制备人造骨料产业基地,引导周边工矿企业延伸产业链,在应用端,增加混凝土制品、建筑构件、装配式建筑、保温材料、海绵城市用固废再生透水砖等绿色低碳建材系列产品。
四是加快推进铁路专线建设,调整运输结构,重点推动公路运输转铁路运输,充分利用既有铁路专用线能力,提高铁路货运比例,实现已配套建成铁路专用线的企业主要由铁路运输可资源化利用的原料及新加工新材料,鼓励工矿企业等将货物“散改集”,中长距离运输时主要采用铁路、水路运输。