Tài liệu Xây dựng mô hình ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm và hoàn thổ phục hồi môi trường trong khai thác, chế biến sa khoáng ven biển

  • Số trang: 90 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 182 |
  • Lượt tải: 1
quangtran

Đã đăng 3721 tài liệu

Mô tả:

BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MỎ - LUYỆN KIM BÁO CÁO TỔNG KẾT NHIỆM VỤ XÂY DỰNG MÔ HÌNH NGĂN NGỪA, GIẢM THIỂU Ô NHIỄM VÀ HOÀN THỔ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC, CHẾ BIẾN SA KHOÁNG VEN BIỂN Chủ trì nhiệm vụ: TS. Nguyễn Thúy Lan Ngày tháng năm 2009 Thủ trưởng cơ quan chủ quản Ngày tháng năm 2009 Thủ trưởng cơ quan chủ trì Hoàng Văn Khanh 7432 26/6/2009 Hà Nội, tháng 1/2009 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MỎ - LUYỆN KIM BÁO CÁO TỔNG KẾT NHIỆM VỤ XÂY DỰNG MÔ HÌNH NGĂN NGỪA, GIẢM THIỂU Ô NHIỄM VÀ HOÀN THỔ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC, CHẾ BIẾN SA KHOÁNG VEN BIỂN Hà Nội, tháng 1/2009 0 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN QUẶNG SA KHOÁNG TITAN I.1 Khái quát về tài nguyên quặng titan trên thế giới I.2 Đặc điểm và tiềm năng quặng sa khoáng titan ở Việt Nam I.2.1 Khái quát đặc điểm, phân bố, nguồn gốc và các loại quặng titan I.2.2 Tiềm năng quặng sa khoáng titan Việt Nam I.3 Tình hình khai thác – chế biến quặng sa khoáng titan ven biển Việt Nam I.4 Hiện trạng thiết bị và công nghệ ngành khai thác – chế biến sa Trang 2 5 5 5 7 9 khoáng titan ven biển Việt Nam I.4.1 Ngành khai thác I.4.2 Ngành chế biến I.4.3 Mối quan hệ giữa thiết bị - công nghệ và môi trường CHƯƠNG II HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ HOÀN THỔ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG II.1 Hiện trạng môi trường II.1.1 Môi trường sinh thái – cảnh quan II.1.2 Môi trường đất II.1.3 Môi trường nước II.1.4 Môi trường không khí II.1.5 Môi trường kinh tế – xã hội II.2 Hiện trạng hoàn thổ phục hồi môi trường II.2.1 Cơ sở pháp lý II.2.2 Hiện trạng hoàn thổ phục hồi môi trường II.2.3 Nhu cầu hoàn thổ phục hồi môi trường CHƯƠNG III XÂY DỰNG MÔ HÌNH NGĂN NGỪA GIẢM THIỂU Ô NHIỄM VÀ HOÀN THỔ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG III.1 Xây dựng mô hình ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm môi trường III.1.1 Mô hình của Công ty BHP Australia III.1.2 Đề xuất mô hình cho các cơ sở ở Việt Nam III.2 Xây dựng mô hình hoàn thổ phục hồi môi trường III.2.1 Một số vấn đề cần lưu ý khi xây dựng mô hình III.2.2 Đề xuất mô hình cho các cơ sở ở Việt Nam KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 1 9 11 13 14 14 14 15 17 20 23 24 24 24 27 29 29 29 33 39 39 41 46 48 50 LỜI MỞ ĐẦU Nước ta là một trong số các nước có nguồn tài nguyên quặng titan phong phú trên thế giới. Quặng titan ở nước ta được phân bố rộng rãi trên nhiều vùng lãnh thổ nhưng chủ yếu tập trung ở ven biển. Quặng titan và các sản phẩm chế biến từ titan như pigment TiO2, rutile nhân tạo, xỉ titan ferotitan, các hợp kim chứa titan và titan kim loại được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như sơn, nhựa, giấy, cao su, hàng không vũ trụ, thể thao, y tế, điện tử v.v và có giá trị xuất khẩu cao. Trong vòng 20 năm trở lại đây, ngành khai thác và chế biến quặng sa khoáng titan ven biển đã phát triển khá thành công và trở thành một ngành sản xuất sản phẩm xuất khẩu có giá trị, đặc biệt có ý nghĩa đối với nhiều địa phương suốt dọc ven biển từ Thanh Hóa đến Bình Thuận. Cả nước hiện nay có hàng chục công ty khai thác và chế biến quặng titan. Hiện nay nhu cầu titan trên thị trường thế giới ngày càng tăng nên việc khai thác và chế biến sa khoáng titan ở nước ta ngày càng phát triển mạnh mẽ và khó kiểm soát. Tình hình khai thác không có giấy phép hoặc khai thác vào cả diện tích rừng phòng hộ hay khai thác cả ở khu vực cấm khai thác và khai thác cả trên khu vực đã hết giấy phép khai thác đã diễn ra ở nhiều nơi. Ở nhiều địa phương tình trạng khai thác tự do diễn ra trong thời gian dài chưa có giải pháp hữu hiệu để chấm dứt. Chính những bất cập trong công tác quản lý và hoạt động khoáng sản đó là nguyên nhân chính gây ra tình trạng hỗn loạn trong sản xuất và kinh doanh khoáng sản titan, gây suy thoái môi trường vùng đất cát ven biển, ảnh hưởng đến các hoạt động kinh tế-xã hội của khu vực và gây tổn thất lớn đến nguồn tài nguyên thiên nhiên. Đã có hiện tượng nhiều doanh nghiệp khai thác titan xong mà không hoàn thổ phục hồi môi trường, để lại vùng bờ biển trơ trọi cát. Cũng có nhiều khu vực khai thác titan trước đây đã hoàn thổ trồng cây nay doanh nghiệp muốn tận thu titan nên gây ra cảnh đào xới, gây mất mỹ quan và ảnh hưởng trực tiếp đến người dân sống trong khu vực. Bộ Công thương phân giao Nhiệm vụ Xây dựng mô hình ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm và hoàn thổ phục hồi môi trường trong khai thác, chế biến sa khoáng ven biển cho Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim theo quyết định số 4533/QĐ-BCT ngày 18/08/2008. Nội dung chính của nhiệm vụ bao gồm: xây dựng mô hình ngăn ngừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường và mô hình hoàn thổ phục hồi môi trường cho ngành khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển Việt Nam. Mục tiêu chính của nhiệm vụ nhằm góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho các doanh nghiệp đang khai thác và chế biến sa khoáng ven biển có mô hình phù hợp để chủ động thực thi một cách có hiệu quả các giải pháp bảo vệ môi trường và hoàn thổ phục hồi môi trường ở các khu vực đất đai ven biển. 2 Theo định nghĩa của Từ điền Bách khoa Toàn thư, sa khoáng là lớp cát sỏi có chứa nhiều khoáng vật có ích, thành tạo do sự phá hủy đá gốc. Khi đá gốc bị phá hủy, nhiều khoáng vật bị hòa tan, biến thành đất và bị nước cuốn đi. Các khoáng vật bền vững thường đọng lại lẫn với cát sỏi ở gần chân núi hoặc tạo nên các bồi tích, tàn tích hoặc các bãi cát ven biển. Ở nước ta có nhiều mỏ sa khoáng như sa khoáng vàng, sa khoáng vonfram và sa khoáng cromit nhưng các sa khoáng ven biển chủ yếu là sa khoáng titan. Do đó sa khoáng titan ven biển được lựa chọn nghiên cứu trong nhiệm vụ này. Do điều kiện thời gian và kinh phí của nhiệm vụ còn hạn chế nên phạm vi điều tra khảo sát là các mỏ sa khoáng titan ven biển miền Trung và Nam Trung Bộ. Phương pháp thực hiện nhiệm vụ này bao gồm việc thu thập thông tin và số liệu qua phiếu điều tra; đi thực địa đo đạc và lấy mẫu hiện trường; phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm; nghiên cứu tài liệu nước ngoài; tổng hợp số liệu; thông tin và viết báo cáo. Có 26 điểm mỏ khai thác và chế biến sa khoáng titan đã được điều tra, thu thập số liệu, khảo sát đo đạc và lấy mẫu phân tích (Phụ lục 1 và Phụ lục 2). Kinh nghiệm quốc tế cũng được tham khảo học tập để xây dựng mô hình ngăn ngừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường và mô hình hoàn thổ phục hồi môi trường cho các cơ sở khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển Việt Nam. Nhóm thực hiện nhiệm vụ bao gồm các cán bộ sau: 1. TS. Nguyễn Thúy Lan –Trung tâm Môi trường Công nghiệp (CIE) thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim. 2. KS. Lê Minh Châu – Giám đốc Trung tâm Môi trường Công nghiệp. 3. CN. Hoàng Công Sơn – Tổng thư ký Hiệp hội Titan Việt Nam 4. ThS. Vũ Thị Tuyết Mai – Trung tâm Môi trường Công nghiệp. 5. KS. Nguyễn Thị Lài –Trung tâm Môi trường Công nghiệp 6. KS. Võ Thị Cẩm Bình - Trung tâm Môi trường Công nghiệp Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, nhóm đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình và tạo điều kiện thuận lợi của:  Vụ Khoa học và Công nghệ - Bộ Công Thương  Hiệp hội Titan Việt Nam  Ban lãnh đạo cùng các cán bộ kỹ thuật của các cơ sở khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển miền trung và nam trung bộ ở các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế và Quảng Nam Đà Nẵng, đặc biệt là các doanh nghiệp sau: 1. Công ty Cổ phần Phát triển Khoáng sản 4 TKV- Nghệ An 3 2. Công ty Cổ phần Khoáng sản Bình Định 3. Công ty Cổ phần Khoáng sản Quảng Trị 4. Chi nhánh Công ty Cổ phần Khoáng sản Phú Yên 5. Công ty Cổ phần Khoáng sản Bằng Hữu, Bình Thuận 6. Công ty Khoáng sản Bình Định Việt Nam – Malaysia 7. Công ty TNHH Nhà nước Một thành viên Khoáng sản Thừa thiên-Huế 8. Tổng Công ty Khoáng sản và Thương mại Hà Tĩnh 9. Xí nghiệp Thanh niên Cửa Hội - Cửa Lò (Nghệ An) 10. Công ty TNHH Khoáng sản Thanh Tâm (Quảng Trị). 11. Công ty Xuất nhập khẩu Khoáng sản Quảng Bình Nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn các cơ quan và đơn vị nói trên đã giúp nhóm hoàn thành nhiệm vụ này. 4 CHƯƠNG I HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN QUẶNG SA KHOÁNG TITAN I.1 Khái quát về tài nguyên quặng titan trên thế giới Hai loại quặng ilmenite (FeTiO3) và rutile (TiO2) tạo thành nhóm các khoáng chất thường được cùng phát hiện và cùng khai thác tại các mỏ ven biển, dưới hình thức sa khoáng titan. Ilmenite là khoáng vật chứa titan phổ biến nhất. Ilmenite và rutile đều là khoáng vật quặng có hàm lượng titan cao nên có giá trị lớn. Titan và rutile là nguyên liệu chính để chế tạo ra bột titan dioxide (TiO2) dùng trong sản xuất giấy, sơn, nhựa, cao su, mực, mỹ phẩm, xà phòng, dược phẩm, đồ gốm và gốm cách điện, men và nước men, thủy tinh, sợi thủy tinh và que hàn, v.v.. Rutile, rutile tổng hợp hoặc xỉ titan có hàm lượng cao dùng để sản xuất titan kim loại và hợp kim. Phần lớn các mỏ ilmenite trên thế giới nằm dọc vùng bờ biển các nước Australia, Nam Phi, Ấn Độ, Braxin, Madagasca và Mỹ. Khoáng chất này cũng có mặt ở các mỏ đá tại Na Uy và Canada. Năm 2005, sản lượng sản lượng ilmenite của thế giới là 4,6 triệu tấn trong khi sản lượng rutile đạt khoảng 360 nghìn tấn, khá nhỏ so với sản lượng ilmenite. Đối với nhiều mỏ sa khoáng, các khoáng vật đi kèm như manazite và zircon cũng có vai trò kinh tế quan trọng. Zircon (ZrSiO4) là khoáng vật chính chứa Zr. Zircon được sử dụng làm vật liệu chịu lửa làm khuôn đúc, zircon được sử dụng làm đồ gốm và sành sứ. Zircon cũng được sử dụng trong sản xuất kim loại chống ăn mòn sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân và trong thiết bị chế biến hóa chất. Ba nước hàng đầu thế giới về sản xuất titan và zircon là Australia, Nam Phi và Canada. Australia là nước dẫn đầu về sản xuất ilmenite (chiếm 28% lượng sản xuất được trên thế giới), rutile (chiếm 53%) và zircon (chiếm 46%), phần lớn rutile và zircon xuất khẩu. Hiện nay thị trường thế giới đang thiếu nguồn ilmenite để sản xuất dẫn tới nhu cầu đối với khoáng chất này ngày càng tăng. Để đáp ứng nhu cầu này, hiện nay nhiều dự án khai thác và chế biến sa khoáng titan đang được triển khai tại các nước như Australia, Canada, Chile, Gambia, Kenya, Madagasca, Malawi, Mozambique, Senegal và Nam Phi. I.2 Đặc điểm và tiềm năng quặng sa khoáng titan ở Việt Nam I.2.1 Khái quát đặc điểm, phân bố, nguồn gốc và các loại quặng titan Khoáng vật có chứa titan rất phổ biến và thường gặp trong hầu hết các loại đá từ trầm tích, biến chất đến magma. Tuy nhiên các khoáng vật có giá trị công nghiệp 5 chỉ bao gồm ilmenite, rutile, leicoxen và anataz. Quặng titan ở nước ta có hai kiểu nguồn gốc sau [7]: I.2.1.1. Quặng titan gốc, nguồn gốc magma Quặng nằm trong đá gabro, thành phần khoáng vật quặng gồm chủ yếu là ilmenite chiếm 30-70%. Mới chỉ được biết đến duy nhất một kiểu mỏ quặng titan trong đá gabro phức hệ Núi Chúa (Thái Nguyên) gồm các loại quặng: đặc sít (như ở Cây Châm và Nà Hoe) và xâm tán (như ở Hữu Sào). I.2.1.2. Quặng sa khoáng titan Loại quặng này bao gồm 2 loại: (1) Sa khoáng nguồn gốc eluvi-deluvi hoặc deluvi-proluvi-aluvi: Loại sa khoáng này phân bố tại sườn đồi hoặc thung lũng nhỏ, ở phần trên của các thấu kính đá gabro chứa xâm tán ilmenite bị phong hóa hoặc xung quanh các mỏ và điểm quặng gốc. Trữ lượng kiểu quặng này không lớn và thường gắn với các mỏ quặng gốc. (2) Sa khoáng titan ven biển: Là kiểu nguồn gốc có giá trị nhất hiện nay ở nước ta. Sa khoáng titan-zircon là tên chung để chỉ các tích tụ khoáng vật nặng có trong các tầng cát gió và cát biển có thể khai thác và sử dụng trên quy mô công nghiệp. Trong quặng sa khoáng, cát thạch anh chiếm 95-99% còn lại là các khoáng vật nặng. Thành phần khoáng vật nặng chủ yếu gồm ilmenite (FeTiO3), zircon (ZrSiO4), rutile (TiO2), leucoxen, anataz (TiO2) và monazite [(Ce, La, Th) PO4]. Đôi khi xuất hiện turmalin và limonite với hàm lượng rất thấp. Trong số các khoáng vật nặng kể trên thường chỉ có ilmenite, zircon, rutile và monazite được thu hồi công nghiệp. Ilmenite và zircon chiếm đến 97% giá trị khoáng vật nặng sau khi tuyển thô. I.2.2 Tiềm năng quặng sa khoáng titan Việt Nam Quặng titan sa khoáng chủ yếu phân bố chủ yếu dọc bờ biển Việt Nam, phân bố trải dài suốt dọc bờ biển từ Bắc tới Nam với hàm lượng và trữ lượng tương đối cao. Các khu vực ven biển có sa khoáng được phân bố như sau [1]: Ở vùng đông bắc Bắc Bộ: các mỏ sa khoáng titan tập trung từ bờ biển Hà Cối đến Mũi Ngọc và rìa phía Nam đảo Vĩnh Thực với quy mô nhỏ nhưng hàm lượng ilmenite tương đối cao. Tổng trữ lượng ilmenite vùng này khoảng 90 nghìn tấn. Ở vùng ven bờ biển Hải Phòng, Thái Bình và Nam Định: các mỏ sa khoáng vùng này có quy mô rất nhỏ. Vùng ven biển Thanh Hóa: dọc ven bờ biển Thanh Hóa phát hiện được 4 mỏ sa khoáng là Hoàng Thanh, Sầm Sơn, Quảng Xương và Tĩnh Gia. 6 Các mỏ sa khoáng này có trữ lượng nhỏ nhưng hàm lượng ilmenite tương đối cao, đặc biệt chúng có hàm lượng monazite cao hơn so với các vùng khác. Vùng Nghệ An-Hà Tĩnh là nơi có tiềm năng lớn nhất về quặng titan của nước ta. Các mỏ sa khoáng ở vùng này có quy mô từ nhỏ đến lớn với 15 mỏ và điểm quặng được phát hiện. Tại các mỏ và điểm quặng này ngoài khoáng vật ilmenite còn có các khoáng vật có ích khác như zircon, leucoxen, monazite và cả kim loại quý hiếm là hafini với giá trị kinh tế cao. Tổng trữ lượng quặng đã thăm dò ở vùng này là trên 5 triệu tấn ilmenite và 320 nghìn tấn zircon. Vùng Quảng Bình-Quảng Trị có trữ lượng 350 nghìn tấn ilmenite và 68 nghìn tấn zircon. Vùng ven biển Thừa Thiên-Huế có các mỏ sa khoáng phân bổ suốt từ Quảng Điền đến Phú Lộc và có hàm lượng chất có hại Cr2O3 cao hơn so với các vùng khác, với trữ lượng ilmenite là gần 2.500 nghìn tấn, và zircon là 510 nghìn tấn, monazite là 3 nghìn tấn. Vùng ven biển Bình Định, Phú Yên và Khánh Hòa có trữ lượng khoảng 2 triệu tấn ilmenite và 52 nghìn tấn zircon. Vùng ven biển Ninh Thuận, Bình Thuận: có nhiều mỏ sa khoáng tập trung ở ven bờ biển Ninh Thuận với 10 mỏ và điểm quặng với 3 mỏ đã được thăm dò và đánh giá trữ lượng là các mỏ sa khoáng Chùm Găng, Bàu Dòi và Gò Đình. Trữ lượng thăm dò của 3 mỏ này là khoảng 285 nghìn tấn ilmenite và 60 nghìn tấn zircon. Tài nguyên dự báo trên toàn vùng là trên 4,3 triệu tấn ilmenite và gần 900 nghìn tấn zircon. Trên toàn quốc tổng trữ lượng quặng gốc đã được thăm dò, đánh giá là trên 4.400 nghìn tấn ilmenite và trữ lượng dự báo là 19.600 nghìn tấn. Riêng trữ lượng quặng sa khoáng ven biển đã được điều tra, thăm dò, đánh giá là 12.700 nghìn tấn ilmenite và rutile và trữ lượng dự báo cho 2 loại quặng này là 15.400 nghìn tấn. Kết quả điều tra thăm dò trong mấy chục năm qua cho thấy tiềm năng tài nguyên quặng titan và các khoáng đi kèm của Việt Nam thuộc loại lớn trên thế giới. Hơn nữa quặng ilmenite nước ta có hàm lượng tương đối cao so với ilmenite của một số nước trên thế giới . Quặng titan ở nước ta chủ yếu ở dạng sa khoáng nên việc tuyển quặng đơn giản và chi phí thấp hơn so với nhiều nước khác. Hơn nữa, quặng nước ta được đánh giá là giàu và có trữ lượng lớn lại kèm theo nhiều kim loại trong quặng nên có giá trị lớn. I.3 Tình hình khai thác - chế biến quặng sa khoáng titan ven biển Việt Nam Ngành khai thác và chế biến titan ở Việt Nam đã có trên 20 năm phát triển từ quy mô tự phát với công nghệ lạc hậu và hiện nay ngành titan đã có những bước phát triển mạnh mẽ cả về kỹ thuật và quy mô sản xuất. Ngành titan nước ta đã có những vị trí nhất định trong ngành titan thế giới với tư cách là nhà cung cấp nguyên liệu cho các tập đoàn và công ty lớn như Công ty Dupont, Sumitomo, Sakai, Tayca 7 (Nhật); Cosmo (Hàn Quốc). Trong vài năm qua, ngành đã đóng góp một phần không nhỏ về mặt kinh tế - xã hội như tạo công ăn việc làm cho hàng vạn nguời lao động, dịch chuyển cơ cấu sản xuất và đa dạng hóa sản phẩm, phát triển cơ sở hạ tầng khu vực như điện, trường học, đường giao thông, đưa nền công nghiệp địa phương nơi có ngành khai thác titan và các khu vực lân cận phát triển, cải thiện đời sống nhân dân các tỉnh nghèo ven biển, đặc biệt là các với các tỉnh ven biển miền Trung và Nam Trung Bộ như Hà Tĩnh, Quảng Nam và Bình Định. Trong những năm gần đây do thị trường tiêu thụ titan trên thế giới có chiều hướng gia tăng về nhu cầu và giá cả nên tình hình khai thác và chế biến titan nước ta cũng phát triển ngày càng mạnh mẽ. Chính vì vậy nhiều doanh nghiệp tranh nhau khai thác và xuất khẩu nguồn nguyên liệu quý này. Theo Hiệp hội Titan Việt Nam, hiện nay việc cấp giấy phép khai thác khoáng sản titan ở một số địa phương còn tràn lan. Nhiều mỏ titan lớn bị chia cắt thành nhiều điểm mỏ nhỏ, nhiều cơ sở không có chuyên môn, trang thiết bị và kinh nghiệm về khai thác cũng được cấp giấy phép khai thác. Do chính sách quản lý lỏng lẻo của nhà nước, nhiều doanh nghiệp và dân địa phương cũng đổ xô đi khai thác titan bừa bãi và tràn lan gây ô nhiễm môi trường, đã làm biến dạng khu vực bãi cát ven biển; làm cạn kiệt và nhiễm mặt nguồn nước, tàn phá hệ thống rừng phòng hộ ven biển và phá hủy sự đa dạng sinh học, mất an ninh trật tự ở khu vực, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống, sản xuất của người dân. Việc quản lý lỏng lẻo cũng dẫn tới việc bán phá giá và xuất khẩu lậu một lượng khoáng sản lớn làm ảnh hưởng tới lợi ích của người lao động, lợi ích của doanh nghiệp sản xuất titan và lợi ích của quốc gia. Tình trạng khai thác không giấy phép ở nhiều địa phương đã diễn ra như ở Thanh Hóa, Quảng Bình, Bình Định, v.v. đã làm ảnh hưởng đến môi trường và gây tổn thất lớn nguồn tài nguyên của quốc gia. Việc quản lý kinh doanh, xuất nhập khẩu quặng titan cũng lỏng lẻo và sơ hở dẫn tới tình trạng mua bán và vận chuyển trái phép quặng titan đã diễn ra ở nhiều nơi. Ở một số địa phương do thiếu sự đồng thuận giữa người dân khu vực có khoáng sản titan và doanh nghiệp khai thác về chi phí đền bù mặt bằng, di dời mồ mả, v.v. dẫn tới ách tắc sản xuất làm ảnh hưởng lớn đến hiệu quả sản xuất kinh doanh. Nhiều mỏ mới chưa được thăm dò đánh giá trữ lượng một cách đầy đủ và chính xác. Nhiều cơ sở khai thác và chế biến titan còn chưa đầu tư đổi mới thiết bị, công nghệ kịp thời để tăng năng lực sản xuất và tận thu khoáng sản. Tuy nhiên bên cạnh đó cũng có một số doanh nghiệp khai thác titan đầu tư công nghệ và thiết bị sản xuất tiên tiến, tăng khả năng khai thác và tận thu nguồn tài nguyên. Một số doanh nghiệp đã chủ động đầu tư vào công nghệ thiết bị bằng nguồn vốn tự bổ sung, đầu tư máy móc thiết bị để giảm thiểu bụi, khí thải, tiếng ồn, v.v nhờ đó đem lại hiệu quả kinh tế cao, tiết kiệm tài nguyên khoáng sản, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Hiện nay nhiều doanh nghiệp đang tập trung khai thác 8 các mỏ có quặng nghèo hàm lượng thấp. Nhiều doanh nghiệp cũng đã đầu tư hàng chục tỷ đồng để hoàn thổ phục hồi môi trường, khai thác đến đâu hoàn thổ và trồng cây đến đó. I.4 Hiện trạng thiết bị và công nghệ ngành khai thác – chế biến sa khoáng titan ven biển Việt Nam I.4.1 Ngành khai thác Do đặc điểm phân bố thân quặng và các điều kiện địa chất mỏ mà hầu hết các thân quặng sa khoáng titan ven biển của nước ta nằm lộ thiên trên các đụn cát, bãi cát ven biển hoặc được bao phủ bởi một lớp cát mỏng. Vì vậy công nghệ khai thác thường sử dụng ở các khu vực này là khai thác lộ thiên, không nổ mìn và tuyển thô bằng vít đứng. Các công đoạn khai thác bao gồm: dùng máy gạt, máy xúc, cạp gạt hoặc xúc lật bóc lớp đất, cát mặt ra khỏi khai trường, dồn quặng thành đống sau đó dùng máy xúc và ôtô chở về khu vực tuyển thô. Tuyển thô chủ yếu bằng vít đứng (có nơi sử dụng kết hợp vít đứng với phân ly côn) lắp đặt ngay cạnh khu vực khai thác (Hình 1). Phương pháp này áp dụng ở một số khu vực ven biển Nghệ An, Hà Tĩnh, Thừa Thiên Huế, Bình Định và Bình Thuận ở các mỏ lớn như Cẩm Hoà và Kỳ Khang (thuộc Tổng Công ty Khoáng sản và Thương mại Hà Tĩnh); mỏ Đề Di (thuộc Công ty Cổ phần Khoáng sản Bình Định) và mỏ Bàu Dòi Chùm Găng (thuộc Công ty Cổ phần Khoáng sản Bình Thuận). Ở một số nơi do địa hình thuận lợi thì sử dụng biện pháp khai thác dùng súng bắn nước để phá quặng rồi dùng bơm hút cấp trực tiếp cho hệ thống tuyển vít đứng. Có thể dùng bơm đặt trên phao/bè hoặc đặt trên bờ hút trực tiếp từ thân quặng cấp cho vít tuyển (Hình 2). Số lượng vít sử dụng tùy theo quy mô và công nghệ. Quá trình khai thác “thổ phỉ” trái phép (khai thác thủ công) diễn ra nhiều nơi dọc bờ biển Thanh Hóa, Quảng Bình, Quảng Trị và Bình Thuận do cư dân địa phương thực hiện. Khai thác được thực hiện bằng các dụng cụ thô sơ như xe bò, xe công nông, cuốc xẻng, thau, máng gỗ, v.v.. Cuốc xẻng được dùng để đào lớp cát bề mặt lấy lớp cát lẫn lộn titan gom thành đống rồi cho vào máng gỗ. Máng gỗ được đặt nghiêng, khi đổ nước vào, nước và cát nhẹ hơn chảy ra ngoài, titan trong máng được thu lại. 9 Bãi thải Thải + Hoàn thổ Moong khai thác Máy bốc Bơm nước tuần hoàn Băng tải Sàng Thải Phễu cát quặng Vít đứng Bơm cát quặng Bơm và hệ thống đường ống thải cát Hình 1. Sơ đồ công nghệ khai thác cơ giới bằng máy xúc chất tải 10 Bãi thải Thải + hoàn thổ Bơm cát quặng Sàng Thải Phễu cát quặng Vít đứng Bơm cát quặng Bơm và hệ thống đường ống thải cát Hình 2. Sơ đồ công nghệ khai thác cơ giới thuỷ lực (dùng bơm hút) I.4.2. Ngành chế biến Hiện nay, tinh quặng sa khoáng titan ven biển mới chỉ được tuyển tách ra rutile, ilmenite, zircon và monazite. Tuyển tinh ilmenite thường bằng tuyển từ thấp và tuyển từ trung. Tuyển tinh zircon và rutile thường sử dụng kết hợp tuyển từ, tuyển điện và bàn đãi khí hoặc bàn đãi nước. Để đạt quặng zircon trên 65% ZrO2 thường phải kết hợp với tuyển nổi và thường vẫn còn khoảng 30% sản phẩm zircon loại 2 với hàm lượng 57-63% ZrO2. Các phương pháp tuyển được thể hiện qua sơ đồ công nghệ dưới đây (Hình 3). 11 Quy trình công nghệ tuyển tách các khoáng vật nặng có trong quặng titan sa khoáng thông thường bao gồm các bước sau: Quặng tinh thô được vận chuyển về xưởng tuyển tinh, tại đây quặng tinh thô được tuyển trên bàn đãi để nâng hàm lượng các khoáng vật nặng và thu được quặng tinh có chất lượng cao. Sau đó, quặng tinh được sấy khô, đưa vào tuyển từ để thu được quặng tinh titan (ilmenite) có hàm lượng TiO2 cao (khoảng 50-55%) và sản phẩm trung gian (zircon, rutile, monazite, leuconxen). Các sản phẩm trung gian tiếp tục được đưa vào tuyển tĩnh điện để tách riêng các khoáng vật nặng (rutile, zircon) ra và thải quặng đuôi chứa monazite và leuconxen. Dây chuyền thiết bị tuyển là dây chuyền bán tự động bao gồm các thiết bị chủ yếu như: hệ thống bàn đãi nước tuyển trọng lực; máy sấy; hệ thống băng tải, gầu tải quặng; hệ thống máy tuyển từ; hệ thống tuyển tĩnh điện; hệ thống bàn đãi và hệ thống máy đóng gói sản phẩm, v.v. Các chủng loại thiết bị dùng trong công nghệ tuyển chủ yếu được nghiên cứu và chế tạo trong nước. Ngoài ra một số cơ sở khai thác và chế biến cũng đã từng bước tự chế tạo một số thiết bị cho cơ sở mình và bán cho các cơ sở bạn. Một số doanh nghiệp nhập công nghệ và thiết bị toàn bộ hoặc đơn lẻ của nước ngoài. Quặng nguyên khai Vít đứng Cát thải Tuyển điện lần 1 Bàn Đãi Tuyển điện lần 2 Tuyển từ 7A Cát thải Tuyển đãi zircon Cát thải Tinh quặng Tinh quặng rutin Tinh quặng zircon Tổng cát thải Quặng thải Tinh quặng ilmenit Tuyển từ 6A Hình 3. Sơ đồ công nghệ tuyển quặng titan sa khoáng 12 I.4.3. Mối quan hệ giữa thiết bị - công nghệ và môi trường Đối với công nghệ - thiết bị khai thác cơ giới: một số nơi áp dụng hệ thống khai thác vận tải sức nước làm giảm chi phí vận tải và giảm tác động ô nhiễm môi trường, đồng thời nâng cao hệ số thu hồi quặng và giảm tổn thất nguồn tài nguyên khoáng sản. Đồng thời, với việc áp dụng công nghệ khai thác titan sa khoáng được cơ giới hóa bằng thiết bị máy móc hiện đại như máy xúc, máy gạt, hoặc sử dụng công nghệ thủy lực bằng thiết bị bơm hút bùn, hệ thống sà lan, máng bè di động để khai thác kết hợp với khai thác theo hình thức cuốn chiếu và công nghệ tuyển thô bằng hệ thống vít xoắn được đặt ngay cạnh khu vực khai trường. Nói chung, các giải pháp kỹ thuật công nghệ khai thác tiên tiến và sử dụng các thiết bị hiện đại được nêu trên đều giảm được tối đa khối lượng quặng vận chuyển, đất đá tạp chất được loại bỏ gần nơi khai thác hoặc ngay trong khai trường đồng thời tận thu được tối đa nguồn tài nguyên khai thác, lấy triệt để được các sản phẩm đi kèm. Do đó các tác động xấu đến môi trường được giảm thiểu. Tuy vậy, với công nghệ khai thác hiện nay đang được áp dụng tại các mỏ vẫn chưa đủ đảm bảo tốt cho công tác hoàn thổ, bảo vệ môi trường môi sinh và khai thác hết tài nguyên khu vực có mỏ. Một số cơ sở chế biến sa khoáng biển titan chỉ sử dụng công nghệ tuyển bằng các thiết bị tuyển nhưng không thể tách được hết các tạp chất có hại trong quặng titan, dẫn đến giá trị của sản phẩm đầu ra không cao, gây tổn thất tài nguyên. Tại các phân xưởng tuyển tinh zircon, rutile và ilmenite, do công nghệ và thiết bị lạc hậu cùng với công tác quản lý không nghiêm các kho chứa quặng monazite (là khoáng vật chứa nguyên tố phóng xạ), các khu lưu giữ quặng đuôi thải dẫn đến hiện tượng phát tán chất phóng xạ ra môi trường xung quanh, gây nguy cơ nhiễm phóng xạ liều cao, ảnh hưởng đến môi trường làm việc và sức khỏe công nhân. Ngoài ra, ô nhiễm bụi phát sinh ra từ các khâu tuyển điện từ trong xưởng tuyển là tác nhân gây ảnh hưởng đến môi trường không khí lớn nhất. Đối với khai thác thủ công: khu vực khai thác thủ công làm địa hình khu vực ven biển bị đào bới nham nhở gây mất cảnh quan. Công nghệ khai khai thác thủ công đơn giản nên phần lớn các khoáng vật như ilmenite, rutile, zircon và khoáng vật chứa các nguyên tố phóng xạ như monazite và xenotime vẫn còn lại trong cát thải, gây lãng phí tài nguyên và gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng xấu tới sức khỏe cộng đồng. 13 CHƯƠNG II HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ HOÀN THỔ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG II.1. Hiện trạng môi trường Quá trình khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển nói chung đều có tác động đến các thành phần môi trường: đất, nước, không khí, sinh thái-cảnh quan và kinh tế-xã hội của khu vực. Việc khai thác và chế biến sa khoáng ven biển trước đây và hiện tại gây nên những tác động môi trường đáng kể. Môi trường các khu vực khai thác đó bị suy thoái và ô nhiễm, nhiều nơi ở mức độ nghiêm trọng [2, 3]. II.1.1 Môi trường sinh thái - cảnh quan Khu vực đất đai được cấp cho khai thác và tận thu sa khoáng titan thường là các vùng đất cát bãi bồi, cồn cát ven biển, trước đây chủ yếu sử dụng để trồng màu, trồng rừng phòng hộ chắn gió cát có độ tuổi từ 10-20 năm và một phần là diện tích trồng hoa màu và đất hoang. Quá trình khai thác và tận thu sa khoáng titan đã làm mất nhiều diện tích rừng phòng hộ, trồng màu và diện tích thảm thực vật, cây bụi và các loài động-thực vật địa phương. Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ, diện tích rừng ven biển bị chặt phá ước tính khoảng trên 30% diện tích đất đang sử dụng cho khai thác, chưa tới kể diện tích rừng bị xâm lấn và chặt hạ trái phép. Địa phương có rừng bị tác động nhiều nhất gồm Quảng Trị, Thừa thiên-Huế, Quảng Nam, Bình Định, Bình Thuận [3]. Quá trình khai thác và tận thu sa khoáng còn làm xuất hiện các hiện tượng như biến dạng đường bờ biển; sạt lở bờ moong và bờ biển; cát bay lấn vào đất liền hay sụt lún các trảng cát, v.v. Ở một số nơi như Thanh Hóa, nhiều cơ sở khai thác trái phép đào các hố cát tự do để lấy quặng, cát thải đổ tràn lan xung quanh gây ảnh hưởng tới cảnh quan khu vực cồn cát ven biển (Hình 4). Việc đào bới để khai thác và tận thu sa khoáng ở các khu du lịch tác động xấu tới môi trường cảnh quan - sinh thái các khu vực này [2, 3]. Hình 4. Quá trình khai thác tác động xấu tới cảnh quan khu vực cồn cát ven biển 14 II.1.2 Môi trường đất Việc mất diện tích đất được phủ xanh do quá trình khai thác làm chất lượng đất suy giảm và có nguy cơ bị “sa mạc hóa” (Hình 5). Theo số liệu thống kê, hàng năm một lượng lớn cát thải (gần 300 nghìn m3/năm) từ quá trình khai thác thải ra môi trường gây ô nhiễm đất chủ yếu do dầu mỡ thiết bị hoặc hàm lượng cao chất phóng xạ và một số nơi do hàm lượng cao các kim loại nặng (xem [3] và Bảng 1 dưới đây). Hình 5. Hiện tượng cát thải xâm lấn nhà dân và cặn bùn khô từ các rãnh nước thải khâu khai thác-tuyển thô 15 Bảng 1. Hàm lượng (mg/kg) kim loại trong đất và cát thải tại một số khu vực khai thác - chế biến sa khoáng ven biển so sánh với Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 7209:2002) về Chất lượng đất - Hàm lượng tối đa cho phép của kim loại nặng trong đất đối với các mục đích sử dụng đất khác nhau. Thời gian lấy mẫu Cr Mn Fe Ni Cu Zn Pb Zr KKnk 11/2008 9020 15800 5410 5950 3790 2760 1610 - KXC3 11/2008 691 366 6020 2370 1300 676 - 480 KXC4 11/2008 1320 143 5120 4420 2240 1090 - 19 KXR5 11/2008 902 - 16500 2510 1380 630 25,8 116 KXR6 11/2008 999 2110 13400 - - 8500 - 103 KXQ8 11/2008 2040 - 11500 11200 6560 3260 - 2940 kqd kqd kqd kqd 50100 200300 70300 kqd TCVN 7209:2002 Ghi chú: (-): không phát hiện được kqd: không quy định KKnk: Mẫu quặng nguyên khai ở khu vực khai thác thác mỏ Kỳ Khang-Công ty Cổ phần Phát triển Khoáng sản 4 (Cty CPPTKS4), tọa độ lấy mẫu (N 18010’311; E 106016’940). KXC3: Mẫu cát thải sau tuyển thô và sau khi đã tuyển tận thu sử dụng để hoàn thổ cho khu vực khai thác mỏ Kỳ Xuân (Cty CPPTKS4), tọa độ lấy mẫu (N 18014’715; E 106011’542). KXC4: Mẫu cát thải sau khi tuyển, thải ra từ năm 2001 ở mỏ Kỳ Xuân (Cty CPPTKS4), tọa độ lấy mẫu (N 18014’717; E 106011’440) KXR5: Mẫu đất ruộng ở độ sâu 5cm khu vực gần khai trường mỏ Kỳ Xuân (Cty CPPTKS4), tọa độ lấy mẫu (N 18014’742; E 106011’433) KXR6: Mẫu đất ruộng ở độ sâu 25 cm gần khai trường mỏ Kỳ Xuân (Cty CPPTKS4), tọa độ lấy mẫu (N 18014’742; E 106011’435) KXQ8: Mẫu cát quặng trước khi tuyển thô ở khu vực khai thác mỏ Kỳ Xuân, tọa độ lấy mẫu (N 18013’433; E 106010’863) 16 II.1.3 Môi trường nước Quá trình khai thác, tận thu quặng sa khoáng (bằng sức nước) và tuyển khoáng sử dụng một khối lượng lớn nước. Nguồn nước cấp cho sản xuất chủ yếu sử dụng nguồn nước ngọt khai thác tại chỗ ở tầng nước ngầm trong các cồn cát. Do vậy quá trình khai thác sa khoáng đã làm suy giảm trữ lượng tài nguyên này và hạ thấp mực nước ngầm trong các cồn cát. Tại một số mỏ sát ven biển, do việc bơm nước biển vào moong để khai thác và tuyển quặng gây nhiễm mặn tầng chứa nước ngọt. Việc khai thác quặng sa khoáng cũng làm xáo trộn lớp đất cát nên làm tăng khả năng hòa tan, rửa lũa các khoáng vật nặng và kim loại trong nước gây nhiễm xạ và ô nhiễm nước. Các thiết bị khai thác cũng sử dụng một lượng lớn dầu mỡ công nghiệp đáng kể cũng làm tăng lượng dầu mỡ hòa tan trong nước thải [2, 3]. Nước thải sau quá trình tuyển thường có khối lượng lớn với độ đục và hàm lượng cao các chất rắn lơ lửng, Fe cùng một số kim loại nặng độc hại khác như Mn, Cd, Pb, v.v. (Bảng 2). Nguồn nước này phần lớn được thải trực tiếp ra môi trường xung quanh, là nguồn gây ô nhiễm cục bộ nguồn ngầm cồn cát và nước mặt là nguồn nước sinh hoạt của dân địa phương trong khu vực khai thác. Hình 6. Nước thải của khâu khai thác - tuyển thô xả thẳng ra môi trường 17 Bảng 2. Kết quả phân tích chất lượng nước thải tại một số khu vực khai thác sa khoáng titan ven biển (lấy mẫu tháng 11/2008) so sánh với TCVN 5945:2005 Nước thải công nghiệp - Tiêu chuẩn thải, cột B cho phép thải vào khu vực nhận nước thải. Giá trị đánh dấu bằng chữ in đậm là các giá trị vượt quá tiêu chuẩn so sánh cho phép. Thời gian lấy mẫu pH KAt1 [4] 23/10/07 5,5 KAt2 [4] 23/10/07 KAt3 [4] SS, mg/l Độ đục, NTU Tổng P, mg/l Fe, Mn, As, Pb, Cd, mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 145 25 1 0,3 0,1 0,2 0,02 5,1 136 22 6 1 0,1 0,2 0,03 23/10/07 5,6 156 12 1 5 0,1 0,3 0,02 KAt4 [4] 23/10/07 5,9 146 7 2 1 0,1 0,3 0,03 CXt9 [4] 24/10/07 6,6 142 10 1 1 0,1 0,6 0,02 CXt10 [4] 24/10/07 5,7 148 20 1 1 0,1 0,6 0,03 CXt11 [4] 24/10/07 5,5 156 22 1 0,3 0,2 0,6 0,03 CXt12 [4] 24/10/07 6,1 154 19 1 1 0,1 0,6 0,02 CXt8 [4] 24/10/07 5,5 130 7 13 5 0,1 0,5 0,02 CXt13 [4] 24/10/07 6,2 134 7 11 2 0,1 0,6 0,03 CXt7 [4] 24/10/07 6,2 92 13 1 0,3 0,2 0,6 0,03 CXt5 [4] 24/10/07 6.5 129 9 1 0,1 0,2 0,5 0,03 CXt6 [4] 24/10/07 6.1 135 11 2 0,3 0,1 0,6 0,03 TTsw [5] 6/11/07 5,7 346 SW01 [7] 25/11/08 SW02 [7] 0,1 0,5 0,01 78 1 6,3 1 0,01 0,3 0,1 29/11/08 6,7 4 0,03 0,02 0,1 SW03 [7] 29/11/08 7 3 0,03 0,1 0,1 KXG [7] 28/11/08 6,8 2 0,2 0,1 0,2 SW06 [7] 28/11/08 6,4 320 0,01 1 2,4 SW04 [7] 25/11/08 5,1 3004 0,02 1 2,3 SW05 [7] 28/11/08 6,2 40 0,1 0,02 0,2 Mxt [1] 5,7-5,8 210-360 16-20 Mkt [1] 4,3-5,5 70-120 1-97 Mng [1] 5-5,5 28-70 0,1-1 Mm [1] 6,7 38-74 0,20,4 5,5-9 100 TCVN 5945: 2005 6 5 1 Chú thích: KAt1: Nước thải tại ống dẫn nước thải đội khai thác Khe Cọ-xã Kỳ Khang, XN Khoáng sản Kỳ Anh, Tổng Cty KS TM Hà Tĩnh KAt2: Nước thải tại vòi xả vít tuyển đội Tơ Hồng 1, Kỳ Khang, XN Khoáng sản Kỳ Anh 18
- Xem thêm -