资源的可持续利用是生态文明建设的核心议题。石灰石作为不可再生矿产资源,其管理方式直接影响区域经济社会发展的可持续性。吉林作为我国重要的石灰石资源基地,近年来在资源全生命周期管理方面进行了积极探索,从传统的“开采-生产-废弃”线性模式,转向“规划-开采-利用-修复-再生”的循环模式。本文系统梳理吉林石灰石资源全生命周期管理的实践创新,分析其面临的挑战与机遇,为矿产资源可持续发展提供理论思考和路径参考。

资源规划阶段的前置管控创新
资源全生命周期管理的起点在于科学规划。吉林改变了以往“发现即开采”的粗放模式,将生态保护、综合利用、代际公平等理念前置到规划阶段。
资源潜力评价体系的完善是首要突破。吉林省地质矿产勘查局建立了三维地质模型,不仅评估资源储量,还综合评价矿石质量、开采条件、环境影响等因素。通过“资源-环境-经济”三维评价,将石灰石矿区划分为优先开采区、限制开采区和禁止开采区。2020年以来,全省新设石灰石采矿权全部位于优先开采区,从源头优化了资源配置。
规划衔接机制的创新强化了系统性。省级矿产资源规划与国土空间规划、环境保护规划、产业发展规划实现“多规合一”。在划定生态保护红线、永久基本农田时,同步考虑矿产资源保障需求;在布局工业项目时,提前预留矿产资源供给通道。通化市在编制国土空间规划时,专门设置“矿产资源保障专题”,确保基础设施建设避开重要矿体,减少后续开发冲突。
代际公平理念的制度化体现为资源储备战略。吉林划定了一批战略储备矿区,暂不开发,留给子孙后代。这些储备矿区分布在资源条件好、但生态敏感或交通不便的区域,当前保护起来,待未来技术成熟后再合理利用。同时建立资源消耗预警机制,当剩余可采储量低于30年需求时,自动触发替代资源研发和利用效率提升计划。
绿色开采阶段的技术与管理变革
开采阶段是全生命周期中环境扰动最大的环节。吉林石灰石矿山绿色开采实践,体现了从“索取式开发”向“和谐式利用”的根本转变。
开采技术革新减少生态足迹。阶梯式开采取代了传统的“一面坡”式开采,减少边坡面积30%以上;数字爆破技术通过精确控制炸药量和起爆时序,降低爆破震动和粉尘产生;无人机测绘与三维建模实现精准开采,资源回收率从65%提高到85%。蛟河天岗石灰石矿采用“剥离-开采-回填”一体化工艺,将表土剥离后单独存放,用于闭坑后土地复垦,实现了资源开采与生态保护的同步进行。

矿山环境实时监测网络覆盖全省重点矿区。每座大型石灰石矿山都安装了粉尘在线监测、边坡位移监测、地下水监测等设备,数据实时传输至省级监管平台。一旦监测值超过阈值,系统自动预警并启动处置预案。2023年,全省石灰石矿山粉尘平均浓度比2018年下降42%,滑坡等地质灾害发生率下降70%。
资源综合利用在开采环节就全面展开。过去被当作废石剥离的围岩和低品位矿石,现在被分类收集、分类利用。钙含量高的用作水泥原料,硅含量高的用于制作硅酸盐制品,镁含量高的提取镁质材料。通化县石灰石矿资源综合利用率达到92%,基本实现“吃干榨净”。
高效利用阶段的价值链延伸
资源的价值不仅在于其物质本身,更在于其使用过程中创造的价值。吉林石灰石资源利用正从初级产品向精深加工、从单一用途向多元应用拓展。
产业链纵向延伸提升附加值。传统石灰石主要用于生产建筑石灰和水泥原料,产品吨价值在100-300元。现在通过产业链延伸,发展出碳酸钙粉体(吨价值800-1500元)、纳米碳酸钙(吨价值3000-8000元)、食品级碳酸钙(吨价值10000元以上)等高附加值产品。吉林凯禹碳酸钙公司开发的药用碳酸钙,纯度达到99.99%,进入高端医药市场,价值是普通石灰石的50倍。
跨产业横向拓展开辟新用途。在环保领域,石灰石用于烟气脱硫、废水处理;在农业领域,石灰石粉用于土壤改良、饲料添加剂;在新材料领域,石灰石制备功能性填料、环保涂料等。特别是“以石治废”创新模式,用石灰石处理钢铁废渣、粉煤灰等工业固废,既消耗了石灰石,又解决了固废堆存问题。吉林亚泰集团利用石灰石处理钢渣,年消纳钢渣30万吨,生产出高价值的建材产品。
资源利用效率的数字化管理成为新亮点。重点企业建立能源管理系统(EMS)和制造执行系统(MES),实时监控每吨产品的能耗、物耗指标。通过大数据分析,识别效率瓶颈,优化工艺参数。吉林金刚水泥通过数字系统优化,吨水泥石灰石消耗降低5%,年节约石灰石资源15万吨。

生态修复阶段的创新实践
矿山闭坑不是资源生命周期的终点,而是新生命的起点。吉林石灰石矿山生态修复实现了从简单复绿到功能再生的跨越。
因地制宜的修复模式多样化。对于城市周边矿山,采用“生态修复+公园建设”模式,将废弃矿坑改造为城市公园、体育场馆或文化设施。吉林市将一处石灰石矿坑改建为垂直攀岩公园,既治理了生态,又创造了特色运动空间。对于偏远地区矿山,采用“生态修复+产业导入”模式,修复后的土地用于发展特色农业、光伏发电或生态旅游。白山市石人镇利用修复后的矿区土地发展林下参种植,产值是原来采矿的3倍以上。
修复技术的创新提升治理效果。微生物修复技术加速岩石风化,缩短土壤形成时间;植物筛选培育出耐贫瘠、速生长的先锋植物种类;工程措施与生物措施结合,形成稳定的植被群落。特别值得一提的是“人工引导自然修复”理念,不是完全人工干预,而是创造适宜条件,让生态系统自我恢复,既降低成本,又提高可持续性。
修复责任的制度化保障长效机制。吉林推行“矿山地质环境保护与土地复垦方案”制度,矿山企业在开采前就要制定修复方案并缴纳履约保证金。开采过程中“边开采、边修复”,闭坑后全面修复。2022年起,全省实施矿山生态修复信用评价,修复成效与矿业权延续、企业信贷等挂钩,形成硬约束。

资源再生阶段的循环闭合
真正的全生命周期管理要实现资源的循环再生。吉林正在探索石灰石资源从“摇篮到摇篮”的闭环循环。
工业固废中的钙资源回收利用是关键突破。钢铁冶炼产生的钢渣、燃煤电厂的粉煤灰、化工企业的电石渣等,都含有大量钙成分。吉林建龙钢铁从钢渣中回收钙质材料,替代部分石灰石用于烧结工序,年替代量达8万吨。这种“城市矿山”开发,减少了对原生石灰石资源的依赖。
产品使用后的回收再利用体系逐步建立。建筑拆除产生的混凝土碎块,经过分选、破碎、筛分,可得到再生骨料,部分替代石灰石原料。吉林在长春、吉林等城市开展建筑垃圾资源化利用试点,石灰石成分的回收率达到60%。虽然目前规模有限,但为未来资源循环提供了技术储备和模式借鉴。
基于物质流分析的全流程优化管理。省级层面建立石灰石物质流账户,追踪从开采、加工、使用到废弃的全过程流向和流量。通过物质流分析,识别资源损失环节,制定针对性改进措施。模拟研究表明,通过全生命周期优化,吉林石灰石资源利用效率可再提高25%,服务年限可延长30年。