《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Sustainable Recycling of Mining Waste: A Bibliometric Analysis of Global Research Trends Over the Past 26 Years
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采矿废弃物的资源化利用对于实现可持续采矿至关重要。基于Web of Science数据库中2000—2025年的文献，本研究采用文献计量学方法，对该领域的发展趋势进行了系统分析。结果表明，该领域研究在2015年后快速增长，并在2019年后显著跃升。中国、美国和
采矿废弃物的资源化利用对于实现可持续采矿至关重要。基于Web of Science数据库中2000—2025年的文献，本研究采用文献计量学方法，对该领域的发展趋势进行了系统分析。结果表明，该领域研究在2015年后快速增长，并在2019年后显著跃升。中国、美国和澳大利亚是核心研究力量，其中中国发表论文占比超过30%。从关键词演化模式来看，材料合成路径表现出更高的学术集中度，这可能归因于其更优的经济可行性。在学科构成方面，工程学和环境科学构成支柱，并受到材料科学、化学等领域的支撑。关键词分析与定性评估表明，研究重点已由早期的污染控制和金属回收，转向战略金属的协同提取以及高附加值地质聚合物（geopolymers）、沸石（zeolites）及其他废弃物衍生功能材料的定向制备。未来，生物-湿法冶金过程（bio-hydrometallurgical processes）集成用于级联利用、材料基因组方法（materials genome approach）与机器学习（machine learning）辅助的废弃物衍生材料合理设计，以及智能分选与源头富集技术的发展，将成为具有巨大潜力的发展方向。本研究构建了该领域过去26年的系统性知识图谱，为未来研究提供了基准性参考。
该文发表于《Journal of Environmental Chemical Engineering》，围绕采矿废弃物资源化利用这一可持续采矿的重要议题，利用文献计量学与定性综述相结合的方式，系统梳理了2000—2025年全球相关研究的知识结构、演化路径与未来方向。研究背景在于，矿产资源开采与流通是全球经济体系的重要组成部分，但伴随经济增长和资源需求持续攀升，采矿废弃物，尤其是废石和尾矿的大量累积，已成为制约行业可持续发展的关键瓶颈。传统上，由于对其经济潜力认识不足，采矿固体废弃物往往被直接堆存处置。这种粗放模式不仅带来尾矿库容量不足、超限堆存、滑坡和泥石流等安全隐患，也会因重金属、有机污染物等有害成分在风化和雨蚀作用下迁移，造成土壤与地下水的长期污染。与此同时，采矿废水中同样蕴含可回收资源，因此围绕采矿废弃物开展资源化利用研究，既回应环境治理需求，也契合循环经济和资源安全战略。
在这一背景下，研究人员指出，采矿废弃物管理与处理技术虽已持续演进，并形成多种处置模式，但循环利用因兼具经济和环境效益，被视为最具可持续性的路径，其核心在于将废弃物作为原料或添加剂，经提取或合成过程转化为具有商业价值的产品。围绕这一核心，相关技术主要分为两条主路径：其一是有价组分的深度提取；其二是将采矿废弃物作为原料用于材料合成。尽管先进选矿、湿法冶金（hydrometallurgy）和生物浸出（bioleaching）等方法已在资源回收中得到应用，但仍分别受到矿物学特征、成本、试剂消耗、二次污染、反应时间长及微生物适应性有限等问题制约。因此，系统辨析该领域整体研究趋势、技术重心与未来前沿，具有显著的学术和实践意义。文章的核心结论是：全球采矿废弃物资源化研究已进入快速发展期，研究重心由污染控制逐渐转向高值化利用；材料合成路径比单纯提取路径显示出更强的聚集性与应用潜力；未来的发展将更多体现多技术耦合、跨学科融合和智能化设计的趋势。该研究的重要意义在于，为采矿废弃物资源化领域提供了宏观、系统且可比较的知识图谱，也为后续技术布局和政策研判提供了依据。
研究人员开展本研究时，主要采用了Web of Science Core Collection数据库中的Science Citation Index Expanded（SCIE）与Social Sciences Citation Index（SSCI）文献作为样本来源，时间跨度为2000—2025年。方法上，以文献计量分析为主，结合可视化工具对发文趋势、国家与机构分布、作者合作网络、期刊与学科分布、关键词共现及聚类演化进行分析；同时辅以定性技术评估，对“有价金属深度提取”和“建筑材料等合成原料化利用”两条主导路径进行归纳比较，从而实现定量知识图谱与技术路径评述的结合。
在研究结果部分，文章首先通过“Publication output and general trends”表明，2000—2025年间“采矿废弃物循环利用”相关研究发文量总体呈显著增长趋势。2000—2004年属于起步阶段，年发文量较低，说明该主题尚处于有限关注状态；此后研究热度逐渐提升；2015年后进入快速增长阶段；2019年后出现明显跃升，反映出全球学术界对采矿废弃物资源化的关注显著增强。该结果是通过年度发文量统计得到的，揭示了该领域从边缘议题向热点方向演化的过程。
从国家与区域层面看，研究显示中国、美国和澳大利亚构成该领域最核心的研究力量，其中中国发文占比超过30%，在全球研究版图中处于主导位置。这一结论来自对国家发文分布及合作网络的统计分析，说明采矿活动活跃、资源安全压力较大且政策驱动明显的国家，在该领域形成了较强的研究集聚。相关结果也反映出，采矿废弃物资源化已不再是单一国家的局部议题，而是具有全球共性的研究方向。
在学科分布方面，文章指出工程学与环境科学是支撑该领域的两大主体学科，同时材料科学、化学及其他相关学科共同参与，形成多学科交叉格局。该结论基于期刊与学科归属的文献计量统计，表明采矿废弃物资源化既具有典型的工程实施属性，也具有环境治理与材料开发属性，研究范式正朝向“环境—材料—工程”协同融合发展。
关于主题演化与知识结构，研究人员通过关键词共现和演化分析发现，采矿废弃物资源化的研究重点经历了明显转移：早期主要聚焦污染控制、废弃物管理及传统金属回收，后续逐步转向战略金属协同提取，以及地质聚合物（geopolymers）、沸石（zeolites）等高附加值废弃物衍生功能材料的定向制备。这一结论说明，领域内研究逻辑已由“减害处置”转向“增值利用”，资源化目标也由单一回收走向多元高值化产品开发。
在两条核心技术路径的比较上，文章强调，“材料合成”路径表现出更高程度的学术集中度。这一判断源于关键词演化模式和定性评估结果，作者认为其潜在原因在于该路径具有更优的经济可行性。也就是说，相较于某些受原料品位、成本或反应条件限制较大的金属提取工艺，利用尾矿、废石等作为硅铝源或功能前驱体进行材料制备，更容易实现规模化应用与产业衔接。这一发现从宏观层面揭示了该领域技术竞争格局的变化。
在“Discussion”部分，研究人员进一步指出，文献计量结果表明采矿废弃物研究已经进入快速发展阶段，并且在过去五年中，基于关键词共现分析与作者合作网络分析，领域内部已经出现若干相对成熟的学科分支。文章同时指出，采矿废弃物可按物理状态分为固体、液体和气体废弃物，而从关键词分布可见，废水处理相关主题也已在整体研究框架中占据位置。这表明，尽管本文重点聚焦于固体废弃物资源化，但采矿过程中的液态与气态废物流治理及协同利用也在成为交叉增长点。作者据此强调，采矿废弃物资源化并非单一技术问题，而是涵盖多介质、多过程和多学科融合的系统性议题。
在“Future Directions, Opportunities”部分，文章指出，全球研究热点的可视化关联网络显示，当前采矿废弃物回收技术探索表现出多维集成和核心方向逐步收敛的特征。未来具有潜力的发展方向主要包括三方面：其一，生物-湿法冶金过程（bio-hydrometallurgical processes）的集成应用，以实现采矿废弃物的级联利用；其二，借助材料基因组方法（materials genome approach）和机器学习（machine learning），开展废弃物衍生材料的合理设计，提高材料开发效率与性能定向调控能力；其三，发展智能分选和源头富集技术，以提升资源回收效率并增强原料适配性。这些方向并非脱离现有研究基础的设想，而是建立在热点演化和技术关联图谱之上的趋势归纳。
综合全文，文章的讨论部分表明，采矿废弃物资源化研究已从单一环境治理或简单回收模式，发展为融合资源回收、材料制造、环境修复与智能技术的综合性研究体系。现阶段，物理法、化学法和生物法均取得了重要进展，且已有若干成功工业应用支撑领域发展。但不同路径仍各有性能边界和应用约束，特别是在低品位复杂废弃物高效回收、成本控制、二次污染抑制及规模化应用稳定性等方面，仍需持续优化。文献计量分析的价值正在于通过宏观证据识别成熟分支与新兴方向，从而帮助研究界把握领域结构性变化。
论文结论部分可译述为：基于Web of Science Core Collection数据库，本研究对2000—2025年采矿废弃物资源化领域文献进行了系统的文献计量分析与定性综述，旨在全面描绘过去26年该领域的知识图景、演化路径与未来趋势。总体而言，本研究将文献计量方法与技术路径的定性分析相结合，系统揭示了全球采矿废弃物资源化研究的增长态势、核心国家分布、学科支撑结构和主题演化规律。研究表明，该领域在近年来已进入快速发展阶段，工程学和环境科学构成主要支柱，研究重点由污染控制和传统金属回收逐步转向战略金属协同提取及高附加值功能材料制备。材料合成路径因经济可行性较强而呈现更高学术集中度。未来，生物-湿法冶金集成、材料基因组方法与机器学习辅助设计，以及智能分选与源头富集技术，预计将成为重要发展方向。该研究为理解采矿废弃物资源化领域的历史轨迹、当前知识结构与潜在前沿提供了系统参考，并为未来研究与实践提供了证据支持。
