庐山脚下，赛城湖畔，一湾清水，映出两岸叠翠。

与美景共生的是多样的鱼群、珍稀的候鸟、含香的空气，以及有着18年开采历史、三面环湖的城门山铜矿。

(资料图)

矿山在人们的印象中，大多是尘土飞扬、废水横流。位于江西省九江市西南18公里处的城门山铜矿，之所以能与环境和谐共生，源于绿色矿山理念，也源于城门山铜尾矿制备绿色建材产品项目的实践，该项目将每年200多万吨的铜尾矿变成了建材，使城门山的铜尾矿走上大规模建材化利用的示范道路。

城门山铜矿尾矿库一角 江西省建材科研设计院有限公司/供图

为了一江清水，也为了可持续发展

江西是我国铜资源的富集之地。在我国市场每7吨铜当中，就有1吨产自该省内唯一一家世界500强企业——江西铜业集团有限公司。如此大的产量，让身为江西铜业集团重要资源地之一的城门山铜矿，不仅要承担巨大的生产任务，还要面对大宗铜尾矿该如何处置的难题。

城门山铜尾矿制备绿色建材产品项目是“十三五”国家重点研发计划“固废资源化”重点专项课题“铜尾矿大规模建材化利用关键技术与示范”（2018—2022年）的示范工程。江西省建材科研设计院有限公司教授级高工、课题负责人刘松柏在接受本报记者采访时表示，原来不能利用的铜尾矿多采用尾矿库坝的方式进行处理。除支付土地征用费、运费和填埋费等大量的管理费用外，尾矿的堆存挤占土地，浪费资源，尾矿中的有害成分，以及残留的选矿药剂也可能对生态环境造成严重危害。

课题牵头单位负责人、江西省建材科研设计院有限公司党委书记、总经理、教授级高工宋冬生告诉记者，城门山铜矿的尾矿库与赛城湖仅一坝之隔，因铜尾矿磨矿粒度在0.07～0.15mm之间，若长期堆存在尾矿库中，存在一定的生态隐患和安全隐患。

“九江拥有152公里长江岸线，承担着‘一湖清水入江、一江清水东流’的重大使命。自2020年起，应急管理部等有关部门印发《防范化解尾矿库安全风险工作方案》，在保证紧缺和战略性矿产矿山正常建设开发的前提下，全国尾矿库数量原则上只减不增，不再产生新的‘头顶库’。这就意味着，尾矿的综合利用与资源化是矿产发展的必由之路，也是保持矿业可持续发展的基础。”宋冬生说。

要经济效益，也要社会效益

将每年200多万吨的铜尾矿变成建材，除了巨大的环境效益，还有可观的经济效益。

据“十三五”国家重点研发计划“固废资源化”重点项目负责单位江西理工大学介绍，近年来随着矿山开采强度的不断加大，有限的矿产资源逐渐枯竭。而城门山铜尾矿制备绿色建材产品项目现场，通过深度脱硫、脱泥、分级、脱水等工艺处理后，各种尾矿被“吃干榨净”，大大缓解了非再生资源枯竭和环境恶化的趋势。

城门山铜尾矿制备绿色建材产品项目主要立足城门山铜矿尾矿零排放，规划用地面积400余亩，设计产能年消纳铜尾矿250万吨，总投资12亿元。自2020年4月，铜尾矿硅质原料生产线开始试运行，2020年总计销售铜尾矿硅质原料50余万吨，销售额1500余万元；2021年4月，铜尾矿硅质原料生产线正式运行，2021年总计销售铜尾矿硅质原料145万吨，销售额4000余万元。后续其他高值化建材产品生产线正式投产后，产值将达到3亿元，且可以减少每年尾矿在尾矿库中的堆存成本，约20元/吨。

在谈到铜尾矿大规模生产建材的社会效益时，江西万铜环保材料有限公司副总经理杨文表示，对尾矿进行再生资源化利用研究，可提高其综合利用率，由此可节约大量的土地资源，减轻企业的经济负担，保护矿区周边环境和矿区居民的人身安全。除此之外，项目建设在城门山已闭库的尾矿库上，在增加当地建设用地有效供给的同时，推进了工业用地改造升级和集约利用。“如今，万铜公司每天可消纳铜尾矿7000吨，基本实现铜尾矿零排放，再加上万铜公司临近水路，相比其他运输方式，水路运输更具优势，未来发展潜力巨大。”杨文兴奋地说。

看似简单的创新，实则是不简单的付出

2018年8月，城门山铜尾矿制备绿色建材产品项目正式启动，随后展开项目可行性研究、市场调研、设备调研等工作。截至目前，铜尾矿梯级利用技术大大提高了铜尾矿的综合利用率，实现了铜尾矿的增值利用，在江西、福建等省份得到推广应用。

除此之外，项目还开发了铜尾矿制备蒸压加气混凝土、水泥熟料、微晶玻璃、发泡玻璃陶瓷等高附加值建材产品生产应用技术，实现了铜尾矿梯级—高附加值—大规模利用消耗指标。编制的《铜尾矿掺合料在混凝土和砂浆中应用技术规程》《蒸压加气混凝土制品用铜尾矿硅质原料应用技术规程》等江西省地方标准已纳入江西省市场监督管理局在2017年提出打造“江西绿色生态”标准品牌，《砂浆和混凝土用铜尾砂》国家建材行业标准已进入审查阶段。

回忆这段创新之路，刘松柏表示，目前我国大规模铜尾矿综合利用的实例很少，大多都是烧砖、填路，大规模做成绿色建材的很少。这就意味着没有前人引路的创新，需要科技工作者巨大的付出。有时就算是看似非常简单的技术没有攻克，也可能让整个项目陷入僵局。

“铜尾矿深度脱硫脱泥、分级提硅、梯级脱水等技术就是那个看似简单却难倒一堆英雄汉的难关之一。”刘松柏告诉记者，项目开始遇到的第一个问题就是装备的问题。因为缺少合适的装备，一个简单的脱水问题就用了八九个月进行设备改造。设备改造好，脱水后物料的新特性又出来了，如何对铜尾矿高值化利用又成了下一个技术难题。最终，针对铜尾矿含硫量高、粒度细、黏度大等特性，虽然采用机械粉磨及化学激发等方法可以制备出合格的铜尾矿掺合料，技术上可行，但在实际进行产业化生产时，遇到了下料难等工艺难题。

项目组在全国范围内开展了大量的中试工艺验证工作，发往天津、福建、安徽等地的铜尾矿超过了200余吨，最终通过多种粉磨方式对比并进行工艺改进，首次采用立磨（改变传统立磨入料等相关工艺）成功制备出混凝土和砂浆用铜尾矿掺合料，且制备出的混凝土、砂浆用铜尾矿掺合料产品品质完全达到Ⅱ级粉煤灰技术要求，稳定性及加工成本等优势也超过粉煤灰。目前，在江西湖口万年青厂内，年产30万吨的铜尾矿掺合料生产线已能达产运行，并且产品在九江地区稳定应用，铜尾矿掺合料的规模化推广应用之路正在开始。而城门山铜矿硫脱除率也由63.03%提高到74.05%，铜尾矿建材化利用技术在江西、安徽、福建等地的有关企业得到借鉴。

当好典型，也要做好引领示范

如今，城门山铜尾矿制备绿色建材产品项目已经与城门山铜矿形成一条完整的绿色环保生态产业链，在推动建筑行业革新的过程中，成为江西省传统产业转型升级绿色发展的典范，具有重大的经济和社会意义。

然而，如何才能更好地发挥这个项目的可复制性引领作用，使之成为示范项目？

对此，刘松柏指出，除了技术创新，经营模式的创新也是非常重要的因素。城门山铜尾矿制备绿色建材产品项目由江西省建材集团有限公司、江西铜业股份有限公司和江西省建材科研设计院有限公司（原江西省建筑材料工业科学研究设计院）联合成立的江西万铜环保材料有限公司开展实施。其中，江西省建材科研设计院有限公司负责提供技术，江西省建材集团有限公司负责运营，江西铜业股份有限公司提供尾矿。“正是三家组合在一起，创造了一种新的商业模式，把各自的资源用股份制方式捆绑在一起，才能互相之间协调好，进而有了现在的成绩。”刘松柏说。

“任何资源利用项目前期研究，包括生产工艺的实践，时间都是非常长的，如果不是坚持投入，这个项目很难做成。这个项目团队用了近十年的时间做技术工作，后来获取国家项目，又遇到建材集团和江铜集团的需求，最终项目才能落地。而在没有这么多助力因素的前提下，要复制这种经验，今后还需要国家对资源综合利用项目给予更多的支持。”

“新的一轮挑战已经开始。”面对未来，宋冬生有憧憬，也有期待。他表示，当前新型锂电池作为新能源储能材料发展迅猛。基于江西宜春地区的锂矿优势，以宁德时代为代表的新型锂电池生产制造项目大量落地。与此同时，锂电池生产过程中每年产生巨量废渣（每生产1吨碳酸锂约产生长石粉100吨，尾渣20吨），预计达到设计产能后，每年产生的渣量超千万吨级，这些废渣由于成分复杂，且含有较多硫、碱等有害物质，处置利用有一定困难。建筑材料具有体量大、对原料要求相对较低等特点，是大宗固废消纳和利用的最理想产业。

“下一个项目，技术团队将再次拿起科技创新的利器，投入到实现锂渣的多途径资源化综合利用，保障锂电池产业在江西的健康、绿色发展的道路上。”宋冬生说。

本文原载于《中国建材报》7月4日1版

中国建材报记者：吴跃

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