一、废旧河南省非金属矿产开发利用现状及存在的金属金属主要问题
一、耐火材料
冶金、材料建材、回收河南回收石化、再利电子、废旧国防尖端等行业高温技术的金属金属发展离不开耐火材料，耐火材料不仅是材料高温工业的重要基础材料，而且新的回收河南回收高温技术往往也依赖于新型耐火材料的开发。
河南省耐火原料资源丰富、再利品种全、废旧矿石质量好，金属金属为耐火材料工业的材料发展提供了得天独厚的先决条件。目前全省耐火材料企业约600余家，回收河南回收分别隶属于15个地市的再利冶金、建材、化工、轻工、科研和乡镇企业系统。年产耐火原料250万t、耐火材料180多万t，占全国产量的1/8，已成为我国最重要的耐火材料生产基地之一。
洛阳耐火材料研究院、洛阳耐火材料集团公司、焦作耐火材料厂等科研、生产企业已在国内外有一定的知名度。濮阳耐火材料厂、耕生实业集团公司、开封特耐集团、新乡佰马集团以及平顶山、三门峡、巩义、新密一些企业为后起之秀，在国内耐火材料市场上有很强的竞争力。
由洛阳耐火材料研究院和洛阳耐火材料集团公司共同研制开发的高炉用氮化硅结合碳化硅制品、热风炉低蠕变砖、Al2O3-SiC-C砖、钢包用优质铝镁碳砖、连铸用滑板砖、长水口、浸入式水口、整体塞棒、炉外精炼用优质镁铬砖等一系列优质耐火材料，现已初步形成若干品种基地。部分产品已走向国际市场。
1.耐火粘土
河南省耐火粘土储量丰富、品种齐全，有铝矾土、硬质粘土（焦宝石）、软质和半软质粘土等。目前在耐火粘土资源丰富的地市已建成了一批国营骨干厂矿企业，如登封的庄头，巩义的涉村、武钢焦作粘土矿，以及杜家沟、渑池铝矾土煅烧厂等。河南省已成为我国最重要的耐火材料的原料生产基地之一，每年向国家提供约130万～140万t成品矿，其中高铝矾土熟料100万t、焦宝石15万～20万t、软质及半软质粘土15万～20万t。产品除供全国27个省区的数百家厂矿使用外，每年还出口20多万吨产品。近10多年来，耐火材料工业虽然发展很快，但矿山的开采、选烧技术及工艺设备仍然是比较落后的。矿山开采以群采为主，例如，1994年全省开采总量为173.2万t，群采量为120.3万t，群采量占总开采量的69.5%。矿山一般都无统一规划，且设计、技术落后，为获取眼前的经济效益，只采矿不剥离或少剥离，采富弃贫现象十分严重，造成资源的浪费和破坏。在工艺上，开采出的耐火粘土生料一般经高温窑炉煅烧成熟料后再生产各种耐火材料。目前采用的高温窑炉主要有回转窑、倒焰窑及各种土竖窑，其中以回转窑煅烧产出的矾土熟料质量最好，合格率最高。然而河南省目前仅有三家使用回转窑煅烧产出耐火熟料，三个回转窑最大生产能力不超过10万t/a。另有80%左右的耐火粘土熟料是由乡镇企业用各种规格的竖窑煅烧的。竖窑存在的缺点是：煅烧温度不宜控制，窑内温度低，物料在煅烧带停留时间短，不能使矿物组分完全转化，生产的熟料体密度低，吸水率高，产品质量很难保证。
2.蓝晶石、硅线石、红柱石“三石”矿产
蓝晶石、硅线石、红柱石“三石”矿产是河南省得天独厚的优势资源，为生产高级耐火材料提供了可靠的原料保证。由冶金建筑研究总院、原武汉钢铁学院、焦作耐火材料厂、巩义市第五耐火材料总厂等科研、企业单位合作，利用“三石”精矿，相继研制开发出一系列高级耐火材料制品。其中包括高炉用硅线石砖，以高铝矾土或莫来石为基，添加三石矿物（俗称加法）制成的热风炉用低蠕变砖（硅线石质低蠕变砖、红柱石质低蠕变砖、蓝晶石质低蠕变砖），红柱石－SiC-C砖等。这些产品分别被宝钢、上钢等企业所采用。
如上所述，我国在“三石”精矿的开发利用方面已取得了可喜成绩。河南省“三石”矿山的开采和选矿厂生产出大量精矿，为我国“三石”矿开发利用做出了重要贡献。但是在矿山建设方面尚存在一些问题。
河南省蓝晶石矿主要分布在南阳隐山，称为隐山蓝晶石矿，矿区面积约1.2km2，有9个矿体。由于各种原因，在1994年形成了一矿三证，即三个开采证。这三个开采证分别属于：南阳市云阳钢耐集团蓝晶石矿（原南阳市隐山蓝晶石矿），采矿范围3～8勘探线；南阳市开元蓝晶石矿（由原云钢蓝晶石选厂和新店乡蓝晶石选矿厂联合），采矿范围为3～13勘探线间；南阳市高铝开发有限公司，采矿范围13～15勘探线间的A、B、C、D区间。
1995年形成了18个选矿厂和加工厂，1996年相继停产、破产。
钢耐集团蓝晶石选矿厂1993年开始兴建（地方国营），总投资约3000多万元，于1996年基本建成并投入生产。原设计能力为年采选矿石量5万t，产精矿1万t。由于资金、资源及选矿技术等问题，近三年处于停产和半停产状态。建厂以来约生产蓝晶石精矿4000多吨。
开元蓝晶石矿建矿较早，1996年进行企业股份制联合改造并扩大了生产规模（国营控股），年产精矿粉1万吨左右，生产相对稳定。但由于拖欠货款较多和选矿工艺等问题，企业正常运行困难。
南阳市高铝开发有限公司是1994年从原新店乡隐山蓝晶石矿分出来的（私人控股）。由于该公司的采区为富矿体，所以仅将富矿加工成粉矿和出售原矿，经济效益较好。
南阳隐山蓝晶石矿的开发为我国耐火材料的发展做出了重要贡献。存在上述问题的主要原因如下。
（1）资源资料不详，不确切。原河南省地矿局地调四队对隐山蓝晶石矿进行过详查，工程控制稀疏。隐山蓝晶石矿体形态复杂多变，多处呈窝状或似窝状，因此矿体的地质勘探资料与实际揭露情况差异较大，矿石储量和品位与实际情况有一定差异，影响了矿山企业的生产经营活动。
（2）选矿工艺存在问题，入选矿石品位过高，导致生产成本大。蓝晶石的浮选工艺目前有酸性浮选（桐柏蓝晶石选厂）和碱性浮选（隐山蓝晶石矿），两种工艺对浮选药剂有严格要求，对可选矿石的适用范围也较窄，矿石的物质组成不能变化大。一般情况下，入选矿石Al2O3>30%，如钢耐集团蓝晶石选矿厂的最低入选品位达40%，才能获得Al2O3在55%～56%、回收率50%～60%的精矿。然而，隐山蓝晶石矿的实际情况是矿石类型多，有石英型、云母型、黄玉型和金红石类型等，成分复杂，难分选。中品位（Al2O3>30%）以上的矿石少，分布又相对分散。依据近几年生产实践估算，蓝晶石含量在10%～30%的占85%；品位在30%～40%的占8%；品位在40%～50%的占4%；含量＞50%的仅占3%。由于目前采用的选矿工艺只能是中—高品位的矿石入选，而富矿石分布较分散，势必造成采富弃贫、乱采滥挖，资源浪费严重，原规划的矿山100年的服务年限，如此下去只能维持到25年。
（3）销售市场混乱。矿区内的三家企业缺少统一的市场管理，压级压价，以让利于客户来争夺市场，造成相互内耗。更为甚者是一些无选矿加工能力的私人小厂，用低品位的蓝晶石矿和高铝石（铝厂废料）混合粉碎充当蓝晶石精矿以低价出售，严重损坏了蓝晶石市场的良性运作，致使销售市场混乱，产品价格过低，货款回收困难，这些必然损害了蓝晶石矿山的正常生产经营。
河南省红柱石矿主要集中在西峡县桑坪乡杨乃沟。红柱石含量为8%～9%，低于国家规定的工业矿床品位大于10%的标准，但红柱石晶体粗大，局部矿区疏松，利于开采。西峡红柱石选矿厂的入选矿石是民采手选擦洗的红柱石粗粒晶体，经选矿厂精选后产出的红柱石精矿Al2O3＞55%，粒度＜5mm。村民卖给选矿厂的红柱石粗精矿Al2O3在45%左右，售价600元/t，选矿厂的成本约1500～1600元/吨，售价2000～2500元/t。西峡县原有二个红柱石精选厂：西峡县红柱石精选厂和西峡二轻局红柱石精选厂，年加工能力分别为5000t和3000t。西峡二轻局红柱石精选厂已转产。
原国家计委于1992年组织技术攻关，解决西峡红柱石选矿工艺，参加研究单位有原地矿部河南省地矿厅中心实验室、河南省冶金研究所、武汉钢铁学院冶金辅料研究室等单位，最终确定的流程为：原矿—磨矿—擦洗—筛分—重液分离—磁选—中矿浮选。按这一流程进行设计，于1995年建成日处理量300t的红柱石选厂，投资1500万元。由于重液分离作业未达分选指标，所以该厂建成后一直未投入生产。
河南省硅线石矿产地较多，有西峡蛇尾、内乡七里坪、镇平秋树湾、镇平二龙、桐柏红泥河、舞阳经山寺等，其中内乡七里坪夕线石矿是河南省最大的夕线石矿。
河南省硅线石的开发始于1992年，最早建成的夕线石选矿加工企业是内乡夕线石选矿总厂，日处理矿石50t。以后相继建成的夕线石选矿厂有内乡通途硅线石选矿厂，日处理矿石50t；南阳启智耐火材料公司内乡硅线石选矿厂，日处理矿石200t；镇平二龙硅线石选矿厂，日处理矿石70t；西峡蛇尾硅线石选矿厂，日处理矿石30t；等等。选矿工艺复杂，选矿成本高达2300元/t；选厂规模小，加之耐火材料行业紧缩，使得一些夕线石选矿厂处于停产或半停产状况。目前只有启智耐火材料公司硅线石选矿厂还在正常生产，年实产硅线石精矿2000t，主要供应省内市场，售价3000元/t左右。
二、信阳上天梯多种非金属矿的开发利用
信阳上天梯非金属矿为多种非金属矿，集珍珠岩、膨润土、沸石、凝灰岩为一地，储量达7.3亿t，品位高，埋藏浅，易开采，是得天独厚的资源优势。该矿山自20世纪70年代被开发利用，1996年10月成立了信阳县非金属矿管理委员会。20多年来，采矿业和矿石加工业相继得到了发展，国有、集体和个体开采业户达26家，各类非金属矿加工企业达370多家，矿业的发展为当地经济建设起到了重要作用。但是，由于受各种因素的制约，至今仍以出售原矿和粗加工产品为主，经济效益差，矿山建设发展缓慢，矿业秩序混乱。为了从根本上解决上述问题，加快上天梯矿的发展，于1998年底信阳市政府在上天梯矿区设立了派出机构——信阳市上天梯非金属矿管理区，行使县级政府职能，统一管理由原来两县分治的矿山（信阳县和罗山县）。管理区成立以来，从治理整顿、资源规划、行政执法、监督管理和开发保护五个方面入手，已取得了初步成效。
目前矿山主要生产企业如下。
信阳市上天梯非金属矿国有企业，设8个采区，主要产品有珍珠岩原矿和矿砂、沸石原矿和－200目钙基膨润土粉矿。
信阳市平桥区珍珠岩厂国有企业，产品与信阳市上天梯矿大体相同。
信阳市平桥区膨润土厂国有企业，主要产品是－200目钙基膨润土粉矿。
罗山县非金属矿国有企业，主要从事原矿开采加工和珍珠岩矿砂加工。
罗山县保温材料厂国有企业，主要从事珍珠岩膨胀，其次是长石粉和萤石粉。
信阳申雅矿业公司中外合资，主要从事珍珠岩开采和加工成珍珠岩矿砂。
信阳天梯矿业开发总公司国有企业，正在建球形闭孔膨胀珍珠岩生产厂。
河南省信阳中南助滤剂有限公司主要生产珍珠岩助滤剂。
信阳非金属研究所生产锂基膨润土。
除上述主要企业外，还有乡镇集体、个体采矿和加工户约有320多家，主要为原矿的初加工。
从上述可以看出，上天梯多种非金属矿的开发利用档次低，以原矿和初加工产品为主。目前主要产品的矿山交货价为：珍珠岩原矿40元/t，珍珠岩矿砂80元/t，膨胀珍珠岩26元/m3；钙基膨润土原矿18元/t,－200目钙基粉200元/t；沸石原矿22元/t，沸石粉90元/t；锂基膨润土3800元/t，但每年销售量仅有60～80t。
信阳上天梯珍珠岩品位之高、储量之大居亚洲之冠。珍珠岩是轻质建筑材料的主要原料，尽管信阳有200多个珍珠岩生产厂家，但是，由于珍珠岩膨胀炉和膨胀技术落后，约40%的－60目的珍珠岩粉只能做废料弃之，即加工1t珍珠岩至少丢掉400kg。这不仅造成资源浪费，也产生了二次污染。少数厂家生产轻质保温砖、吸音装饰板，但因膨胀的珍珠岩砂不是玻壳状以及粘结剂不过关、加工技术落后，产品无市场，目前仍以出口20～50目、50～80目两种珍珠岩砂为主。
信阳上天梯膨润土矿是河南省最大的膨润土矿床。矿石中含有25%～50%的杂质矿物，目前仅将不经提纯的原矿烘干后用雷蒙磨磨成－200目的钙基粉出售，价格低、市场销路窄、质量差，本已建成的活性白土厂因质量不过关而无市场，因此一直未正式投产。
为了能尽快改变上梯多种非金属矿产品档次低、经济效益差的落后被动局面，由原国家科委和省科委组织了（攻关项目）上天梯多种非金属矿综合利用研究，并取得了较好成果。其中有玻壳闭孔球形膨胀珍珠岩、珍珠岩微粉作橡胶和塑料填料、高效活性白土等几项科研成果都已完成了建厂的可行性论证报告，有的已开始建厂。
综上所述，我省非金属矿开发利用中存在的主要问题有以下几个方面。
（1）部分非金属矿地质工作程度较低，致使资源情况不清。我省已发现非金属矿产70余种，除豫北的粘土矿，豫南的珍珠岩和膨润土，豫西南的蓝石棉等部分矿种进行过地质勘探工作以外，其他多数矿种仅做到普查、踏勘或矿点检查的程度。如花岗岩、大理石、硅灰石、麦饭石等。正因为如此，出现了以下怪现象：有的矿开采多年而不知其储量；有的矿有储量数字，但只代表含矿层的一部分，甚至是一小部分；有的矿伴生几种有用矿产，可以一矿多用，但往往只探明了一种矿石储量，而没有综合评价。豫北开采的软质、半软质高岭土、荥阳开采的泥灰岩（天然优质水泥原料），开采利用多年，却不知其储量和资源分布特点；省内不少夕卡岩中发现有质量较好的硅灰石、透辉石，但都未进行地质工作。总之，应努力查清我省非金属矿产资源的储量，以发挥潜在的资源优势。
（2）开采技术落后，设备陈旧，利用率低。我省多数非金属矿的开采技术，还处在20世纪50～60年代技术水平，设备相当落后，生产效率低。近几年虽引进国外一些先进技术装备（如少林石材厂引进意大利的薄生产线，经济技术开发区引进的一些微粉加工设备等）也多用于深加工工业。但乡镇企业的群众采矿还处于手工开采，所以开采规模小，开采时又只采富弃贫，采易留难，采表余深，造成资源浪费和破坏。据调查，许多非金属矿的回采率仅40%～50%，由于资源得不到充分利用，生产效率低下，常使一些企业连年亏损。
（3）单一开采现象普遍，综合开采较差。豫北粘土矿共有十几个品级，开采时只采其中较富的一种，其他完全丢掉，采出后只做耐火材料用，而在造纸、橡胶等行业填料均未利用。荥阳大理石资源丰富，却将质量较好且经济效益较高的墨玉大理岩作水泥灰岩开采，把价值100元/m3左右的石料碎成只卖6元1t的水泥灰岩出售。此外，该矿还可以作为熔剂灰岩、化工灰岩、饲料灰岩及轻质碳酸钙灰岩开采，如果分别利用，将会大幅度提高经济效益。又如石炭系本溪组铝土矿、煤矿、黄铁矿、耐火粘土、高岭土、赤铁矿共生，开采时，却是单打一，有的甚至把硬质粘土作为废石丢弃。由于不能综合开发，资源得不到充分利用，矿山的经济效益差。
（4）矿石加工技术落后，初级低档产品多。非金属矿的商品生产，分为原矿产品、深加工产品和引深制品三种。我省非金属矿产资源的开发利用，由于矿石加工手段少而差，或只做简单的破磨加工，有的甚至多为手选，所以多为初级低档产品，有很大一部分则系原矿。中高档产品甚少。珍珠岩、铝土矿、大理岩等均以原矿向国外出口，而国内需要的非金属矿高档制品又要依靠外汇进口。这样的生产方式，不但经济效益差，而且造成了资源的浪费。如登封县的平石矿，本来优质品就少，群众在开采时只采其中的一级品，而二、三级品却堆积如山，或者废弃，严重地浪费了宝贵的资源。
（5）应用信息不灵，缺少非金属矿深加工的高新技术。由于我国非金属矿开发应用起步较晚，再加上我省对非金属矿产的应用重视不够，投资及科研项目很少，获得的技术信息有限，严重地影响着我省非金属矿产资源的开发利用。如沸石矿在我省原是一种优势非金属矿产资源，是优质的水泥原料，也是高效畜牧饲料添加剂、优良的土壤改良剂和净化环境的除臭剂及净化剂，还可加工成分子筛系列产品在石油、化工、轻工行业推广应用；但由于对其开发应用研究不够，信息不灵，而一直没有很好地开发利用。
二、关于河南矿业循环经济的思考
摘要：矿产资源是不可再生资源，具有消耗不可逆性。传统矿产资源开发利用是高消耗、高能耗、高污染的粗放型开发利用方式，对资源和生态环境造成巨大的浪费和破坏。矿业开发必须尽快告别传统的利用模式，走循环经济之路。本文从循环经济的基本原则出发，结合河南省矿产资源的实际，从矿产资源勘查、开采、选冶、废弃物利用及矿业产品循环等方面，探讨了实现河南省矿业循环经济的技术思路。
关键词：矿产资源；河南矿业；循环经济
一、引言
矿产资源是不可再生资源，具有消耗不可逆性。近年来，随着我国经济发展的持续快速增长，资源的快速消耗致使查明可利用矿产资源日益减少，资源已成为制约经济可持续发展的瓶颈。有关研究表明，已探明储量的45种主要矿产到2010年只有23种可以保证需求，到2020年下降为6种，国民经济发展赖以支撑的铁、铜、铬、铂、钴、镍、铅、锌等矿的查明资源储量严重不足，没有新增储量的情况下，这些有限的资源远远不能满足未来20年国民经济发展的需求。
如何合理有效地利用这些有限的资源，是关系到我国国民经济可持续发展的重要问题。然而，目前的资源利用情况令人堪忧。据统计，我国共伴生矿产资源综合利用率不到20%，矿产资源总回收率只有30%，而国外先进水平平均在50%以上，差距分别为30和20个百分点。如果矿产资源开发利用继续沿用传统高消耗、高能耗、高污染的粗放型开发利用方式，必然对我国现有的资源和生态环境造成更大的浪费和破坏，严重阻碍我国国民经济的健康发展。为从根本上解决这一深层次矛盾，矿业开发必须尽快告别传统的利用模式，走循环经济之路，实现矿业循环经济。矿业循环经济不仅可以充分利用和有效保护矿产资源，实现矿业经济的可持续发展，同时也有利于保护环境，维护生态平衡，对促进我国经济增长由粗放型向集约型转变，实现资源优化配置和可持续发展都具有重要意义，具有很高的社会效益、生态环境效益。
既然矿产资源是不可再生资源，其开发利用具有不可逆性，怎样才能实现矿业开发的循环经济之路?作为矿产资源开发利用大省的河南如何在矿产资源勘查、开发、利用过程中贯穿循环经济的思想?基于这些问题的思考，本文从循环经济的基本原则出发，结合河南省矿产资源的实际，探讨实现河南省矿业循环经济的技术思路。
二、循环经济
“循环经济”是由美国经济学家K.鲍尔丁在20世纪60年代提出的，指在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中，把传统的依赖资源消耗的经济增长方式，转变为生态型资源循环的经济发展方式。传统工业社会的经济发展是一种物质单向流动的线性经济，即“资源——生产——消费——废弃物排放”，经济增长主要依靠高强度地消耗资源以及破坏生态环境为代价。循环经济则依据生态学规律，将人类经济活动组织成为“资源——生产——消费——再生资源”的反馈循环式流程，实现“低开采、高利用、低排放”，最大限度地利用进入生产和消费系统的物质和能量，提高经济运行的质量和效益，达到经济发展与节约资源、保护环境相协调并且符合可持续发展战略的目标。
循环经济的核心是要求资源利用全过程中遵循“3R”原则：减量化（Reduce）原则，在生产的投入端尽可能少地输入资源；再使用（Reuse）原则，最大限度地减少废弃物排放，使废弃物资源化、无害化；再循环（Recycle）原则，实现资源产品再循环，尽可能提高资源产品的循环使用效率。
三、矿产资源勘查、开发过程中的循环经济
根据循环经济的“3R”原则，实现矿业开发循环经济需要从减量、再使用、再循环三个方面入手。如何实现矿产资源的减量、再使用、再循环?实现矿业开发循环经济，必须从矿产资源的勘查、开发及后开发阶段全面执行循环经济思想。即矿业的起始开始至矿产品形成的全过程贯彻循环经济的“3R”原则。
矿业经济是矿产资源的勘查、开发过程中形成的经济。矿产资源的勘查、开发既是一个复杂的有风险的投资的过程，又是一个消耗资源的过程。勘查阶段是发现、认知矿产资源阶段，需要有大量的人力资源、物质资源及资金的投入，同时也极具风险性，因此，应力求投入减量化。勘查过程中对共伴生矿产或赋存关系密切的矿产进行多目标综合勘查，可以避免同一地域的勘查多次重复投入。因此，减量化原则在这一阶段对勘查投入的减量化有着重要意义；开发阶段是消耗矿产资源的主要阶段，为实现减量化目标，从提高开采及利用的技术水平入手，提高开采回采率、选矿回收率和综合利用率，充分利用低品位矿产和伴生的有益组分，实现开采减量而利用量并未降低的目标，从而实现开发阶段的循环经济。
四、矿业循环经济的技术思路
（一）矿产资源勘查的减量化
矿产资源勘查是发现矿床并查明其中的矿体分布、矿产种类、质量、数量、开采利用条件、技术经济评价及应用前景等，满足国家建设或矿山企业需要的全部地质勘查工作。矿产资源埋藏于地下，具有稀少、隐蔽、复杂等特点，其勘查过程常常需要采用地质填图、物探、化探、遥感地质等方法，应用钻探、坑探等技术手段，需要进行测量、编录、取样、化验、实验、储量计算、技术经济评价和可行性研究等工作，需要大量的人力、物力和资金投入，且一个矿产资源地的发现、查明到开发需要经过很长的周期。因而，矿产资源勘查是一项极具风险的工作。由此可见，在矿产资源勘查阶段就开始贯彻循环经济的原则十分重要。
为遵循减量化原则，首先，应减少不必要的投入，根据矿种稀缺程度的不同，优先安排社会经济中长期发展中急需的稀缺程度高的矿种进行勘查。其次，根据河南省矿产资源共伴生矿产较多的赋存特点，在勘查过程中应遵循循环经济的减量化原则，同一探矿权范围内应力求多目标立体勘查。如金矿权分布范围内，除赋存金矿外，还可能有其他矿种，如铅锌矿、银矿、钼矿等共生。根据目前的探矿权设置政策，探矿权人在勘查过程中主要是针对勘查矿种的勘查，这种勘查行为不符合循环经济的减量化原则。应制定相关政策允许其他矿种的勘查，做到事半功倍的效果。
（二）矿产资源开发利用的减量化
矿产资源开发利用主要是对查明矿产资源的开发利用，因而，对查明矿产资源的最大化利用实际上是实现开发利用过程中消耗资源储量减量化，矿产资源的最大化利用的主要技术途径是提高开采技术、选冶技术和综合利用技术。
1.开采过程的减量化
目前，我省矿产资源开发利用过程中，普遍存在采矿回采率较低的现象。提高采矿回采率是消耗查明资源储量减量化、提高资源利用率的首要前提。提高采矿回采率途径，除通过政府加强管理解决外，通过提高采矿技术水平解决提高采矿回采率的科学途径。
煤矿、铝土矿的开发利用在河南省的矿业开发中占有非常重要的地位，提高煤矿、铝土矿的采矿回采率，提高查明煤矿、铝土矿资源储量的利用程度是实现河南省矿业循环经济的重要内容。
河南省铝土矿回采率低，造成了查明铝土矿资源的极大浪费。资源浪费的根本原因，在于矿床是多矿种多品级共生的综合矿床，而开采时都只要某一品级的矿石，而将其余作为围岩看待，即使是大型企业也只要铝硅比大于5的矿石，低于此标准的矿石都不开采，所以回采率只有40%左右。如将铝土矿以外的其他矿石统一计算，回采率恐怕在20%以下，因此，建立综合矿山是提高铝土矿回采率的根本出路；提高煤炭开采水平关键是技术进步，技术主要体现在设备和工艺上。主要体现在两方面：一是设备大型化。目前美国已广泛应用大型液压铲作为铲装设备，实现了各工作面间的快速移位。一是工艺装备高新化。随着数控计算、全球卫星定位、高速高频双向无限数据通信以及平面显示等新技术和新设备的应用，通过遥控中心监控和监视采矿设备，装载和运输和卸载操作将全部实现自动化或远距离遥控，无人化开采系统、智能矿山已经成为发达国家采矿工业的发展方向。
2.选冶过程的减量化
河南省矿产资源存在富矿少、贫矿多的特点，尤其是近年来经济快速发展，使少量的富矿资源受到了极大的消耗。加强低品位矿产资源的选冶技术研究，推广新技术的应用，是解决查明低品位矿产资源利用程度的前提。
河南铝土矿为一水硬铝石型，具有高铝高硅低铁的特点。矿区铝硅比在7以上的铝土矿资源大多分布于豫西三门峡市和洛阳市，两市铝硅比在7以上的富铝土矿共占全省的83%。近年来两市新上氧化铝生产项目渑池东方希望、三门峡开曼、新安铝电、义马义翔的产能释放，将加剧我省富铝土矿的供应形势。推广能够利用低品位铝土矿的选矿拜尔法等先进实用的技术，既可以缓解铝土矿的供应压力，同时也符合循环经济的原则；我省为铁矿资源相对短缺省份，特别是富铁矿资源尤为短缺。历史上在我省富铁矿资源分布占有重要地位的安林地区也因多年开发利用，所剩铁矿保有资源储量已经不多，仅占全省的1.5%。铁矿资源问题已成为制约我省钢铁工业发展的瓶颈。针对目前河南省铁矿主要是低品位、难选磁铁矿的铁矿资源状况，应引入先进的选矿技术。郑州矿产综合研究所发明的磁团聚新技术，对难选铁矿有良好的选矿效果。该技术可以在连生体存在的情况下，将解离的磁铁矿及早转入精矿，对河南省难选磁铁矿的应用提供了一个先进的技术。此外，马钢的磁滑轮技术对低品位磁铁矿有较好的选矿效果；铜、铅、锌多金属硫化矿属难处理矿石，近年来，江西工业大学在铜铅锌多金属硫化物矿石选矿研究方面取得了一些成果，其科研成果“铜铅锌多金属硫化矿电位调控优先浮选分离新工艺”已在四川会理锌矿有限责任公司、南京栖霞山锌阳矿业有限公司与安徽泾县臻鼎矿业有限公司得到工业应用，取得显著的经济效益，该项技术对我省铜、铅、锌多金属硫化矿利用有着重要的借鉴意义。这些选冶技术的推广应用对河南省实现循环矿业，节约利用资源，具有十分重要的技术经济意义。
3.综合开采和综合回收
河南省矿产资源的另一个特点是共伴生矿产资源多，因而，加强共伴生矿产资源的综合开采和综合回收对节约与综合利用矿产资源有十分重要的意义。
河南省本溪组有广泛的分布。本溪组是一个宝库，其中赋存有各种矿产。自下而上为含铁层，深部原生带为硫铁矿，浅部氧化带为山西式铁矿。其上为含钾的粘土岩。再上为铝土矿的主矿层，在不同地区可以是铝土矿、硬质粘土（由水铝石和高岭石组成）、软质粘土（高岭土）。在铝土矿特别发育的地方，整个本溪组可以全部演变成铝土矿。主矿层之上为锂矿层，由纯的锂绿泥石组成。在锂富集的地方，下层粘土岩可以演变成锂绿泥石层，铝土矿和硬质粘土也完全由水铝石和锂绿泥石组成。有的地方这一层位为优质的高岭土，含铁在0.3%左右，能加工成白度大于95的高岭土，可与山西的“黑砂石”媲美。再上为木节土，由高岭石与蒙脱石组成，最上为石灰岩，可作熔剂灰岩。对本溪组矿产的开采，建立起对这一系列矿石统一销售或调配的开发模式，实现综合开采，分别利用，统一销售，可以大幅度地提高采矿回收率，充分利用资源，降低“三废”的数量，做到开采过程中的“零”排放。
（三）矿产资源的再利用——矿山固体废弃物利用
1.能源矿产矿山固体废弃物利用
能源矿产矿山固体废弃物主要是煤矸石。煤矸石的综合利用不仅可以解决环境危害问题，还可以促进资源的再利用程度。煤矸石的综合利用包括：利用煤矸石发电、生产建筑材料、回收有益矿产品、制取化工产品、改良土壤、生产肥料、回填（包括建筑回填、填低洼地和荒地、充填矿井采空区、煤矿塌陷区复垦）、筑路等。煤矸石的综合利用研究方面已经取得了一些成果和专利，为煤矸石的综合利用提供了较好的技术支持。目前我省在利用煤矸石生产建筑材料和煤矸石发电方面已有一定的进展，但在利用深度和广度方面有待进一步提高。因而，应制定相应的政策措施，提高我省煤矸石综合利用水平。
2.非煤固体矿产矿山固体废弃物利用
非煤固体矿产矿山固体废弃物包括金属矿产矿山固体废弃物和非金属矿山固体废弃物，是非煤固体矿产开采过程中形成相应的矿山废石堆积，选冶过程中形成相应的尾矿、矿渣堆积等。随着资源的日益紧缺和回收技术的逐渐进步，非煤固体矿产固体废弃物的综合利用已逐步开展，并取得了大量的技术专利和研究成果。但由于产品成本和缺乏政策支持等问题，这些技术并未全面推广。
目前，我省非煤固体矿产固体废弃物的综合利用主要是一些尾矿的再利用上，矿山废石的综合利用尚为空白。因而，应加强这一领域的研究工作，促进我省金属矿产和非金属矿产矿山固体废弃物的综合利用。
（四）矿业产品的再循环
矿产资源为非再生资源，是不可以再循环的，但由矿产资源开发形成的部分矿业产品可以循环再利用。依据矿业的可循环与否，可进一步分为可回收资源和不可回收资源。前者主要包括金属矿产，如铁、铝、铜、铅、锌等矿产，后者主要包括石油、煤、天然气等。
根据对于矿业产品的可循环与否，可以采取不同的循环策略，以实现矿业循环经济。可回收资源可以进入一个可循环产业圈，如铁矿资源，其产品形成以后可以进入一个闭合的产业圈：铁——钢铁——机械——废铁——钢铁——机械；不可回收资源可以进入一个部分循环产业圈，如煤炭资源，其主要成分和伴生组分可进入一个部分循环产业圈：煤炭（碳氢化合物、伴生硫）——高分子化合物、硫酸——化学工业——农业。
对于可回收矿产资源，建立可回收矿产资源的产品流向、追踪与回收体系，可确保这些矿业资源的再循环利用，提高资源的利用率。这样不仅可以减轻资源需求压力，而且还可以减少资源的勘查开发成本，从另一个层面上实现资源消耗的减量化目标。因此，加强矿业产品资源的再循环，也是矿业开发走循环经济之路的一条重要途径。
对于不可回收矿产资源，建立相关的产业链条，提高资源产业的延伸度，提高矿业开发的经济效益。针对河南省矿业开发实际，重点发展煤化工产业链条和铝工业产业链条的循环经济，使河南省矿业经济发展进入一个新高度。
三、硫酸渣多金属综合回收循环经济模式可行性研究
银家沟硫铁矿为中原地区惟一大型多金属硫化矿床，硫铁矿储量4880.9万吨，并伴生有金、银、铜、铁等多种有益组分。硫铁矿是重要的化工原料矿产之一，是制作硫酸、硫磺的主要原料。而硫酸是化肥生产的主要原料，为此，开发硫铁矿资源对发展矿业循环经济，促进地区经济发展有重大意义。
一、背景分析
矿产资源是人类赖以生存和发展的重要基础原料。随着科学技术的不断进步和工业生产的持续发展，人类对矿产资源种类和数量的需求也必将日益增加。但矿产资源又是一种不可再生的资源，随着矿产资源的日益减少、环保要求的日渐严格，有价矿产资源的综合回收与利用即资源的循环利用就显得越来越重要，此方面的技术研究也备受世界各国政府与矿山企业的重视。
灵宝市金源矿业有限责任公司下辖的银家沟矿区是河南省惟一大型多金属硫铁矿床，共探明硫铁矿表内储量4880.9万吨，探明伴生矿产种类及储量为：铜金属量122434吨，金金属量2027千克，银金属量33515千克，与硫铁矿共生的矿产还有钼、铅、锌等，可利用硫铁矿资源较为丰富。
硫铁化工综合项目每年将产生 20.0万吨的硫酸渣，渣中含铜（1.11%）、金（0.49克/吨）、银（43克/吨）、铁（＞60%）等有益组分，若不回收利用，将造成资源的极大浪费和环境的污染，地质部陕西地勘局堆浸中心对硫酸渣的综合回收做了大量试验，获得了较好的技术指标：铜浸出率 92.55%，置换率为 99.82%，锌浸出率 80.15%，金浸出率90.93%，银浸出率67.66%，且研究并提出了适宜该类型多金属硫化矿综合回收的选别工艺流程。该项目旨在通过焙烧—浸出等工艺方法，对硫铁矿焙烧渣中的金、银、铜、铁进行综合回收，实现资源利用的无废化，具有良好的经济效益和社会效益。
二、需求分析
（一）市场分析与社会需求
2002年底以来，黄金价格已经上涨了将近20%。在金价上涨之后，白银不断被投资投机者追捧，价格不断上涨。另一方面，随着经济的发展，白银制造产品的需求不断增加，据国外媒体报道，2003年全球制造业对白银的需求量已上升到24358吨，同时，白银的市场价格也平均上涨36%。随着国民经济的不断发展，首饰、银合金等领域对白银的稳定需求，将为国内白银市场的不断繁荣提供支持，白银工业发展空间广阔。
2004年国内铜价格水平同比上涨25%以上，2004年世界平均铜价超过了1.3美元/磅，同比上涨了60%，到了1995年以来的最高水平，主要由于铜需求量的增加和铜库存量的减少相关所致。另外，美元的大幅度贬值对铜价上扬起到助推作用，推动其价格不断上涨，分析人士指出，根据铜价出现的震荡上升趋势，铜价格仍将延续上涨行情。
随着国民经济的需求持续增长，钢铁产品需求持续高速增长，价格一路攀升，2004年我国钢产量达到2.72亿吨，占全球钢产量10.5亿吨的25.8%，钢、铁产量的增长速度分别达21.24%和22.53%，作为钢铁产品主要原料的铁矿石，成为最热门的产品。进口依存度从1991年的16%猛升到2004年的42%，预计2005年还需进口铁矿石2.43亿吨。引起进口铁矿石价格上扬71.5%，因此，最近，国务院决定利用有利条件，大力发展国内铁矿石产量，拉动国民经济持续、稳定的发展。
综上所述，金、银、铜、铁的市场前景广阔，产品畅销。
（二）生态改善
硫铁化工项目每年将产生大量的硫酸渣，这些硫酸渣若不及时综合利用，不仅堆存需要占用大量的场地，对当地的空气、水体都会造成污染。通过此项目，对硫酸渣进行综合回收，可实现资源的无废化，改善生态环境，提高企业经济效益，推动当地经济发展。
（三）经济发展
硫酸生产线及综合回收铜、金、银、铁投产后，即形成了采选、制酸、烧渣综合回收、磷肥生产为一体的产业链，年平均销售收入8354.64万元，年均利润总额4746.91万元，年均上缴所得税1566.48万元，年均税后利润3180.43万元。投资利润率83.81%，投资利税率103.02%。税后全部投资内部收益率65.09%，投资回收期2.6年（含建设期1年），财务净现值6247.88万元（基准收益率20%）。这对充分利用资源优势、经济优势和人才优势，提高经济效益，促进地区经济发展有重大意义。
三、方案设计
为了达到充分、合理、有效、环保、循环利用硫铁矿资源，工程的各个环节工艺流程分别优先如下：
（一）选矿部分
破碎流程为二段一闭路流程。磨矿浮选分为两个系列。选铜系列采用混合浮选流程，将含铜大于0.2%的矿石磨至-200目占65%，进行混合浮选，选出的铜硫精矿再经第二段磨矿分级后一粗一扫二精，实现铜硫分离。不选铜系列将含铜小于0.2%的矿石经一次磨矿磨至-200目占65%，再经一粗一精一扫浮选流程后得到硫精矿。
（二）硫铁化工
硫铁矿经富集成为含硫47%的硫精矿，经沸腾焙烧、酸洗净化、两转两吸（Ⅲ+Ⅱ）工艺制取98%的工业硫酸，作为磷铵原料，磷铵采取半水萃取、氨化喷浆造粒工艺。
（三）提铜工艺
铜精矿进入酸化焙烧炉进行焙烧，烧渣进入酸浸槽，经两段酸浸进入洗涤浓密机，经三次洗涤，浓密机溢流送到板框压滤机进一步净化进入萃取槽，铜液经萃取富集后，负载有机相经反萃进入电解槽，经电解沉积生产电解铜外售，再生有机相返回萃取槽，萃余液用石灰中和达标排放，废电解液返回反萃槽循环使用。浓密机底流即浸渣经脱水后进入调浆槽，用石灰调浆后进入氰化槽，贵液经锌粉置还后进行金、银冶炼分离，得金、银外售，氰化渣经洗涤、脱水后，外售做水泥原料。此流程中，铜、金的作业回收率90%以上，银回收率70%以上。
（四）余热发电流程
硫精粉在沸腾炉内950℃自燃，热量进入余热锅炉，再经汽轮机带动发电机进行发电，经近一年的正常运转，每吨硫精矿可发电200度，平均月发电160万度，自供满足生产外，余量可上网出售。
（五）球团工艺流程
硫酸铁渣、铁精粉、膨胀土按一定比例进行配料，然后进入链蓖机混匀烘干，再进入回转室在1200℃温度下焙烧，成团盘制球冷却。
硫铁矿多金属回收项目是在原生产系统上的技改项目，利用硫铁矿优先选铜，铜精矿湿法冶炼工艺流程，投资少，经济效益、社会效益、环境效益显著，该项目完成后，金源晨光化工有限责任公司的矿石资源得到充分利用，产品结构更加合理，抗风险能力进一步加强。
从烧渣中回收的金、银、铜、铁等有用组分，通过前面介绍的市场分析和社会需求可以看出，产品极具市场竞争力。灵宝市电量充足，硫酸厂有余热发电，电量可完全满足该项目的生产生活发电。
四、效益分析
该研究旨在对硫铁矿多金属资源进行综合回收，实现资源的无废化，符合国家提倡的全面协调提高矿产资源可持续发展能力，开发与节约使用资源，保护资源，提高资源利用效率和保护环境的产业政策，对区域经济的发展必将产生明显的作用。
该项目研究未实施前，销售硫铁矿（原矿）含硫32%～34%，销售价160元/吨，铁、铜等有价元素未回收利用，造成资源的浪费。该项目研究采用优先选铜流程，得5%～8%铜精矿，回收率60%～70%，选铜原矿进入提升搅拌槽用硫酸调浆，经一粗一精一扫浮选得硫品位47%的硫精矿，硫回收率90%。
（1）产品销售收入：15114万元
电解铜：840吨×6.5万元/吨=5460万元
金：30千克×12万元/千克=360万元
银：700千克×1200元/千克=84万元
硫酸：13万吨×250元/吨=3250万元
硫酸烧渣：7万吨×400元/吨=2800万元
余热发电：2000万度×0.58元/度=1160万元
铁精粉：8万吨×250元/吨=2000万元
（2）成本费用：8048万元
采矿费用：75元/吨×20万吨=1500万元
选矿费用：60元/吨×20万吨=1200万元
制酸和发电：300元/吨×10万吨=3000万元
湿法冶炼：7000元/吨×840吨=588万元
铁精粉：8万吨×220元/吨=1760万元
（3）利税：7066万元
（4）税金：7066×17%=1201.2万元
五、结论
硫酸渣不是废物，而是一种有价值的二次资源，从中可回收有色金属和贵金属，含量丰富的铁更是有利用价值，可直接作为炼铁原料，基本做到了无废生产。硫酸渣的综合利用循环经济模式的发展，既有经济效益，又有社会效益，符合国家的资源政策，利国利民，应用前景广阔。
参考资料:选矿在线分析仪
