胡根華，段俊濤

(1.江西省河道湖泊管理局，江西 南昌330009；2.江西省環(huán)境監(jiān)察局，江西 南昌 330077)

1 稀土礦儲(chǔ)量及廢棄稀土礦現(xiàn)狀

1.1 離子型稀土礦數(shù)量和分布

江西省稀土礦以離子型稀土為主，絕大部分分布在贛州市，已探明儲(chǔ)量為46.89萬(wàn)t，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量為940萬(wàn)t，占全國(guó)離子型稀土礦產(chǎn)儲(chǔ)量的40%左右，分布在贛州市17個(gè)縣(市、區(qū))，集中分布在龍南、定南、全南、尋烏、信豐、安遠(yuǎn)、寧都、興國(guó)和大余等9個(gè)縣。

1.2 廢棄稀土礦數(shù)量和分布

受贛州市廢棄稀土礦山環(huán)境治理工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室委托，江西贛南地質(zhì)工程院全面核實(shí)了贛州市整合后44個(gè)稀土礦采礦證允許范圍內(nèi)稀土礦山(點(diǎn))廢棄面積為193.33 km2，查明廢棄稀土礦山(點(diǎn))355處，總面積54.04 km2，其中已治理面積27.08 km2、自然復(fù)綠面積19.98 km2、擬治理面積6.98 km2。

2 采礦工藝及特點(diǎn)

離子型稀土礦開采經(jīng)歷池浸、堆浸、原地浸礦三種工藝的演變，因工藝不同，故產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境危害也不同。

2.1 池 浸

2.1.1 池浸工藝

池浸開采工藝自20世紀(jì)70年代問世，俗稱“搬山運(yùn)動(dòng)”，整個(gè)過程為：地表植物清除→表土剝離→開挖含礦山體→搬運(yùn)礦土并放入浸礦池→按一定比例將“洗提劑” (氯化鈉或硫酸銨溶液)加入浸礦池；電解質(zhì)溶液對(duì)池中含“離子相”稀土礦石進(jìn)行“淋洗”，溶液中銨、鈉離子與稀土離子交換，“離子相”稀土從礦物中被交換出來，成為氯化稀土或硫酸稀土；加入“頂水”，獲含稀土母液。母液經(jīng)管道或輸液溝流入集液池或母液池進(jìn)行除雜，然后進(jìn)入沉淀池；在沉淀池中加入沉淀劑(草酸或碳銨等)，使稀土母液中稀土沉淀，獲草酸稀土或碳銨稀土；池中上清液經(jīng)處理后，返回浸礦池，作“洗提劑”循環(huán)使用。草酸稀土或碳銨稀土經(jīng)灼燒，獲稀土氧化物(REO)濃度≥92%的混合稀土氧化物。

2.1.2 池浸工藝特點(diǎn)

(1)開采時(shí)擾動(dòng)和破壞大量的地表植被，產(chǎn)生大量的固體廢棄物，開采深度大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)1 t氧化稀土需挖礦土1 300～1 600 m3，剝離300 m2地表土，消耗1 201～2001 t礦石，產(chǎn)生尾砂1 200～2 000 t，沙化土地約0.067 hm2。

(2)為便于礦石的采、運(yùn)、排(尾礦)，浸礦池多建在山坡礦層的中下部，易造成尾礦壓礦，資源回收率低，大中型礦山40%～50%，小礦點(diǎn)僅20%～30%。

(3)母液收集率低，容易造成工業(yè)用水污染。

2.2 堆 浸

2.2.1 堆浸工藝

堆浸開采工藝始于20世紀(jì)90年代后期，其生產(chǎn)過程與池浸工藝基本相似，“表土剝離→礦體開采→修筑堆場(chǎng)→筑堆浸礦→回收浸液”，循環(huán)反復(fù)。

2.2.2 堆浸工藝特點(diǎn)

堆浸工藝同樣直接破壞地表植被，相較于池浸工藝生產(chǎn)規(guī)模更大，原礦堆放四周沒有設(shè)置攔擋措施，開采礦區(qū)土壤侵蝕模數(shù)達(dá)20 000 t/(km2·a)以上。下游壩體質(zhì)量好壞直接影響尾砂堆存安全，一旦發(fā)生潰壩，則大量尾砂下泄，沖毀農(nóng)田，淤積河道、山塘、水庫(kù)，對(duì)農(nóng)業(yè)、水利設(shè)施和生態(tài)環(huán)境造成的危害甚至比池浸工藝更大。

2.3 原地浸礦

2.3.1 原地浸礦工藝

原地浸礦是在稀土礦山開挖直徑0.8 m左右的圓形注液井，井深1～1.5 m，注液井網(wǎng)度為3 m×3 m，采用菱形均勻布置。浸礦液通過注液井，在一定的水頭壓力下，連續(xù)不斷地注入礦體，溶液中交換勢(shì)更大的陽(yáng)離子與呈吸附態(tài)的稀土離子發(fā)生交換作用，使稀土離子進(jìn)入浸出液，將浸出液通過巷道收集到母液池中，再提取草酸稀土或碳銨稀土，經(jīng)灼燒后獲得混合稀土氧化物。

2.3.2 原地浸礦工藝特點(diǎn)

原地浸礦工藝是用浸礦液從天然埋藏條件下的非均質(zhì)礦體把呈吸附態(tài)的稀土離子交換浸出并回收稀土元素的新型采礦方法。原地浸礦相較于池浸、堆浸工藝明顯具有對(duì)生態(tài)景觀影響小、資源利用率高、成本低等優(yōu)越性。

3 各采礦工藝的生態(tài)環(huán)境危害

3.1 池浸和堆浸采礦產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境危害

3.1.1 破壞土地資源，水土流失危害嚴(yán)重

一是開采后的礦山基本被夷為平地，地表植被蕩然無(wú)存，整個(gè)礦區(qū)地表腐殖層滅失，采剝完礦體的地表強(qiáng)風(fēng)化層裸露，甚至基巖裸露；二是采剝后的土地和尾砂堆植物難于生長(zhǎng)，礦區(qū)土地長(zhǎng)時(shí)間裸露，表層土顆粒呈現(xiàn)逐步沙化的趨勢(shì)，土地資源破壞嚴(yán)重；三是尾砂堆積，雨季產(chǎn)生淋漓，開采礦區(qū)呈現(xiàn)“千溝萬(wàn)壑，紅色沙漠”現(xiàn)象，水土流失危害嚴(yán)重。

3.1.2 崩塌、滑坡、泥(石)流等次生地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)

池浸、堆浸采礦以露天開采為主，采剝面廣、深度大，形成大量的高陡邊坡；大多數(shù)尾砂堆積沒有規(guī)劃，形成大面積、多臺(tái)階的堆浸平臺(tái)，平臺(tái)銜接坡面多為直立狀，毫無(wú)防護(hù)措施，在降雨條件下，極易產(chǎn)生崩塌或滑坡。

大量尾礦堆放在不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或者設(shè)計(jì)不規(guī)范的攔沙壩內(nèi)；還有部分?jǐn)r沙壩建設(shè)質(zhì)量差，遇到暴雨容易發(fā)生潰壩，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失。相關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示：裸露疏松尾礦堆平均土壤侵蝕模數(shù)高達(dá)41 800 t/(km2·a)。

稀土礦尾礦區(qū)切溝與崩崗密布，區(qū)內(nèi)侵蝕溝發(fā)育密度約為0.59 km/km2，山間溝谷礦區(qū)內(nèi)泥石流頻發(fā)。

3.1.3 生態(tài)景觀遭到嚴(yán)重破壞

贛州山區(qū)植被覆蓋率高，而在采用池浸、堆浸選礦工藝的稀土礦區(qū)山體裸露，土地荒蕪，溝壑縱橫，植被覆蓋率僅為4%左右。

3.2 原地浸礦對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害

原地浸礦經(jīng)注液井輸入大量含硫酸銨的浸礦液進(jìn)入山體土壤中，經(jīng)過交換后，大量銨離子長(zhǎng)期滯留在土壤中，使土壤氨氮濃度嚴(yán)重超標(biāo)，對(duì)山體植被生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響，甚至導(dǎo)致有些樹木和草死亡；銨離子還將隨著雨水從土壤中滲出，流入下游溝渠、山塘、河流，使水體氨氮濃度長(zhǎng)期超標(biāo)，危害生態(tài)環(huán)境。

4 廢棄稀土礦綜合治理監(jiān)管模式

4.1 成立國(guó)有公司統(tǒng)一經(jīng)營(yíng)管理

為了杜絕20世紀(jì)90年代前個(gè)人無(wú)序開采稀土礦、政府買單治理廢棄稀土礦恢復(fù)生態(tài)的亂象重演，2013年3月，贛州市政府成立了國(guó)有的贛州市稀土礦業(yè)有限公司，統(tǒng)一開采經(jīng)營(yíng)贛州市稀土礦，并重新整合稀土礦采礦證允許范圍內(nèi)的稀土礦山(點(diǎn))，承擔(dān)區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的稀土礦山治理和管護(hù)責(zé)任。目前，贛州市稀土礦業(yè)有限公司已完成廢棄稀土礦治理27.08 km2，對(duì)于6.98 km2擬治理廢棄稀土礦，贛州市稀土礦業(yè)有限公司承擔(dān)成立后形成的3.09 km2治理和管護(hù)責(zé)任，已投入治理資金7 686萬(wàn)元，初步取得了生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 中央財(cái)政資金投資治理

從2014年開始，財(cái)政部、國(guó)土資源部、工業(yè)和信息化部共投資48 610.34萬(wàn)元，對(duì)贛州市9個(gè)縣10個(gè)廢棄稀土礦實(shí)施稀土開發(fā)利用綜合試點(diǎn)礦山地質(zhì)環(huán)境治理。

9個(gè)稀土縣政府為項(xiàng)目承擔(dān)單位，各縣礦管局(現(xiàn)改為自然資源管理局)負(fù)責(zé)具體實(shí)施，完成了項(xiàng)目勘查、方案設(shè)計(jì)單位招投標(biāo)、項(xiàng)目勘查報(bào)告及方案設(shè)計(jì)專家評(píng)審等前期工作，負(fù)責(zé)施工單位招投標(biāo)、監(jiān)管工程施工、申請(qǐng)工程竣工驗(yàn)收等。

2017年4月至2018年4月,贛州市稀土開發(fā)利用綜合試點(diǎn)工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室組織完成了10個(gè)項(xiàng)目工程竣工驗(yàn)收，通過該項(xiàng)目實(shí)施，稀土礦區(qū)取得了明顯的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。各項(xiàng)目中央投資、完成治理面積和竣工驗(yàn)收情況見表1。

4.3 地方政府投資治理

地方政府需要承擔(dān)兩部分廢棄稀土礦治理和監(jiān)管責(zé)任，一是贛州市稀土礦業(yè)有限公司成立前形成的3.89 km2廢棄稀土礦。目前，各相關(guān)稀土縣政府結(jié)合工業(yè)園建設(shè)、恢復(fù)林地等方式對(duì)廢棄稀土礦進(jìn)行綜合治理。二是整合后44個(gè)稀土礦采礦證允許范圍內(nèi)的廢棄稀土礦面積193.33 km2，其中已查明的54.04 km2廢棄稀土礦落實(shí)了責(zé)任主體，其余139.29 km2廢棄稀土礦治理仍需要地方政府承擔(dān)。

表1 贛州市稀土開發(fā)利用綜合試點(diǎn)礦山地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目完成情況

注：表中數(shù)據(jù)由贛州市生態(tài)環(huán)境局提供。

5 廢棄稀土礦生態(tài)恢復(fù)新技術(shù)和開采新工藝研發(fā)現(xiàn)狀

5.1 生態(tài)恢復(fù)新技術(shù)

目前，正在贛州市廢棄稀土礦開展采場(chǎng)清水淋洗新技術(shù)試驗(yàn)，該技術(shù)采用“注液工程加注清水清洗+移動(dòng)式特種氨氮脫除站”技術(shù)路線，通過清水淋洗降低稀土尾礦礦體土壤吸附的氨氮量，淋洗水經(jīng)處理后再返注礦體，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，以最大限度地削減殘留氨氮對(duì)地下水的影響。水處理工藝采用“特種膜組合處理”工藝，處理后的尾水氨氮濃度將降至15 mg/L以下，主要污染物指標(biāo)達(dá)到《稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 26451—2011)中新建企業(yè)直接排放標(biāo)準(zhǔn)和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8979—1996)中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2018年5月，該項(xiàng)新技術(shù)已由贛州市稀土礦業(yè)有限公司委托北京礦冶科技集團(tuán)有限公司在定南縣長(zhǎng)坑尾礦區(qū)逕背二車間礦山開展生產(chǎn)性試驗(yàn)研究，并將根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)逐步完善技術(shù)方法和路徑，技術(shù)成熟后將逐步加以推廣應(yīng)用，加快恢復(fù)廢棄稀土礦區(qū)良好的生態(tài)環(huán)境。

5.2 離子型稀土綠色無(wú)銨開采提取工藝

在原地浸礦開采工藝的基礎(chǔ)上，贛州稀土礦業(yè)有限公司組織技術(shù)力量對(duì)浸礦劑、浸礦工藝和沉淀工藝等做了大量的篩選及試驗(yàn)，完成了離子型稀土無(wú)銨浸礦、母液富集、沉淀除雜的新工藝?yán)碚撜撟C和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并組織召開了專家論證會(huì)，該稀土開采新工藝待生態(tài)環(huán)境部審批通過后，可用于生產(chǎn)實(shí)踐。

6 建議和對(duì)策

6.1 進(jìn)一步明確治理監(jiān)管責(zé)任主體，強(qiáng)化集約化、規(guī)?；?jīng)營(yíng)

6.1.1 進(jìn)一步明確治理監(jiān)管責(zé)任主體

明確贛州稀土礦業(yè)有限公司為其成立后采礦證形成的廢棄稀土礦治理監(jiān)管責(zé)任主體；贛州稀土礦業(yè)有限公司成立前范圍內(nèi)形成的廢棄稀土礦，以及采礦證范圍以外廢棄稀土礦治理監(jiān)管責(zé)任主體為贛州市政府，各相關(guān)縣為轄區(qū)內(nèi)廢棄稀土礦治理監(jiān)管責(zé)任主體；中央財(cái)政資金投資的10個(gè)稀土開發(fā)利用綜合試點(diǎn)礦山地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目雖已通過竣工驗(yàn)收，但各相關(guān)責(zé)任縣要加強(qiáng)后續(xù)監(jiān)管，督促?gòu)?qiáng)化維護(hù)。

6.1.2 強(qiáng)化集約化、規(guī)?；?jīng)營(yíng)

贛州稀土礦業(yè)有限公司要不斷優(yōu)化企業(yè)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化資源集約化、規(guī)模化經(jīng)營(yíng)，不斷提高稀土資源開發(fā)利用水平，降低對(duì)稀土礦山生態(tài)環(huán)境的破壞，維持礦區(qū)良性生態(tài)循環(huán)。

6.2 加大科技研發(fā)力度，研發(fā)新工藝新技術(shù)

6.2.1 建立國(guó)家級(jí)稀土研究中心

江西省人民政府積極向國(guó)家申報(bào)在江西設(shè)立國(guó)家級(jí)稀土研究中心，建成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的稀土國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，研發(fā)開采、提煉稀土礦新工藝和新技術(shù)，取得重大科研成果；爭(zhēng)取國(guó)家更多政策支持，整合全國(guó)各級(jí)科研院所、企業(yè)中稀土相關(guān)研究力量，并以國(guó)家級(jí)稀土研究中心為平臺(tái)，大力引進(jìn)海內(nèi)外高層次人才和技術(shù)，推動(dòng)江西省乃至全國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)，為我國(guó)在國(guó)際稀土行業(yè)中搶占優(yōu)勢(shì)地位發(fā)揮巨大驅(qū)動(dòng)作用。

6.2.2 研發(fā)開采新工藝和治理新技術(shù)

政府主導(dǎo)，企業(yè)實(shí)施，社會(huì)參與，多方協(xié)同，研發(fā)稀土礦開采新工藝和治理新技術(shù)。一是研究改進(jìn)、完善開采新工藝，防止產(chǎn)生新的環(huán)境污染和水土流失危害，從源頭上解決破壞生態(tài)環(huán)境的問題。二是研究治理新技術(shù)，治理廢棄稀土礦土壤氨氮濃度長(zhǎng)期超標(biāo)，治理礦區(qū)水土流失，恢復(fù)植被，改善生態(tài)環(huán)境，達(dá)到國(guó)家對(duì)稀土礦治理標(biāo)準(zhǔn)的要求。

6.3 國(guó)家繼續(xù)加大投入，治理無(wú)主廢棄稀土礦

20世紀(jì)稀土礦早期開采技術(shù)落后、管理混亂，造成相當(dāng)數(shù)量的廢棄稀土礦需要政府承擔(dān)治理恢復(fù)生態(tài)的責(zé)任，而江西省是革命老區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)落后，省財(cái)政無(wú)法承擔(dān)全部治理費(fèi)用，需要國(guó)家繼續(xù)給予支持，加大投資力度，以盡快治理無(wú)主廢棄稀土礦，恢復(fù)良好生態(tài)。

6.4 有關(guān)行政主管部門要加強(qiáng)監(jiān)管

國(guó)家重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)達(dá)到了前所未有的高度，各相關(guān)職能部門責(zé)無(wú)旁貸，要切實(shí)履行職責(zé)，加大監(jiān)管力度，落實(shí)治理責(zé)任主體，恢復(fù)礦區(qū)良好生態(tài)。

省、市、縣各級(jí)自然資源管理行政主管部門要負(fù)責(zé)落實(shí)中央財(cái)政資金投資的10個(gè)稀土開發(fā)利用綜合試點(diǎn)礦山地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目后續(xù)管護(hù)責(zé)任；以后新開采稀土礦要履行所有相關(guān)審批手續(xù)，采取有效措施，保護(hù)植被和生態(tài)環(huán)境，閉礦后要組織礦山治理竣工驗(yàn)收。

省、市、縣各級(jí)生態(tài)環(huán)境行政主管部門要以督促落實(shí)2016年中央環(huán)境保護(hù)督查問題、2018年中央環(huán)境保護(hù)督查回頭看問題和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)審計(jì)督查問題整改為抓手，確保稀土礦治理、整改到位，才能按規(guī)定予以銷號(hào)。

省、市、縣各級(jí)水行政主管部門要加強(qiáng)對(duì)稀土礦水土保持的監(jiān)督檢查，督促責(zé)任主體落實(shí)水土保持方案設(shè)計(jì)的水土保持措施，防止產(chǎn)生新增水土流失。同時(shí)配合自然資源管理行政主管部門和生態(tài)環(huán)境行政主管部門督促?gòu)U棄稀土礦防治責(zé)任主體及時(shí)落實(shí)整改措施，加強(qiáng)后期管護(hù)，切實(shí)保護(hù)好稀土礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。

(致謝：本文有關(guān)數(shù)據(jù)由贛州市生態(tài)環(huán)境局和贛州稀土礦業(yè)有限公司提供，在此一并感謝！)