自然资源开发利用与评价第2章 资源利用中的重大问题.docx
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自然资源开发利用与评价第2章资源利用中的重大问题
第二章资源利用中的重大问题
第一节矿产资源的稀缺与浪费
经济和社会的可持续发展在很大程度上是建立在自然资源基础上的。
对矿产资源而言,人口的不断增长和矿产资源的耗竭性、有限性,导致了人均资源拥有量的锐减、矿产资源的相对不足与资源利用率不高,是我们面临的严峻挑战。
一、中国矿产资源比较稀缺
矿产资源是人类生产和生活的基本资源之一,是人类社会最初始的劳动对象。
人类对矿产资源的开发促进了社会的发展,如人类对铁器的应用,推动了第一次农业革命;对煤的应用,又推动了机械和运输工业的发展引发了工业革命;现代高科技对核矿物等的开发应用,又推进了现代技术革命。
矿产资源对现代经济的发展,具有巨大的支撑作用。
1.我国矿产资源的数量是很有限的
我国矿产资源的基本情况在第一章已作了概要的介绍,尽管我国是世界上探明矿产资源种类最多的国家,有不少矿种探明储量居世界前列,矿产资源潜在价值总量占世界第三位。
但是,由于我国人口众多,按矿产资源的人均拥有量来比较,我国人均拥有的可利用的矿产资源只有世界人均水平的一半多点。
据计算,世界人均拥有矿产资源储量潜在价值2,604万美元(按1990年美元价,下同),而我国人均矿产资源储量潜在价值只有1.511万美元。
一方面,我国矿产资源的人均拥有量很少,另一方面,由于我国处于工业化阶段,矿产资源消耗强度却较大,这样一来,就使我国的一些矿产资源变得短缺不足,据测算,我国目前已有一部分重要矿产资源的探明储量出现短缺,除大多数非金属、部分有色金属和稀散金属矿产资源能满足需要外,一些大宗矿产如铁、铜、石油的资源储量或富矿资源相对不足,这些种矿产品的供应已经出现短缺;钾盐、铂族金属、金刚石、铬铁矿等资源一直严重短缺。
今后我国的矿产资源储量将变得越来越短缺。
从现有探明储量的静态保证程度来看,到2020年,我国将只有煤炭、稀土金属等6种矿产资源储量能满足需要,其他矿种均有缺口,尤其是需求量大的石油、铁、铜等主要矿产资源缺口更大。
21世纪前半期的矿产资源供需形势是相当严峻的。
具体来看,我国一些重要的矿产的短缺情况为:
①从1993年起,我国的石油就开始净进口,而且进口量一年比一年多。
预计到2000年我国国民经济发展需要1.8亿吨原油,将缺少3000万吨,到2010年,我国将缺少原油1亿吨;②1994年我国铁矿石进口量是国内产量的15.5%,预计到2000年国产矿石只能满足需求量的65%左右;③1994全国进口锰矿石是国内产量的16.3%,到2000年,国内锰矿生产能力只能满足国内需求量的64.4%;④1994年进口铬矿石占国产矿石量的11.5%,到2000年国产量只能满足国内需求的15%左右;⑤目前我国有40%左右的铜的需求量需要进口解决。
到2010年,我国重要矿产品预测需求量将比1992年需求量增加0.7一1.5倍,个别矿种(如天然气)将增加3~4倍(见表2—1)。
预测需求量增加的绝对数量巨大。
2.我国矿产资源存在区域性稀缺
由于区域性地质构造的差异,地球上各种岩石的分布也是不均匀的,因而造成了各种矿产资源在地理分布上的不均衡状态,这对资源的合理配置及生产力的合理布局,对国际矿产品市场,资源形势,以至于国际政治、经济关系都有着重大影响。
矿产品
1992年消费量
2000年
2010年
一次能源(标煤/亿吨)
原煤/亿吨
原油/亿吨
天然气/亿立方米
钢/亿吨
铁矿石/亿吨
有色金属(金属/万吨)
铜(金属/万吨)
铝(金属/万吨)
硫矿(标矿/万吨)
磷矿(标矿/万吨)
钾盐(KzO/~)
10.92
11.41
1.33
158.8
0.75
2.8
99.3
121.6
1405.9
2316
250
15.0
14.5
1.8—2.O
300~500
L2
3.6
500~560
130
180
2250~2550
2760~3040
475
21.0
18.0
2.5—2.7
600~1000
1.5
4.5
650
170
280
3200~·3500
3770~4040
625
表3-4我国重要矿产品需求量预测
从目前世界探明的储量看,国外石油剩余可采储量的60%集中在中东,煤炭储量的64%集中在中国、美国和原苏联;铁矿储量的?
o%集中在原苏联、巴西、加拿大、澳大利亚和印度;锡矿储量的51%集中在中国、泰国和马来西亚;钨矿储量的75%集中在中国、加拿大和原苏联。
我国矿产分布具有明显的地域差异,煤炭集中于晋、陕、蒙三省区,这三省占全国保有储量的68%;石油资源,主要分布在松辽、渤海湾、塔里木及准噶尔四大盆地,它们占全国石油地质资源量的52.6%,而近海海域石油占全国石油地质资源量的26.2%;天然气资源主要分布在四川、塔里木、准噶尔、柴达木、松辽、渤海湾等12个盆地中,占全国天然气地质资源量的81%。
铁矿集中于辽、冀、晋、川4省,占全国保有储量的60%;磷矿集中于云、贵、川、鄂4省,占全国保有储量的70%。
此外,还有一些大型矿床分布在我国边远地区,如新疆、贵州的煤,西藏、内蒙古、新疆的铬矿,西藏的铜矿,青海的盐湖资源等。
这种分布格局使矿产资源的开发利用受到交通运输条件的制约,也给交通运输、基础设施建设带来巨大的压力。
正是由于地域性矿产资源分布的差异,形成资源富集地区向消费重心调入,因此,“西出东人”是我国煤炭供需的基本格局。
到1990年,全国净调出煤炭的只有山西、内蒙古、陕西、宁夏、新疆、贵州、河南和黑龙江等8省(区),其余全为净调入省(市、区)。
预计这种供需格局在今后相当长的时间里不会改变。
同时煤炭这种供应格局又受到铁路运力的制约,煤炭运输占全部铁路货运量的40%,运输“瓶颈”对煤炭来说特别严重和普遍,只有方便的交通,才能使煤炭顺利进入市场,满足国民经济发展的需求。
我国磷矿分布过于集中,广大北方和东部地区可供利用的资源很少,可供利用的储量虽然从数量上可满足需要,但由于受云、贵铁路外运条件的制约,2010年将会产生300万~500万吨缺口。
3.我国矿产资源存在结构性稀缺
在我国有限的、受地域局限的矿产资源中,还有相当一部分由于矿种、品位、有益及有害组分等因素而暂时不能利用,从而造成一些矿产资源的结构性稀缺。
就是说,我国虽然幅员辽阔,矿产资源蕴藏量比较丰富,但适于开发利用的大矿、富矿、单一矿少;由于技术经济条件等的限制难于开发利用,且组分复杂的规模效益差的中、小型矿多。
对我国经济建设有重要意义的许多矿产资源,如铁、锰、铝、铜、金、硫、磷、铀等资源条件不好,或者贫矿多,或者难选冶矿多,或者中小型矿多,或者兼而有之。
这在相当程度上影响到我国矿产资源的开发利用。
我国矿产资源的丰度不同,从已查明的情况来看,各种矿产的贫富程度相差很大。
钨、锑、稀土元素、锡、煤、石墨、菱镁矿、滑石是我国具有世界优势的矿产;而铁、锰、铝、铜、铅、锌、镍、金、银、硫、磷、铀、石油在我国资源丰度一般,不具世界优势;铬、铬、铂族金属、钾、盐、硼、金刚石资源在我国比较短缺。
4.我国矿产资源由于耗竭速度快而变得更加稀缺
我们知道,矿产资源是在千万年甚至上亿年的漫长地质年代中形成和富集的,相对于短暂的人类社会来说,它是不可再生的,因而属耗竭性资源,随着时间的推移,将越用越少,最终“消耗殆尽”。
据估算,由于我国正处于大量使用资源的经济发展阶段,加之矿产资源采选回收利用率低,我国矿产资源的消耗速度约为发达国家的2倍;矿产品的消耗强度高于世界平均水平,这些都加快了我国矿产资源的耗竭速度。
据有关预测,在未来10年内,我国现有的国有矿山中,有30%的煤矿、40%的石油和有色金属以及50%的铁矿山都将面临资源枯竭,行将关闭。
一方面许多国有大矿的后续资源短缺,另一方面,某些乡镇、个体矿山企业又在乱采滥挖、掠夺性开发矿产资源,这加大了我国矿产资源的耗竭速度及稀缺程度。
二、中国矿产资源的损失、破坏、浪费严重
1.中国矿产资源的回收利用率低
一般用采矿回收率和选矿回收率来衡量矿山对矿产资源回收利用水平。
采矿回收率指露天或地下开采的矿山在一定开采范围内,实际采出的矿量与该范围内地质储量的百分比。
采矿回收率等于100%减采矿损失率。
选矿回收率指选出矿产品中有用成分含量与人选原矿中有用成分之总含量的百分比。
在保证精矿质量要求的前提下,选矿回收率越高,表示选别作业回收金属(或非金属矿物)越多。
1)我国的矿产采选回收率情况(表1—2)
煤矿:
据对产量和矿山数各占全国总数50%矿山的调查,煤炭矿井平均回采率为34%。
其中,统配矿矿井回采率为50%,地方矿矿井回采率为30%,乡镇矿占1/4,其矿井回采率小于10%。
据有关统计资料载,原苏联煤矿平均回采率为50%~60%;美国、原西德为50%左右;日本为70%~75%。
我国煤炭回采率较发达国家低15~20个百分点。
石油:
我国石油采收率平均只有31%,国外一般波动在33%左右。
我国各油区的采收率不平衡,大庆、河南和江汉的平均采收率高达37%,玉门油田为35%,而青海、延长、滇黔桂、四川和安徽采收率较低,维持在10%~19%,海域石油采收率更低,只有18%。
有色金属:
根据调查的100个矿床年动用储量和开采出的矿量计算得出的各矿种矿井回采率,按各矿种开采矿量与矿井回采率加权平均计算出九种主要有色金属的平均矿井回采率为53%。
西方发达国家有色金属的矿井回采率一般为80%~90%,我们比国外低27~37个百分点;选矿回收率加权平均为62.5%,较国外低23个百分点。
黑色金属及辅料:
此大类矿种与国际先进水平相比差距较小。
铁、锰、铬的平均回采率为93.08%,国外一般为95%。
表2—2全国国有矿山企业开采的主要矿产产量及矿产资源回收利用表
资料来源:
《中国矿产资源报告》97、98,1999
1990
1991
1992
主要矿种
回采率
贫化率
回收率
回采率
贫化率
回收率
回采率
贫化率
回收率
%
%
%
%
%
%
%
%
%
煤
铁
锰
铜
铅锌
镍
钨
锡
钼
汞
锑
铝
磷
硫
灰岩
石棉
石墨
盐矿
72.07
88.79
83.32
88.84
92.44
86.99
80.58
91.98
89.05
81.2982.8890.0480.2679.6791.0174.9587.0332.86
8.459.8410.7012.759.6749.9210.0511.056.1728.5710.77
5.01
9.80
5.79
13.72
6.45
15.15
62.77
72.62
76.38
78.48
80.6l
84.11
87.14
60.06
82.05
90.00
83.99
88.71
75.43
78.75
84.57
71.22
86.93
72.06
90.81
83.42
90.12
89.59
94.42
88.42
92.82
93.50
78.95
82.98
81.75
8L95
80.00
91.92
79.73
89.67
43.15
7.80
10.46
14.78
14.15
5.43
54.94
9.63
7.04
8.94
18.81
11.92
5.09
10.23
5.52
23.1l
13.16
12.75
66.23
76.29
77.76
79.91
84.82
88.39
84.02
56.88
87.28
90.00
80.48
89.64
70.94
84.73
71.08
76.31
81.36
73.95
92.57
77.?
4
90.77
89.20
95.50
88.58
90.04
93.99
96.89
85.77
90.03
83.08
82.37
91.92
81.n
90.51
35.80
4.28
6.73
9.05
12.15
15.59
5.32
52.81
14.75
6.85
5.51
16.90
10.42
6.78
7.43
5.8l
20.03
9.28
16.25
63.65
77.67
74.98
79.53
89.29
87.79
85.31
48.22
86.24
96.00
89.08
90.57
81.49
81.08
79.80
75.61
86.55
1993
1994
1995
主要矿种
回采率
贫化率
回收率
回采率
贫化率
回收率
回采率
贫化率
回收率
%
%
%
%
%
%
%
%
%
煤
铁
锰
铜
铅锌
镍
钨
锡
钼
汞
锑
铝
金
磷
硫
灰岩
石棉
石墨
盐矿
74.20
91.98
82.58
93.40
89.69
94.94
85.17
90.52
95.52
83.90
85.30
91.62
89.59
79.62
57.39
90.89
56.15
92.45
34.58
3.23
7.42
8.78
13.46
14.39
6.03
32.51
15.99
4.01
5.00
19.29
10.18
10.89
6.49
9.52
4.99
22.59
9.89
16.18
66.02
82.66
74.41
85.31
79.51
87.54
81.56
63.39
82.43
95.2l
81.48
73.88
91.19
75.27
83.50
84.89
85.48
75.68
82.06
74.58
93.78
86.08
90.64
96.00
95.37
84.69
91.81
96.82
77.10
81.83
90.27
95.80
79.08
49.09
93.62
84.49
93.29
27.33
3.92
6.18
7.42
11.87
6.94
19.17
42.67
13.46
3.43
14.53
10.11
8.81
29.77
5.04
13.53
7.66
19.68
4.69
18.14
76.65
75.99
75.19
84.78
81.43
85.12
88.78
63.75
87.10
91.03
87.58
69.26
82.12
80.05
84.03
90.32
87.96
73.12
78.61
75.64
93.55
85.55
94.77
95.97
95.15
88.34
89.80
91.85
83.06
85.89
86.54
94.34
76.04
77.31
94.06
83.15
92.08
32.61
3.28
5.69
8.44
11.39
6.99
6.17
41.53
15.31
4.71
17.13
18.31
8.00
15.05
9.16
8.92
5.90
19.68
5.96
13.54
94.34
79.60
79.91
86.47
81.57
84.71
76.00
64.68
85.43
93.68
83.34
93.48
88.47
83.26
79.74
89.33
89.46
82.11
84.n
耐火粘土、菱镁矿、萤石等冶金、化工辅助原料回采率参差不齐,高、低相差较大,与国际先进水平相比也有一定距离。
2)我国矿产资源开发中的超常消耗及价值评估
我们将我国矿产资源开发回采率低于国际先进水平而造成多消耗的矿产资源叫超常消耗。
假设国际先进回采率为止,我国实际回采率为月,年产量为1扩,那么超常消耗资源量M=W(1/B一1/A)。
以煤炭开发为例,我国平均回采率为34%,1989年产量10.54亿吨,国际先进国家的煤炭开发回采率为60%,那么我国煤炭开发1989年超常消耗煤炭储量为10.54(1/34%一1/60%)=13.44亿吨。
超常消耗的价值量评估,以1986年地矿部综合计划司公布的我国45种主要矿产资源单位储量价格为计算依据,如煤炭单位储量价格为56元/吨,那么,1989年因超常消耗探明煤储量造成的价值损失为13.44X56=752.64亿元。
按此方法计算,我国1989年重要矿产开发超常消耗量及价值损失,见表2—3。
从表中可以看出,三类矿产因回采率造成的矿产资源潜在价值量损失是惊人的,如果资源开发超常消耗量与当年产量持平,意味着我国的资源开发年限要缩短一半。
由此可以看出,在我国后备资源渐趋紧张,基建投资不足状况下,提高回采率,降低贫化率,提高选冶回收率是提高资源利用效益的有力措施。
表2—31989年我国重要矿产开发超常消耗量及价值损失一览表
矿种
矿石产量
国内平均
国际先进
超常消耗量
超常消耗量
万吨
回采率/%
回采率/%
万吨
价值/万元
煤矿
10.54(亿吨)
34
60
13.44(亿吨)
7526400
铜
3214
51
85
2520.96
94672.83
铅锌
939
46
85
936.6
98779.56
钨矿
843
45
85
881.57
39587.667
锡矿
685
42
85
825.07
36152.79
钼矿
865
63
85
355.35
10027.85
铝土矿
185
29
85
420.28
11259.79
镍矿
288
67
85
91.03
6166.98
锑矿
69
65
85
24.97
2987.75
铁矿
1.72
93.08
95
380
39900
锰矿
105
78.79
90
16.6
1162
铬矿
93.26
耐火粘土
0.43
58.8
(高15%)
1473
菱镁矿
0.43
58.8
萤石
O.43
其它非金属矿
5.19
17940
总计
786.71亿元
造成我国矿产资源回收利用率低的原因在于:
第一,资源保护意识淡漠,缺乏长期利用思想。
过去长期的“地大物博”、“取之不尽、用之不竭”思想的灌输,使人们在使用资源时忽略了保护性开采,生产过程中采富弃贫、采易弃难成了难以克服的痼疾。
对矿产资源耗竭不可再生性认识不深刻,只顾眼前开发效益,忽略了后代人资源利益的分享问题。
第二,采、选设备落后。
我国采掘工业技术装备与世界发达国家相比差距较大。
乡镇集体、个体采矿普遍采用原始的采矿方法,机械化程度极低;国有矿山技术装备只有小部分达到世界先进水平,绝大多数采用的仍是国产60、70年代甚至是50年代的装备。
这对围岩稳定性差、涌水量大、瓦斯含量高,以及建筑物下、水体下、铁路下的矿产开采条件难以适应。
第三,矿产资源无偿占有、无偿开采。
过去,由国家找矿,找到矿石无偿给矿山企业占用、开采。
矿山企业不花任何代价得来的东西,他们不珍惜,随意破坏、浪费。
即使现在,已实行矿产资源有偿占用,有偿开采,但由于管理工作不十分完善,仍有一些矿山企业非法占用、开采矿产资源,其中,有些矿山企业由于经济利益驱动,仍在掠夺性开采,破坏、浪费矿产资源。
2.我国矿产资源综合回收利用、二次利用程度低
自然界的矿产资源,或多或少都伴有其他矿产和有益组分,单一的矿产和单一组分的矿床是很少的。
这种客观存在就决定了我们应综合开发利用它,使有限的矿产资源得以充分利用。
我国矿产资源综合利用开展较晚、程度较低,这与我国的共伴生矿产资源条件很不相称。
据工业普查资料,我国目前还有相当多的矿山没有开展综合利用,即使是已开展综合利用的矿山综合回收也没有指标规定,回收多少算多少,实际上还是处于自发阶段,矿产资源的综合利用程度与资源条件相比较差距很大。
概括起来,我国目前矿产资源综合利用存在下列问题:
第一,开展综合利用的矿山企业比例低。
据1986年工业普查资料,在60个矿种中的34个矿种具有共、伴生组分,可供综合利用的矿山419个,其中有135个矿山未回收利用,占可以综合利用的32%,还有32%矿山只是部分利用。
总的来看,开展综合利用、部分开展和未开展的各占1/3。
第二,矿山中的共伴生组分综合利用指数低。
据1984年和1986年两次调查统计,综合回收利用的有用组分只占可以回收的50%左右,显然没有做到物尽其用。
冶炼企业至今仍有相当一部分有用元素未回收,即使一些全国较先进的冶炼厂,也有3~5种元素不能回收,说明国内综合回收利用水平较低。
第三,综合利用回收率低。
根据工业普查部分资料统计,共伴生组分综合回收利用率在?
o%以上的国营矿山个数不到国营矿山总数的40%。
据湖南统配钨矿资料,综合利用铜、锡回收率为25%~35%,钼为30%一40%,铋为20%~30%,银为3%~5%,铅锌基本上未回收。
冶炼综合利用回收率,据株洲、沈阳等国内大冶炼厂调查也仅有40%~70%,这个数与原苏联(80%)、日本(85%)相比相差很远。
特别是难选复杂矿,综合回收率更低。
对于某些稀散元素的回收,如锗、镓、铟、铊等,有相当一部分企业根本就没有考虑,即使有的企业回收了,回收率也仅为20%左右。
世界上随着采、选、冶技术的发展和大量开发而引起的资源私有制,大大加速了综合开发和合理利用的进程。
如原苏联有色冶金工业所取得的伴生组分价值,由占其矿产品总价的50%,提高到80年代的50%一75%。
由于找矿勘查开采及资源二次利用,替代技术的提高,使世界各国在找矿难度不断加大,采矿深度加大,矿产资源逐渐耗竭及对矿产资源需要增加的情况下,满足了国民经济持续稳定发展对矿产资源的需求。
提高二次生产金属的产量是节省一次矿产资源的主要手段。
1987年发达资本主义国家和发展中国家利用二次能源生产了40%的精炼铅(其中美国是64%,英国为58%,德国54%),13.4%的锡(美国42%,英国16%),25%的铅(美国33%,德国44%,法国32%,日本75%~8
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- 自然资源开发利用与评价第2章 资源利用中的重大问题 自然资源 开发利用 评价 资源 利用 中的 重大问题