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中国建材工业经济研究会尾矿资源化产业分会:尾矿基人造土与矿区生态修复一体化方案

中国建材工业经济研究会尾矿资源化产业分会:尾矿基人造土与矿区生态修复的一体化方案

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AI 导读

在2026 SMM金属矿业大会尾矿与固废资源利用论坛上,中国建材工业经济研究会尾矿资源化产业分会副主任委员王夕刚分享了尾矿基人造土与矿区生态修复的一体化方案。他提出固废处置应遵循“减量化、无害化、资源化”加高质化原则,并介绍了尾矿填沟造地、人工造土、土壤改良剂与纳米渗灌等技术路径。方案强调固废生态化利用须把风险评估前置,建立从原料准入到长期监测的全链条管控。

正文 · 原文

在由上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)主办的2026 SMM金属矿业大会-尾矿与固废资源利用论坛上,中国建材工业经济研究会尾矿资源化产业分会 副主任委员 王夕刚围绕“尾矿基人造土与矿区生态修复的一体化方案”的话题展开分享。

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顶层设计

习近平总书记多次强调:

要保持加强生态文明建设的战略定力,牢固树立生态优先、绿色发展的导向,世世代代干下去,努力打造青山常在、绿水长流、空气常新的美丽中国,把祖国万里绿色长城构筑得更加牢固

在2025年两会政府工作报告中提出:

加强污染防治和生态建设,持续深入推进蓝天、碧水、净土保卫战,制定固体废物综合治理行动计划,加强新污染物协同治理和环境风险管控

2026年两会政府工作报告中再次提出:

国务院总理李强5日在政府工作报告中提出:加快推动全面绿色转型,以碳达峰碳中和为牵引,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,增强绿色发展动能。

新矿法仅指2024年11月8日发布、2025年7月1日实施的《中华人民共和国矿产资源法》和2026年5月20日发布、2026年6月15日实施的《中华人民共和国矿产资源法实施条例》;

国家“十五五”开局之年重磅发布“十五五”:生态修复强调系统性、科学性、市场化与协同性,旨在筑牢生态安全屏障,支撑人与自然和谐共生的现代化建设,持续打好“天蓝、地绿、土净、水清”攻坚战。

减缓层级四步法:生态系统的落地应用

“生态系统的缓解层级”是开发和保护之间权衡风险的管理框架,核心是按“避让—减缓—恢复—补偿”四个等级依次决策,目标是尽量减少对生物多样性和生态系统的负面影响,最终争取“无净损失”甚至“净增益”。

Ⅰ避让/回避(最优先步骤)

这是减缓层级中最重要的一步:通过生态系统地图与红色名录评估,将项目选址避开受威胁生态系统(极危/ 濒危/ 易危)以及高完整性生态系统(如原始森林、自由流动河流),优先选择已退化、恢复潜力低的区域作为项目场地。

Ⅱ减缓/消减(影响最小化)

对于无法完全规避的影响,通过优化项目设计,尽可能降低影响的范围、强度与持续时间,重点保护生态系统的核心功能(如水文循环、沉积平衡、养分循环),依托生态系统红色名录的概念模型,识别需要优先保护的非生物与生物核心要素。

Ⅲ 重建/修复/恢复(人工/自然)

对于无法规避、最小化的影响,在项目结束后对受影响的退化生态系统开展修复,以同类型高完整性生态系统为基准,制定修复路径与目标。需注意:部分生态系统的完全恢复极难实现,修复始终不能替代前期的规避与最小化。

Ⅳ 补偿/抵偿(最后手段)

对于剩余的无法消除的影响,采用「同类对等(like-for-like)」原则,选择同类型、同等完整性的生态系统区域开展保护或修复,抵消项目带来的生物多样性损失。抵偿需在景观尺度设计,优先提升生态连通性,抵偿方案必须经过实地验证。

固废生态资源化利用路径与技术路线

2.1尾矿利用原则

固废处置应遵循“三化+”原则——“减量化、无害化、资源化”+高质化;在此基础上还应充分考虑“区域化、集约化、就地化、市场化、产业化、持续化”等因素,同时还应理性对待固废处置应“因地制宜、一渣一策、一区一策、一场一策”。

2.2尾矿利用现状

2.1.1建材化

1)就地利用:筑路、直排;2)制砖:用于建筑业,包括海绵城市、住宅厂房、水利管网、工程护坡等;3)水泥掺料;4)装饰材料:内外墙装饰材料

2.1.2 高值化

1)发泡陶瓷;2)黄腐酸;3)陶粒;4)胶黏材料;5)添加剂

2.3 生态资源化

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前提:无害化处理,参照相关标准实施

尾矿生态资源化环境维度:

从尾矿的特性和污染控制的角度分析,作为充填材料和填沟造地应当关注三个维度:

含碳量、含硫量、污染浸出浓度限值

尾矿填沟造地必备勘察论证资料:

生态环境本底值情况调查报告;水文地质及岩土工程勘察论证报告;环境影响评价报告、环境风险评估报告;水土保持方案;项目实施方案和(或)项目可行性研究报告和(或)项目初步设计。

2.3.2 生态资源化填沟(坑)造地

工业固废填沟造地是把尾矿、煤矸石这类工业废料填进荒沟或废弃矿坑,既能变废为宝,又能改善环境;

在山西、内蒙古、贵州等地已开先河并形成地方性标准体系。

固废利用正从“无序堆填”转向“有序再生”

填沟造地方法及步骤

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2.3.3 人工造土

工业固废用于土壤改良暨人工合成土(类壤土、可种植土),是遵循师法自然“从哪里来,回到哪里去”的技术路径,实现“就地化”和“区域化”消纳,固废从“污染物”向“生态修复材料”的转化用于生态修复,已在青海、内蒙古、贵州、山西、北京等地已有不少成功实践,并已形成多项标准。

注意:目前工业固废人工土壤不能进入食物链,用土需谨慎!

尾矿生态资源化理化分析指标

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pH、含水率、有机质、EC、颗粒级配、全氮有效磷速效钾+ 镉汞砷铅铬铜镍锌+ 氟化物、硫化物

1)技术路线与工艺流程

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大宗固体废弃物生态资源化利用

2)多固废协同生态资源化于人造土加工工艺设计

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3)煤基固废生态资源化利用工艺设计

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人造土依资源可多元化:煤矸石粉、污泥或煤泥,生物改良,农业废料;

人造土壤指标具有优越性

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2.3.4 生态修复中的土壤问题

土壤---地球陆地表面能生长绿色植物的疏松表层。土壤位置是地球陆地表面,主要功能是生长绿色植物,物理状态是疏松多孔结构介质。

现实问题:矿山生态修复中

1)土壤退化、沙化;2)土壤污染;3)缺土。

我国矿山生态修复共性问题

土壤改良的(必修课);干热季节性缺水(11-5月或更长);乡土物种筛选(缩短自然演替周期);固废排放压力(落地-出处);生态修复的紧迫性与持续性;矿山绿化≠矿山生态修复(突出系统性修复与生物多样性);矿山生态修复成效与评价。

2.3.5 生态修复一体化材料开发利用

废弃地TG土壤改良剂:针对粉煤灰和矿区废弃地,利用腐植酸与保水剂和粘结剂等优化配制。能提高粉煤灰地土壤水稳性团粒结构,比重增加,抗旱保水力增强,作物生产力提高。

土壤保水剂/粘合剂:高分子材料钾离子土壤保水剂和阴离子土壤粘合剂在国内应用超过25年。保水、保肥、保墒,减少地下水污染,吸附金属离子减少游离,广泛应用于干旱、半干旱地区农业、林草业、花卉园艺等。

高分子纳米渗透膜管灌溉:实现水分子单向渗透,由势能驱动,管壁每平方厘米功能层分布10万个以上纳米级微孔,水分子通过纳米孔径排放,均匀湿润周围土壤。

酶肽碳基质技术与产品:含有很高的纯天然有机质、生物质碳、腐殖酸、氨基酸、多肽液和生态型高分子活性物质、大中微量元素营养成分及矿物质。质轻、保水、保肥,利于微生物活动,增强生物活性,营养丰富,既是栽培育苗是良好的土壤调理剂,良好的孔隙度保证根系健康,科学配方能有效防止病虫害的滋生。具有保运专肥功能,抗土壤重茬;沙漠治理节水增肥,盐碱地节水增产增收。

土壤修复生态材料部分产品与技术

微碳技术:植物废料萃取技术,是一种高活性、全水溶、阴离子、无毒级,富含壳寡糖、果寡糖、低聚木糖和羟基、非苯环双键等高活性基团的复合寡糖,是一种广谱的ppm级基础有机新型材料,针对矿区废弃地、荒漠化、盐碱化及土壤退化的自净修复与自平衡。

土壤微生物技术:基于不同立地条件进行土著菌群的采集、分选、优化、培养,目前已形成粉剂、液体和生物毯,包含土壤改良、菌群培养与繁衍、荒漠区的生物结皮、困难立地的自修复等。

土壤固化技术:主要应用于矿山采区、尾矿库坝、排土场及城乡闲置裸露土地、沙荒地,一是防止环境扰动防尘抑尘,二是同步开发的生物基技术体系在土壤改良、裸露地临时性治理生态修复及“采复一体化”,全面实现矿山“边开采、边治理、边修复”。

FLOBOND™33L 土壤调理剂是一种高质量专用于土壤侵蚀调理及水分渗透的材料,被用于土壤灌溉和作物表层土的灌溉,可以有效改善土壤结构、减少水分流失,起到土壤保墒作用,促进植物生长。

含胶抗侵蚀木纤维:主要基于路域交通、工矿废弃地的生态修复喷播复合材料,材料应用与工程措施低碳环保100%降解。

促进土壤碳转换

“微碳”是依据“组分分离,分质利用”的科学理念和技术路径,通过自主研发的“生物质炼制”成套技术装备,从植物原料中提取出的一种高活性、全水溶、阴离子、无毒级富含羟基、醌基、非苯环双键和多酚类物质的复合寡糖,它具有分子量小,聚合度低,脱乙酰程度高的特点,可广泛应用于农业种植、养殖、土壤与生态修复和水环境治理等领域,提高土壤、水体和动物肠道的自净能力,恢复和保护微生物的多样性。

随后,他对固废协同生态修复技术集成与工程案例作出列举,详细介绍了包括京西生态涵养区道路边坡--固废土壤化、京西生态涵养区建设--固废土壤化、潞安矿务局煤矸石山治理--固废土壤化、高寒矿区矿渣制备人造土种植基质、物理节水与高抗植物等项目的实际情况,并作出分享。

低碳实践与成效

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绿色低碳交通建设关系平衡

路基路面建设

建设需求:满足路基路面建设要求和交通路域执行标准,确保道路的稳定性和耐久性,适应不同气候和交通条件。

材料选择:选择尾矿尾砂作为建筑材料,如钢渣、粉煤灰、煤矸石、电解锰渣等,以保证路面的承载能力和使用寿命。生态性、安全性、经济性指标!

安全性能:主要考虑强度耐久性、污染风险性,提前落实资源、数据分析、科学的配比和严格的施工管理,确保工程质量。

维护管理:定期进行路面维护和管理,做好长期监测,确保万无一失,保障交通安全。

随后,他还介绍了矿山生态修复新技术,包括生物基快速植生技术、生态修复垫技术、智慧丸粒无人投放植生免养护技术、高分子纳米渗透灌溉—实现水气肥热同步供应等技术,并且为每项技术的实际实践成功均做出了展示,具体来看技术层面:

1生物基快速植生技术

本技术是采用环保纯天然植物纤维为生物架桥网络结构,对于常规矿渣或土夹石边坡的治理能够满足生态系统重建,矿山待采区临时性生态环境治理效果好,一是起到裸露区扬尘控制,二是能够在不改变地貌的情况下近自然的形成地被,且再采时无需剥离。在我国北方,合理的季节施工后10天内基本可见绿,60天植被覆盖率能达到80%以上,微环境系统逐渐形成。

特别添加土壤固化抑尘材料,更好实现控制扬尘和保墒作用;生物结皮技术亦可在矿山裸露环境大量应用。

2 生态修复垫技术研究

产品特点

材料特性:由天然纤维或合成纤维制成,具有良好的吸水、保水、透气性能。

结构优势:立体结构能有效减少地表水分蒸发,增加土壤湿度,促进植物种子萌发和生长。

作用机制:通过覆盖修复垫,改善土壤结构,提高土壤肥力和保水能力。

植被恢复:为植物种子提供生长基质,促进植被快速恢复。

水土保持:能有效减缓水流速度,减少水土流失,保护土壤不被冲刷。

3 智慧丸粒无人投放植生免养护技术

植物智慧建植免养护原理是为自然恢复提供良种资源,根据不同区域选择适生品种,可飞播、机播、人工播种、压种等,无需浇水养护,依靠自然力发育。

高分子纳米渗透管优势——实现水气肥热同步供应

水:利用高分子材料和工业半透膜的特性,通过纳米级孔隙实现水、气体、肥料和热量的同步传输,为农作物提供全面的生长条件。

气:高分子纳米渗透管具有良好的气体渗透性,通过气体交换,为农作物根部提供充足的氧气,同时排出代谢产生的废气促进农作物的新陈代谢和生长。

肥:将水溶肥缓慢释放的方式提供给农作物,精确控制肥料的供应量和释放速率,可以提高肥料的利用率,减少浪费和环境污染。

热:高分子纳米渗透管具有良好的热传导性能,通过水气可以将外界环境的温度变化传递给农作物根部。有利于农作物的生长和发育,为农作物创造了一个良好的生长环境。

项目先进性及创新点

水肥气一体管理:高分子纳米渗透管实现持续供水与水肥气一体化管理,少量多次灌溉,确保作物生长周期内的水分与养分需求得到精准满足,既不过量也不过少,为植物提供最佳生长环境。

根系湿度精准控:灌溉系统装置兼具输水与蓄水功能,渗透管为植物根系输水并蓄存水分,自动完成水的供给与补充,最大限度减少地表蒸发和地下渗漏,提高水资源利用效率。

纳米渗灌——精准灌溉技术

精准灌溉概念阐述:精准灌溉是根据作物需水规律和土壤墒情,精确控制灌溉时间和水量,实现节水高产的灌溉方式。

精准灌溉最佳途径:精准灌溉避免现有常规的地面灌溉方式,最小程度减小地表蒸发和地下渗漏,直接作用于植物根茎附近的土壤,保持植物生长土壤的最佳湿度,进行时时灌溉。

精准灌溉技术优势:相比传统灌溉方式,精准灌溉具有节水、节能、节肥增产、提质等优势。

节水科技引领未来

系列产品应用广泛:公司系列产品应用于农业作物精准灌溉单产提升、防风林经济林建设、荒漠化治理、沙漠化治理、退化草原修复、矿山修复、城市园林绿化等场景。

节水节能系统解决方案:其成果足迹遍布节水灌溉的智慧原野,为政府与企业量身打造节水节能的系统解决方案,携手共创综合效益的多赢局面。

纳米材料研发前沿:稳踞纳米材料研发与节水科技前沿,开创更广大的市场空间,也为我国节水事业注入了新的动力,深耕基石产业,共筑经济、环境与社会效益之丰碑!

期望展望

固废资源化利用综合考量

固废资源化不是简单“变废为宝”,而是一套“源头减量—分类收运—安全处置—循环利用—产业监管”的系统工程,既要兼顾资源价值,又要守住环境、安全底线,要根据区域综合优势从理念、痛点、路径、机制四个维度梳理和思考落地实施;

固废资源化的本质,是把固废从环境负担转化为可控的二次资源,核心不是追求技术花哨,而是做到源头减量优先、利用边界清晰、产品有路可销、风险全程可控、商业模式自评考量。大宗固废重点解决“消纳”,含价固废重点做好“高值+ 安全”,有机固废重点回归土地循环。

守住底线的推动落地

固废生态化利用协同生态修复,是大宗固废就近消纳和国土空间生态修复融合的优质路径,但其本质是“带固废风险管控属性的生态工程”,不是固废的简易处置通道
核心要把握三点:一是守住生态安全底线,把风险评估前置;二是尊重植被立地规律,做好基质科学复配;三是建立从原料准入、工程构造、竣工验收到长期监测的全链条管控机制
只有做到固废可控、基质适配、工程可靠、长期可监测,才能真正实现固废减量、地质稳定、植被长效恢复的多赢目标

土壤:在缺土地区,合理利用当地固体废弃物生态资源化协同生态修复,恢复植被;

材料:山水工程与农田改造、林草、环境、畜牧;

技术:从业近三十载,与高校院所、社会团体广泛合作,建立智库专家数百名;

案例:西北(西藏、青海、内蒙古、新疆)、华北、东北、华南、华东、西南等数十个;

合作:课题研究、试验示范、科技支撑、著作出版、成果鉴定、标准规范、奖项申报。

基于生态环境保护修复永远的研究

秉持的是“共商”、“共建”、“共享”原则,通过多学科交叉融合、多专家联手攻关,达到“对接-互补-协同-融合-提升-共赢”。


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来源:上海有色网 SMM · 行业资讯 · news.smm.cn

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