超貧磁鐵礦開發利用環境問題及保護對策

崔 磊, 周冬娟

(中冶京誠(秦皇島)工程技術有限公司,河北 秦皇島 066004)

超貧磁鐵礦開發利用環境問題及保護對策

崔 磊, 周冬娟

(中冶京誠(秦皇島)工程技術有限公司,河北 秦皇島 066004)

分析超貧磁鐵礦的開采、選礦工藝特點及環境影響因素,歸納礦山在生產過程中所產生的生態破壞及環境污染問題,并提出相應的環境保護對策,可供此類礦山在環境保護方面加以借鑒和參考。

超貧磁鐵礦;環境問題;對策措施

超貧磁鐵礦是指磁性鐵(mFe)含量低于現行行業規范需選磁鐵礦石一般工業指標要求,在當前技術經濟及環境條件下可以進行開發利用的含鐵巖石的總稱。目前國土部門對超貧磁鐵礦品位的認定各不相同,河北省、內蒙古等國土資源部門規定的超貧磁鐵礦邊界品位為(mFe)6%～15%,工業品位為(mFe)8%～20%;遼寧建平縣國土資源局制訂了邊界品位(TFe)6%,塊段品位(TFe)8%的工業指標[1]。在實際開采過程中,鐵礦采選企業則根據經濟技術條件適時調整鐵礦石的可采品位,對超貧磁鐵礦加以利用。

1 開發利用現狀

超貧磁鐵礦分布廣泛,資源儲量大,河北省超貧磁鐵礦查明資源儲量55億t,預測資源儲量接近110億t,主要分布于承德地區,約占河北省資源儲量的70%以上,其次為張家口、秦皇島、石家莊及保定等部分地區;遼寧省超貧磁鐵礦資源總量預計為107億t,主要分布于建平—喀左地區、海城—弓長嶺區、新城子—鐵嶺區等地[1-2]。

近些年,河北承德地區超貧磁鐵礦發展迅猛,經過礦區整合、企業重組,已建成幾個千萬噸規模的超貧磁鐵礦山,根據《承德市礦產資源總體規劃(2011—2015)》,在保障礦山地質環境的前提下,至2015年保持年處理礦石量3億t左右,精粉產量2 400萬t的水平;其他地區如河北張家口、河南、內蒙古等地對超貧磁鐵礦資源也有開發利用,受其資源儲量限制,采選規模一般在100萬t/a以下。

2 開發利用特點及環境影響因素

超貧磁鐵礦因其品位低,選礦比高,必須進行較大規模采選作業才能保證礦山經濟效益。除少數地質品位較高且埋藏較深的礦山可采用地下開采外,超貧磁鐵礦開采方式多為露天開采,其剝離面大,植被遭鏟除后地表完全裸露,必然導致水土流失及揚塵污染。綜上,超貧磁鐵礦在開發利用過程中主要對地形地貌、植被、土壤、環境空氣、聲環境及地下水、地表水環境產生不利影響。

3 采選過程產生的環境問題

超貧磁鐵礦在巖土剝離、礦石開采、運輸、選礦及排尾過程中對環境有如下影響:

(1) 超貧磁鐵礦開采過程中剝離巖土,鏟除地表植被,地表在裸露狀態下極易造成水土流失,嚴重情況下還會發生滑坡、泥石流等次生地質災害。

(2) 在大風天氣下,裸露地表所產生的直接后果就是大量揚塵,加之礦石爆破、破碎、篩分過程中產生的粉塵及道路運輸揚塵,多重因素產生的累積效應使得區域環境空氣質量下降。根據監測,某礦區TSP最大濃度占標率255%,超標率29%～57%,PM10最大濃度占標率324%,超標率43%～57%。

(3) 超貧磁鐵礦原礦處理規模大,選礦比高,一般為8～10,高者甚至達到12以上。磁性鐵經過磨選富集后鐵精粉產量很小,大部分作為尾礦排至尾礦庫,這就需建設大庫容的尾礦庫。超貧磁鐵礦采選及排尾過程實際上就是移山填溝,對占用土地和破壞植被是一種雙重影響。此外,為了提高選礦回收率,要求磨礦粒度較細,其尾礦堆積過程中形成的干坡段也是揚塵污染的重要源頭。

有些礦山企業在河灘地上修建尾礦庫,尾礦砂淤積河道,影響行洪,尾礦滲水影響地表水及地下水水質。

(4) 超貧磁鐵礦多采用汽車運輸,礦石運輸量大,其產生的交通噪聲對區域聲環境產生不利影響,如果礦石運輸路線經過村莊、學校等聲環境敏感點,還會產生噪音擾民問題。

4 環境保護對策

(1) 各級政府應制定相應的礦產資源規劃,合理開發利用超貧磁鐵礦資源,在生態環境敏感區劃定限采禁采區,依法對礦山企業進行監督和管理;制定并執行采礦權生態保證金制度,引導企業落實生態恢復治理措施。

(2) 鼓勵企業兼并重組,提高礦山企業規模化生產水平和清潔生產水平,發展高效、節能的生產技術,杜絕無序群采現象。

(3) 企業自身在生產過程中應制定合理的開采計劃和礦山生態恢復計劃,做到邊開采邊治理,提高礦山土地復墾率;采場及排土場不再使用的臺階應及時覆土綠化,排土場的穩定邊坡挖掘魚鱗坑種植紫穗槐、檸條等灌木;尾礦庫壩坡采取植物措施,服務期滿后應按相關規定及時閉庫,覆土綠化,防止揚塵污染和水土流失。

(4) 對礦石采選及運輸過程中的各產塵點采取有效的抑塵除塵措施。鉆孔采取濕式作業或干式捕集措施,鏟裝過程采取噴淋灑水方式,使工作面保持濕潤[3],增加運輸道路灑水頻次,使路面保持濕潤;在選廠破碎、篩分及干選等各工序產塵點設置抑塵噴嘴,產生的粉塵用集塵罩收集后送至除塵器處理,加強日常管理,保障除塵設施的收塵效率。

(5) 提高礦山裝備水平,采用封閉膠帶運礦和排巖,可有效解決由于汽車運輸所帶來的揚塵和噪聲污染問題。

(6) 超貧磁鐵礦在選礦過程中產生大量尾礦砂,修建尾礦庫不僅占用土地,破壞植被,在某些地區同時也是限制企業發展的不利因素。緩解上述矛盾的有效途徑主要有兩個方面:首先,以改進選礦工藝流程作為切入點,增加預選工序,減少入磨量,從源頭減少尾砂產生量;其次,探索尾礦綜合利用的有效途徑[4]。通過對尾砂分級處理,選出一部分粗砂作為建筑用砂,可減少尾砂堆存量;近些年一些鐵礦企業嘗試利用尾礦砂充填廢棄采坑、塌陷區,并覆土造田,提高了土地利用率。需要注意的是,在采取上述回填措施前需對尾砂進行浸出毒性試驗和小規模造田試驗,確保各項污染物滿足《土壤環境質量標準》限值要求,避免對農作物產生二次污染。

5 結語

(1) 礦山規?；a可以在一定程度上減輕對資源的無序開采,但不一定能保證環境問題得到有效解決,大企業只有承擔起相應的環境責任和社會責任,才能真正實現“綠色礦山、和諧礦山”的理念。

(2) 為保障鋼鐵行業的可持續發展,提高鋼鐵企業的礦石自給率,開發利用超貧磁鐵礦是緩解資源緊張局面的重要途徑,但其在開發利用過程帶來的一系列環境問題卻不容忽視,只有做到資源開發與環境保護并舉,才能實現行業的健康發展。

[1] 李厚民,王瑞江,肖克炎,等.中國超貧磁鐵礦資源的特征,利用現狀及勘查開發建議:以河北和遼寧的超貧磁鐵礦資源為例[J].地質通報,2009(1):85-90.

[2] 李中念,張振芳,嚴國棟.河北省超貧磁鐵礦資源與開發利用分析[J].河北冶金,2006(3):1-4.

[3] 別列斯涅維奇.露天礦鏟裝作業中的水力除塵[J].國外金屬礦山,1990(8):80-84.

[4] 毛海明.超貧磁鐵礦選礦研究[J].商品與質量,2012(7):143.

(責任編輯：陳文寶)

Environmental Problems Caused by Ultra-low-gradeMagnetite Exploitation and Countermeasures

CUI Lei, ZHOU Dongjuan

(MCCCapitalEngineering&ResearchIncorporationQinhuangdaoCo.,Ltd.,Qinhuangdao,Hebei066004)

The paper analyzes mining and environmental factors of ultra-low-grade magnetite and charactersitics of mineral processing technology,concludes the ecological damages and environmental pollutions，puts forward the strategies and countermeasures，which can provide reference for environmental protection of mining enterprises.

ultra-low-grade magnetite; environmental problems; countermeasures

2014-12-29;改回日期:2015-02-05

崔磊(1982-),男,工程師,生態學專業,從事礦山環境影響評價及水土保持研究。E-mail:cuilei@ceriqhd.com

P618.31; X322

A

1671-1211(2015)03-0360-02

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201503027

數字出版網址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150422.1106.020.html 數字出版日期:2015-04-22 11:06