矿物科学方式的科技扶贫

　　北京大学地空学院

　　传秀云

　　2019年9月，在国家工信部原材料司领导的组织和带领下，北京大学地球与空间科学学院传秀云教授与金隅集团的领导一起，去河北承德丰宁进行了扶贫工作。

　　在当地科技副县长带领下，参观了丰宁县四岔口乡头道沟村，也就是国家工信部挂职干部负责扶贫的头道沟村，金隅集团给村里捐了包括100吨水泥、12套办公桌椅等物资，四岔口乡乡长和书记在村里组织了一个捐赠仪式，头道沟村党员干部参加了捐赠仪式，头道沟村村长详细介绍了获赠桌椅和水泥的使用计划。

　　

　　贫困山区捐赠仪式

　　头道沟村全是土路，破烂不堪，尘土飞扬，不难想象雨天的情形，肯定也是泥泞难行。村里很穷，没钱修路，金隅集团捐赠的水泥属于当地急需的物资，对于这个偏僻的村子应该是很重要的，也真是一件很有意义的公益活动。

　　对这个深山里的贫困村来说，把泥泞不堪的土路改成水泥路还真是件大事。头道沟村村长介绍，村里将用获赠水泥硬化路面。修路通常都是需要许多投资的大工程，即使在这个小山村也是不小的工程，通常也需要花钱请工程队才能修好路。然而，这偏僻的山村除了山上的石头、山坡上少量的山地啥也没有，但是，有的是艰苦奋斗、克服困难的精神。这个山村虽然穷，但是人很朴实、很实在，为了解决村子的困难，承诺会自力更生。自己从山上取石子，村民自己出工，硬化土路。修路也是技术活，对于没有多少施工经验的村民来说，山里取材节约了混凝土的原料成本，自己出工节约了请工程队的工钱。有了自己生产不了的水泥，就能自己修路。这种勤劳勇敢质朴的品质很可贵，大山深处的他们也希望改变村里贫困面貌。

　　面对贫困，我们作为科学家能够做些什么？又如何能够帮助贫穷的山村？

　　河北承德丰宁满族自治县地处燕山北麓和内蒙古高原南缘。地处燕山深山，交通不便，经济发展落后，属于国家级贫困县。目前，国际部委已经派了干部作为科技副县长支援承德丰宁满族自治县的扶贫工作。

　　丰宁满族自治县矿产资源丰富，包括铁、钼、金银、铅锌、铂钯、铜、钛、磷、油母页岩、大理石、花岗岩等等矿产。钼矿储量位居全国前列。多年开采矿产，产生大量尾矿，松散的尾矿堆积，形成大量的泥石流隐患，给当地形成安全隐患。

　　丰宁满族自治县尾矿量很大，现在主要有两家企业进行加工处理，包括一个矿山矿石料制造厂和一个发泡板的制作厂。其中，一家主要将矿山尾矿进行破碎处理，制作砂石料，用做骨料。产生的粉末料被引入发泡板的制作厂，另一家企业采用尾矿资料、灰岩作为原料，经发泡和高温焙烧，生产发泡板，用做建筑楼板等。

　　

　　参观承德丰宁矿山砂石料制造厂

　　目前，矿山砂石料制造厂和一个发泡板的制作厂是当地最高端的尾矿利用方式，也是当地经济支柱，但是从尾矿的利用方法来看，基本还都是低端的初级加工。一种方法采用破碎工艺，没有筛分。生产的产品只是作为石子用来铺路，或卖给建筑工地当作混凝土骨料。另一种利用方法相对好点，但是也仅仅只是在制作发泡陶瓷板的原料中添加了少量的尾矿砂，尾矿并不是主料，只是作为填加剂使用，用量大约仅仅有百分之几。

　　承德丰宁的扶贫工作很有意义。政府希望脱贫，企业希望挣钱，尾矿恰好是这个地区的废弃物，合理利用好当地的矿物资源优势，应该是丰宁脱贫致富的一种好途径。

　　承德丰宁靠近北京怀柔，到北京只有188公里，但是地处山区，交通状况一般。北京建设的确需要大量砂石料。建筑砂石需求量很大，尾矿的确可以做建筑砂石。但是，一百公里内才有利用价值。有企业初步估算，原始砂石采运费大约需要50元，加工成混凝土50元，产品卖120元，基本薄利多销。因此，对于施工单位，运输范围一百公里以内才能保本。当地企业希望往北京销售砂石料，要想从根本上致富，显然难度很大。此外，尾矿加工企业也只是希望帮助政府清理尾矿砂同时，能够免费使用尾矿砂，以追求企业的经济效益。尾矿的粗加工显然不可能带来多大的经济效益。

　　当地的各级领导都很重视，在承德丰宁县委，县政府组织的座谈会，多家企业介绍了他们的现状和存在问题。北京大学地空学院传秀云教授分析了当地矿山尾矿特点，针对当地矿山尾矿加工利用存在问题，提出了有针对性的建议。河北丰宁的钼矿主要是斑岩铜钼矿床，通常为具有斑状结构的花岗岩类侵入体中共生了浸染状、细脉浸染状和细脉状钼—铜组分的富集体。当地开采了钼矿、铜矿，事实上，品位很低，钼矿通常仅为0.3-0.02%。仅为百分之零点几，采集金属钼、金属铜矿后，产生尾矿的量非常大。但是，尾矿里有大量的矿物资源，只是尚未被利用的资源。目前所谓的尾矿在开采中已经与矿石一起被破碎，再次利用时也不用再行破碎程序。研究这些矿物资源的深加工、有可能实现矿物资源高效利用。尾矿制备建筑泡沫板是一个良好的范例，开启了一个尾矿利用的良好开端。采用当地的铜矿、钼矿尾矿、油页岩等作为原料，1000多度高温烧结、发泡技术，制成轻质建筑，经过技术改进，还能够形成高气孔率的闭孔陶瓷材料，大量闭孔间隙能够提供良好的隔音性能，在隔音材料方面具有很大的潜力。从科学角度看，矿物科学应该能发挥很大作用。丰宁矿产资源丰富，目前主要使用了钼、铜等尾矿，但是，其他矿山的尾矿尚没有受到重视，铁、金银、铅锌、铂钯、钛、磷、油母页岩、大理石、花岗岩等矿产及其尾矿很有潜力。目前，仅利用了少部分矿产及其尾矿。尾矿治理过程中，应该有区别地对待不同类型的矿山。矿山类型不同、矿种不同，产生的尾矿也不同。尾矿类型特点不同、性能也有差异，应用方法也应该有所不同。建议深入进行有针对性的矿山尾矿研究，科学有效地进行尾矿利用，让矿物资源发挥出其特有的性能优势，为人类为当地扶贫提供有益的帮助。

　　承德丰宁具有丰富的矿产资源，发展矿业具有天然优势。与会的国家部委领导对当地的尾矿问题提出了意见和建议，从国家层面为当地的扶贫致富出谋划策，提出尾矿使用量达到一定量时，国家会在立项、税收和贷款方面给以支持。

　　

　　承德丰宁县政府和企业家的座谈会

　　矿物科学在矿山尾矿治理方面大有作为。深入的矿物科学研究对于矿物资源的深加工有很好的指导和促进作用、能够实现矿物资源的高效利用，有可能实现尾矿科技产业扶贫。不仅能够解决环保问题，解决尾矿占地问题，而且还能减少尾矿堆积引发的泥石流安全隐患问题。

　　矿山尾矿的高效综合利用更是一种良好的科技扶贫方式。希望承德丰宁废弃的尾矿能够转化成扶贫的“金蛋”，期待我国广大的贫困地区早日摆脱贫困，过上安居乐业的幸福生活。

　　希望我国广大的矿山尾矿能够不再是安全隐患，还能在矿物科学的研究支持下变废为宝！