大冶鐵礦礦山環境恢復治理及其生態恢復的現狀

(武漢工程大學資源與土木工程學院 湖北 武漢 430074)

大冶鐵礦礦山環境恢復治理及其生態恢復的現狀

張惠君代康

(武漢工程大學資源與土木工程學院湖北武漢430074)

礦山開采是我國社會及經濟發展的重要生產活動，但同時也帶來了侵占耕地、生態破壞、環境污染、地質災害等嚴重問題。本文以武鋼資源集團大冶鐵礦為例，通過查詢資料，闡述大冶鐵礦開采目前的生態環境，及其存在的生態問題，分析了大冶鐵礦綜合治理措施，并指出未來需要解決的問題及發展趨勢。

鐵礦;環境保護;恢復治理;生態恢復

引言

人類礦業開采活動由來已久，然則礦業開采給人類帶來大量財產的同時，也給當地生態環境造成了嚴重污染和破壞。不合理的礦山開采，不僅使原有的耕地，植物生態系統遭到破壞，也會浪費寶貴的礦石資源，使得生態修復任務越來越嚴峻。本文以武鋼資源集團大冶鐵礦為例，通過查詢資料，闡述大冶鐵礦開采目前的生態環境，分析其存在的生態問題，提出大冶鐵礦綜合治理措施。

一、工程背景

大冶鐵礦隸屬于武漢鋼鐵集團礦業有限責任公司，位于湖北省黃石市鐵山區，礦區氣候屬于四季分明，歷年平均降雨量為1402.1mm，最大降雨量為2212.8mm[2]。礦區占地面積約為16463.66畝，其中工業生產用地占了將近90%。工業用地幾乎全為山地，高低起伏較大[2，3]。

二、礦山環境問題

礦山開采引起的生態破壞有3個過程:(1)開采活動對土地的直接破壞。(2)開采過程中產生大量的尾礦等固體廢棄物的堆積需占用大面積的堆置場地，對原有生態系統造成的破壞。(3)開采過程中的廢水、廢氣和固體廢棄物中的有害成分，通過徑流、大氣交流等方式，可對礦山周圍地區的大氣、水體和土地造成污染[4]。

(1)大氣污染。大冶鐵礦球團生產目前采用8m2和10m2豎爐各一座,采用豎爐焙燒工藝生產氧化球團礦。當鐵精礦S含量高于0.3%時，SO2排放超標，大冶鐵礦豎爐煙氣采用2臺電除塵器凈化，未采用脫硫設施，煙塵和SO2能達標排放，SO2年排放總量較高，大氣污染嚴重[2]。礦區環境空氣監測見下表1。

表1 礦區環境空氣質量監測(mg/m3)

注：執行《環境空氣質量標準》(GB3095-1996)及其修改單中的二級標準。

(2)水質污染。大冶鐵礦的開采破壞地下水水均衡系統，礦坑排水、礦山廢水、廢渣、尾礦的排放等引起的污水，未經處理直接排入江湖中，造成水質污染。據對大冶鐵礦、銅綠山、銅山口等大中型開采礦山周圍地域地下水調查發現，其水區受金屬和有毒組分的污染嚴重，主要污染因子有NO-3，NO-2，NH+4，SO2-4，Cl-，總硬度、總固體等[4]。

(3)廢石堆存，侵占土地。大冶鐵礦固體廢物主要有采礦廢石、選礦尾礦和除塵灰。其中采礦廢石通過建材加工和露天坑回填得到了部分綜合利用；除塵灰返回原料倉得到全部回用；選礦尾礦產生量平均每年約100萬噸排入尾礦庫堆存。固體廢棄物總占地面積為4.63km2，其中露天開采廢石占地約3.524km2，排土場廢石總容量16430萬m3。不僅占用大量土地，而且還嚴重影響了礦區內的生態環境，造成大氣、水污染，水土流失等嚴重現象[5]。

三、生態恢復措施

礦山生態環境保護與恢復堅持“誰開發、誰保護，誰污染、誰治理，誰破壞、誰恢復，誰受益、誰補償”的原則；堅持生態優先、綜合治理的原則；堅持安全穩定、防災避險的原則；堅持統籌規劃、分步實施的原則。大冶鐵礦的生態恢復措施主要從以下方面進行。

(一)廢氣處理。大冶鐵礦球團廠由原實施改為袋式除塵器，優化現有管道系統、風機和煙氣收集系統,增建煙氣脫硫系統。脫硫系統采用石灰石-石膏法脫硫工藝，石灰石粉作脫硫吸收劑，與水混合攬拌制成脫硫漿并注入脫硫塔，然后，吸收液與煙氣接觸混合，使得SO2與漿液中的CaCO3進行反應，最終反應物為石膏，該工藝脫硫效率可達95%。

(二)廢石處理。礦山生產產生的廢石少部分用于建材，大部分廢石場堆存；尾礦少部分用于井下充填實驗，大部分排往尾礦庫堆存。加強廢石處理從以下幾個方面：

(1)將井下廢石運到露天采坑回填，減少廢石增量。井下采掘廢石年產生量，東采約5.4萬噸，西采約8.5萬噸，均分別排入東西采露天坑內。

(2)開展高效選礦工藝技術研究，將拋尾廢石做建筑石材，每年可減少尾礦15～20萬m3，降低了選礦電耗和尾礦庫的尾礦堆積量。

(3)開展充填采礦法實驗，用選礦尾砂進行空場膠結充填，提高尾砂利用率，降低尾礦排放量與尾礦庫庫容需求，實現采空區與尾礦的互為資源利用。大冶鐵礦采用全尾砂充填采礦法后累計回收鐵礦石13萬噸，礦石采出品位達44.5%，礦石回收率提高到90.7%，貧化率低至7.8%。

(三)廢水處理。礦區共有4個主要污水處理站，鐵口坎污水處理后直接外排，尖林山污水處理后排往選廠回用，東豎井污水處理后排往球團回用，選礦車間污水通過沉淀池廠內循環使用[2]。大冶鐵礦日處理生產廢水9000m3，每年礦山節約用水360萬m3。在此基礎上礦山應不斷完善井下廢水綜合利用工程配套設施，對廠區現有用水設備進行水量平衡測試，優化水循環系統，優化選廠生產用水管網系統。將多余井下廢水引入球團廠、綠化、路面降塵等環節循環利用，加強白雄山尾礦巧廢水回用工程建設，減少廢水排放量，提高廢水循環利用率[6]。

四、結語

礦山環境保護與綜合治理是一個復雜的系統工程，應加強技術合作，多學科聯合攻關，研究防治復墾區水、土污染的預測和預防途徑，選擇適宜的復墾區總體設計。并且從礦山開發利用方案開始，將礦山綜合治理同步納入礦山開發工程。推廣“清潔生產”采礦技術的開發與應用，積極倡導尾礦和廢石的綜合開發利用，加強對環境保護及治理的監督和管理，增加環境治理資金的投入，保證礦山企業對環境治理的投入。

[1]楊金燕,楊鍇,田麗燕,黃仁豪.我國礦山生態環境現狀及治理措施[J].環境科學與技術,2012,S2:182-188.

[2]苗迎春.大冶鐵礦綠色礦山建設途徑研究[D].湖北大學,2013.

[3]章啟忠.大冶鐵礦深凹露天轉地下開采的幾個安全問題研究[D].武漢科技大學,2007.

[4]李君滸,董永觀,董志高.我國礦山環境的治理現狀與前景[J].生態經濟,2008,12:76-81.

[5]殷珂,滕建華,李靚華.大冶鐵礦的綠色礦山之路[N].黃石日報,2011-11-28003.

[6]梅惠,李長安.湖北省礦山環境問題及治理對策研究[J].中國地質大學學報(社會科學版),2006,02:33-37.

張惠君(1993-)，女，漢族,湖北鄂州，研究生，武漢工程大學資源與土木工程學院，采礦工程。