崔 磊, 周冬娟

(中冶京誠(秦皇島)工程技術(shù)有限公司,河北 秦皇島 066004)

超貧磁鐵礦開發(fā)利用環(huán)境問題及保護(hù)對策

崔 磊, 周冬娟

(中冶京誠(秦皇島)工程技術(shù)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(huán)境影響因素,歸納礦山在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的生態(tài)破壞及環(huán)境污染問題,并提出相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)對策,可供此類礦山在環(huán)境保護(hù)方面加以借鑒和參考。

超貧磁鐵礦;環(huán)境問題;對策措施

超貧磁鐵礦是指磁性鐵(mFe)含量低于現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范需選磁鐵礦石一般工業(yè)指標(biāo)要求,在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)及環(huán)境條件下可以進(jìn)行開發(fā)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(rèn)定各不相同,河北省、內(nèi)蒙古等國土資源部門規(guī)定的超貧磁鐵礦邊界品位為(mFe)6%～15%,工業(yè)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(yè)指標(biāo)[1]。在實際開采過程中,鐵礦采選企業(yè)則根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件適時調(diào)整鐵礦石的可采品位,對超貧磁鐵礦加以利用。

1 開發(fā)利用現(xiàn)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(yù)測資源儲量接近110億t,主要分布于承德地區(qū),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(qū);遼寧省超貧磁鐵礦資源總量預(yù)計為107億t,主要分布于建平—喀左地區(qū)、海城—弓長嶺區(qū)、新城子—鐵嶺區(qū)等地[1-2]。

近些年,河北承德地區(qū)超貧磁鐵礦發(fā)展迅猛,經(jīng)過礦區(qū)整合、企業(yè)重組,已建成幾個千萬噸規(guī)模的超貧磁鐵礦山,根據(jù)《承德市礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃(2011—2015)》,在保障礦山地質(zhì)環(huán)境的前提下,至2015年保持年處理礦石量3億t左右,精粉產(chǎn)量2 400萬t的水平;其他地區(qū)如河北張家口、河南、內(nèi)蒙古等地對超貧磁鐵礦資源也有開發(fā)利用,受其資源儲量限制,采選規(guī)模一般在100萬t/a以下。

2 開發(fā)利用特點及環(huán)境影響因素

超貧磁鐵礦因其品位低,選礦比高,必須進(jìn)行較大規(guī)模采選作業(yè)才能保證礦山經(jīng)濟(jì)效益。除少數(shù)地質(zhì)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(dǎo)致水土流失及揚塵污染。綜上,超貧磁鐵礦在開發(fā)利用過程中主要對地形地貌、植被、土壤、環(huán)境空氣、聲環(huán)境及地下水、地表水環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

3 采選過程產(chǎn)生的環(huán)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(huán)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(tài)下極易造成水土流失,嚴(yán)重情況下還會發(fā)生滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害。

(2) 在大風(fēng)天氣下,裸露地表所產(chǎn)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(chǎn)生的粉塵及道路運輸揚塵,多重因素產(chǎn)生的累積效應(yīng)使得區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量下降。根據(jù)監(jiān)測,某礦區(qū)TSP最大濃度占標(biāo)率255%,超標(biāo)率29%～57%,PM10最大濃度占標(biāo)率324%,超標(biāo)率43%～57%。

(3) 超貧磁鐵礦原礦處理規(guī)模大,選礦比高,一般為8～10,高者甚至達(dá)到12以上。磁性鐵經(jīng)過磨選富集后鐵精粉產(chǎn)量很小,大部分作為尾礦排至尾礦庫,這就需建設(shè)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(xì),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(yè)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(zhì)。

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

4 環(huán)境保護(hù)對策

(1) 各級政府應(yīng)制定相應(yīng)的礦產(chǎn)資源規(guī)劃,合理開發(fā)利用超貧磁鐵礦資源,在生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)劃定限采禁采區(qū),依法對礦山企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督和管理;制定并執(zhí)行采礦權(quán)生態(tài)保證金制度,引導(dǎo)企業(yè)落實生態(tài)恢復(fù)治理措施。

(2) 鼓勵企業(yè)兼并重組,提高礦山企業(yè)規(guī)?；a(chǎn)水平和清潔生產(chǎn)水平,發(fā)展高效、節(jié)能的生產(chǎn)技術(shù),杜絕無序群采現(xiàn)象。

(3) 企業(yè)自身在生產(chǎn)過程中應(yīng)制定合理的開采計劃和礦山生態(tài)恢復(fù)計劃,做到邊開采邊治理,提高礦山土地復(fù)墾率;采場及排土場不再使用的臺階應(yīng)及時覆土綠化,排土場的穩(wěn)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(wù)期滿后應(yīng)按相關(guān)規(guī)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(chǎn)塵點采取有效的抑塵除塵措施。鉆孔采取濕式作業(yè)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?shù)缆窞⑺l次,使路面保持濕潤;在選廠破碎、篩分及干選等各工序產(chǎn)塵點設(shè)置抑塵噴嘴,產(chǎn)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(shè)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(chǎn)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(qū)同時也是限制企業(yè)發(fā)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(jìn)選礦工藝流程作為切入點,增加預(yù)選工序,減少入磨量,從源頭減少尾砂產(chǎn)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(yè)嘗試?yán)梦驳V砂充填廢棄采坑、塌陷區(qū),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(jìn)行浸出毒性試驗和小規(guī)模造田試驗,確保各項污染物滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》限值要求,避免對農(nóng)作物產(chǎn)生二次污染。

5 結(jié)語

(1) 礦山規(guī)模化生產(chǎn)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(huán)境問題得到有效解決,大企業(yè)只有承擔(dān)起相應(yīng)的環(huán)境責(zé)任和社會責(zé)任,才能真正實現(xiàn)“綠色礦山、和諧礦山”的理念。

(2) 為保障鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,提高鋼鐵企業(yè)的礦石自給率,開發(fā)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(fā)利用過程帶來的一系列環(huán)境問題卻不容忽視,只有做到資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)并舉,才能實現(xiàn)行業(yè)的健康發(fā)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(xiàn)狀及勘查開發(fā)建議:以河北和遼寧的超貧磁鐵礦資源為例[J].地質(zhì)通報,2009(1):85-90.

[2] 李中念,張振芳,嚴(yán)國棟.河北省超貧磁鐵礦資源與開發(fā)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(yè)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(zhì)量,2012(7):143.

(責(zé)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(tài)學(xué)專業(yè),從事礦山環(huán)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(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150422.1106.020.html 數(shù)字出版日期:2015-04-22 11:06