礦業(yè)開發(fā)與環(huán)境保護

1、SerialNo444June2006礦業(yè)快報EXPRESSINFORMATION0FMININGINDUSTRY總第444期2006年6月礦業(yè)開發(fā)與環(huán)境保護湯培閩黃繼萍(當涂縣環(huán)保局)(中鋼集團馬鞍山礦山研究院)摘要：分析了當前我國金屬礦山環(huán)?，F(xiàn)狀及主要的環(huán)境污染問題，闡述了礦產(chǎn)資源開發(fā)中環(huán)境保護的重要性，針對礦山開發(fā)中粉塵、廢氣、廢水和廢渣等方面的污染影響，提出了一些具體的防護和處理處置措施。關(guān)鍵詞：礦業(yè)；環(huán)境保護；防護技術(shù)；處理措

2、施礦產(chǎn)資源的開發(fā)，特別是不合理的開發(fā)、利用，已對人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成了巨大的破壞，造成礦山及其周圍環(huán)境污染并誘發(fā)多種地質(zhì)災(zāi)害。越來越突出的環(huán)境問題不僅威脅到人民生命安全，而且嚴重地制約了國民經(jīng)濟的發(fā)展。特別是占礦山總數(shù)5906％的鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體礦山，環(huán)保工作差距較大；更為嚴重的是占總數(shù)36％～80％的個體采礦點的環(huán)保工作兒乎是空白。因此，礦業(yè)開發(fā)必需科學合理，在這樣一個人口眾多、人均占有資源量較少的國家，建立和保護正常有序的礦業(yè)開發(fā)秩序

3、、合理開發(fā)礦產(chǎn)資源和有效保護環(huán)境具有重要的現(xiàn)實意義。1我國礦產(chǎn)資源狀況與特征(1)礦產(chǎn)種類豐富，總量較大，但人均擁有量不足。我國是世界礦產(chǎn)資源大國，礦產(chǎn)資源種類豐富，目前已發(fā)現(xiàn)171種礦產(chǎn)資源，已探明儲量的礦產(chǎn)有156種，約占世界礦產(chǎn)總量的12％，僅次于美國和俄羅斯，居世界第3位，但人均資源占有量僅為世界人均占有量的58％，列世界第53位。(2)／J品種乏而優(yōu)，大品種貧而次。我國不少礦產(chǎn)資源探明的儲量居世界前列，且品質(zhì)高具有競爭力，如稀

4、土、銻、鎢、錫等。而需求量大的石油、天然氣、富鐵礦、銅、鋁、鉛等礦產(chǎn)儲量不足或生產(chǎn)成本高，不具備資源競爭優(yōu)勢。(3)礦產(chǎn)資源貧、細、雜。以有色金屬為例，國外銅礦山的品位一般在1％以上，高的可達5％6％，而我國則多在1％以下，國外鉛鋅礦品位一般在10％以上，高的達百分之幾十，而我國多在10％以下，品位低、開發(fā)利用效益差。礦石嵌布粒度細，脈石有害成份多，給選礦分離帶來困難，使工藝復雜生產(chǎn)成本高。單一礦種少，復雜共生、伴生多，我國開發(fā)利用的1

5、39礦種中，有87個礦產(chǎn)部分或全部來源于共生、伴生礦產(chǎn)。440(4)礦產(chǎn)資源分布不均。目前，全國已建成國有礦山9100多座，另有鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體礦山、其它非國有礦山共約20萬座。這些礦產(chǎn)資源集中于沿海發(fā)達地區(qū)的少，分散在邊遠山區(qū)的多；大、中型礦山少，小型礦山過多。2礦業(yè)開發(fā)對環(huán)境的影響露天開采，直接破壞地表土層和植被；礦山開采過程中的廢棄物(如廢石、尾礦等)侵占大量土地，礦山開發(fā)誘發(fā)的地震、滑坡、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害十分普遍；固體廢物中有毒、有害成分

6、通過地表水體徑流、大氣飄塵，污染周圍的土地、水域或大氣。當前我國礦業(yè)開發(fā)對環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在下列幾個方面：21礦山廢水、廢氣、固體廢物污染嚴重隨著礦山的開發(fā)，礦區(qū)排放大量的廢水，它們主要來自礦山建設(shè)和生產(chǎn)過程中的礦坑排水，選礦過程中加入有機和無機藥劑而形成的尾礦水，尾礦及廢石堆受雨水淋濾、滲透溶解礦物中可溶成份的淋溶水，礦區(qū)其他工業(yè)和生活廢水等。這些受污染的廢水，大部分未經(jīng)處理，排放后又直接或間接地污染了地表水、地下水和周圍農(nóng)田、土地

7、，并進一步污染了農(nóng)作物，有害元素成份經(jīng)揮發(fā)也污染空氣。我國因采、選礦產(chǎn)生的廢水、廢液，年排放總量大約為36億t，占全國工業(yè)廢水排放總量的10％以上，處理率不到5％。這些廢水大多未達到《污水綜合排放標準》，不少含有許多有害金屬離子和物質(zhì)，固體懸浮物的濃度遠遠超標。江西某地多金屬礦床，排放酸性礦坑水，造成河水污染，魚蝦絕跡，水草不生，25km長河道的河水不能飲用，同時土壤物理性質(zhì)變壞，造成農(nóng)田污染，農(nóng)作物生長受到損害。粉塵和廢氣污染主要來自

8、尾礦自然粉塵、揚塵和一些易揮發(fā)氣體。采選業(yè)的工業(yè)廢氣也嚴重污染礦區(qū)及周圍環(huán)境的大氣質(zhì)量?？偟?44期礦業(yè)快報2006年6月人體危害的主要技術(shù)措施是加強通風和作業(yè)點灑水噴霧。前者可以驅(qū)散比重較小的CO，后者則一方面可以把溶解度高的N02與N203轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛幔硪环矫嬉嘤兄诎央y溶的氧化氮從渣石堆或巖石裂縫中驅(qū)逐出來，以便隨風流出工作面。此外，還應(yīng)采取綜合措施如研制和采用產(chǎn)生有毒氣體少的新型炸藥；采用有足夠起爆能的起爆器材和縮小藥包和炮眼

9、的直徑比；采用炮煙過濾或吸收裝置，將可吸收的N02、N2Q溶解，不能吸收的NO則通過氣泡器收集在一個真空的樣瓶中。這樣，可較好地解決炮煙的危害。近十多年來，地下礦山大量采用了以柴油機為動力的無軌自行設(shè)備，帶來了柴油設(shè)備尾氣對井下環(huán)境的嚴重污染。據(jù)分析，尾氣中除含一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物等有毒有害氣體外，還有大量的碳煙。隨著國內(nèi)外環(huán)保研究工作的不斷深入，查明了尾氣中尚有芳香烴致癌物質(zhì)，且是以碳煙作傳播媒介。因而碳煙的污染已成為柴油機

10、設(shè)備發(fā)展的主要障礙。研究表明，碳煙是由碳和多種碳氫化合物組成的混合體，是一種多孔疏松的顆粒組織，象活性炭那樣具有極好的吸附能力，排氣中高分子組分和部分SOx及NOx均能牢固地吸附在顆粒上。目前，對碳煙的凈化處理，絕大多數(shù)采用濕法處理。其中蒸氣浴式法可使碳煙中的微細粒子成為蒸氣的凝結(jié)核，凈化率可達70％80％。從機內(nèi)和機外兩方面同時解決柴油機尾氣污染。我國已研制成多種6105型的低污染柴油機，CO和NOz排放指標均分別低于國家規(guī)定的排放標

11、準值。對尾氣機外凈化研究，國內(nèi)已研制出多種鉑金球催化劑和取材較易的陶瓷蜂窩狀鈀催化劑，對CO的凈化效率可達95％。此外，還研制了成本低和凈化率高的鈀、鋰、鉬催化劑，并開發(fā)了稀士催土催化劑。33礦區(qū)廢水處理技術(shù)礦區(qū)廢水來源于雨水、地下滲透水、采礦作業(yè)用水等形成的礦井排出水，以及選礦廢水、廢石渣場和尾礦庫滲透水或溢流水。礦井排出水多呈酸性，含多種金屬離子，其成份和含量隨不同礦物成份、礦床類型、圍巖性質(zhì)等多種因素和相關(guān)條件不同而變化。一般含有

12、很多塵泥和懸浮物，其中的重金屬離子難于破壞分解，往往只能轉(zhuǎn)移它的存在位置和改變它的物理化學狀態(tài)，它能在生物中富集并經(jīng)食物鏈而造成危害。選礦廢水主要來源是溢流水、過濾水、尾礦水、車間地面沖洗水等，其成分隨所處理的礦物組442成、選礦工藝、添加選礦藥劑品種及數(shù)量等相關(guān)因素而變化。一般有色金屬選廠廢水中金屬元素多，以固體物狀態(tài)存在，只需物理凈化的沉淀方法處理即可達到排放標準，其主要危害在于可溶性的選礦藥劑和懸浮狀礦泥，需在尾礦庫中經(jīng)沉淀、日光

13、輻射、生化作用、大氣影響等長期處理，方能使其大部分沉淀或分解。對礦區(qū)廢水處理，開展了回收有價元素、處理有害物質(zhì)，并進行循環(huán)使用或達標排放等綜合治理研究。根據(jù)不同情況采用過自然凈化法、中和法、硫化法、離子交換法、離子浮選法、萃取法、鐵置換法、鐵氧化法、電滲析法、超濾法等方法的單獨或聯(lián)合工藝，一般酸性礦井廢水采用石灰中和法處理；采用置換一中和法回收金屬銅時，先對鐵進行置換，然后進行石灰中和的聯(lián)合工藝；用石灰中和一鐵(鋁)鹽沉淀法處理含砷、氟

14、的酸性礦井廢水也是有效的方法。34廢渣的處理研究表明，廢渣的最理想處理方法是回填采空區(qū)，既是處置又是利用，但余渣量還很大，其處理只能采取建造合格的尾礦庫和廢石堆放場，并盡可能將它們造地復田和植被綠化。為防廢石場和尾礦庫受雨水沖刷和風力吹撒而升起廢渣遷移和流失，造成對環(huán)境的污染。國內(nèi)外研究了各種穩(wěn)定處置技術(shù)，因地制宜地采用了：④物理處理法，在封閉層表面鋪砌石板、塊石、水泥板、卵石等，保護覆蓋層；②化學穩(wěn)定法，在覆蓋表面層用化學制劑，如硅酸

15、鈉、水泥、瀝青乳劑，粉劑等材料通過化學作用，使之形成一層抗風防雨的硬殼，對表面起保護作用；③植被法，在表面種植適于繁衍生長的多年生植物，或移植草皮，形成植被覆蓋層，起到水土保持和防護的良好作用；④尾礦的綜合利用：目前對于尾礦的利用主要有以下幾個途徑：首先尾礦可進行再選，回收有價礦物。我國有色金屬礦床中，具有兩種以上有用組分的礦床占82％，綜合回收尾礦中的有價元素是大有可為的。例如攀枝花礦是多金屬共生礦，含有鐵、鈦、鈷、釩、鈧等元素，單單