
Đánh giá môi trường khai thác quặng
Thông tin tài liệu
Tác giả | Nguyễn Thị Kim Huệ |
instructor | NGƯT.TS Trần Thị Mai |
Trường học | Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng |
Chuyên ngành | Kỹ Thuật Môi Trường |
Loại tài liệu | Khóa Luận Tốt Nghiệp |
Địa điểm | Hải Phòng |
Ngôn ngữ | Vietnamese |
Định dạng | |
Dung lượng | 1.29 MB |
Tóm tắt
I.Quặng Apatit Lào Cai và tầm quan trọng của nó
Tỉnh Lào Cai, Việt Nam, là nơi duy nhất được biết đến với trữ lượng apatit khổng lồ, ước tính khoảng 2,5 tỷ tấn. Quặng apatit Lào Cai là nguồn cung cấp photpho chính yếu cho sản xuất phân bón, hóa chất và dược phẩm. Việc khai thác và chế biến apatit có ý nghĩa kinh tế quan trọng đối với Việt Nam, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và phát triển nông nghiệp. Tuy nhiên, việc khai thác không bền vững tiềm ẩn nguy cơ cạn kiệt tài nguyên và gây ô nhiễm môi trường.
1. Nguồn gốc và trữ lượng quặng apatit Lào Cai
Văn bản nhấn mạnh tỉnh Lào Cai là nơi duy nhất tại Việt Nam có mỏ apatit, với trữ lượng khổng lồ ước tính lên tới 2,5 tỷ tấn. Điều này làm cho Lào Cai trở thành một khu vực chiến lược về tài nguyên khoáng sản. Quặng apatit ở đây được mô tả là một dạng metaphotphorit trầm tích biển đã bị biến chất, tồn tại ở dạng hỗn hợp francolit hoặc floapatit với dolomit. Vị trí địa lý của mỏ apatit Lào Cai, nằm dọc hữu ngạn sông Hồng với chiều dài khoảng 100km và chiều rộng từ 1 đến 4km, cũng được đề cập. Vùng mỏ được chia thành 3 phân vùng và 20 khu mỏ, với trữ lượng đã được thăm dò và xác định tại phân vùng Bát Xát - Ngòi Bo là 778 triệu tấn. Sự tập trung nguồn apatit độc nhất vô nhị này tại Lào Cai mang lại tiềm năng kinh tế to lớn nhưng cũng đặt ra những thách thức về quản lý và khai thác bền vững tài nguyên này. Việc khai thác quặng apatit cần được thực hiện một cách khoa học, tránh gây ra những hậu quả tiêu cực đến môi trường.
2. Vai trò của apatit trong nông nghiệp và công nghiệp
Apatit đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Là nguồn chính cung cấp photpho, một chất dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng, gia súc và con người, apatit là nguyên liệu cơ bản cho sản xuất phân lân, hóa chất và dược phẩm. Photpho được nhấn mạnh là yếu tố dinh dưỡng quan trọng thứ hai đối với sự sinh trưởng của cây trồng, chỉ sau nitơ. Trong sản xuất phụ gia thức ăn gia súc, việc chuyển đổi photpho sang dạng dễ hấp thụ và giảm hàm lượng các nguyên tố độc hại như flo là rất quan trọng. Việt Nam đã sản xuất được photpho vàng, nguyên liệu sản xuất axit photphoric và các loại phân bón như supe lân, phân lân nung chảy, NPK, DAP. Tuy nhiên, nhu cầu phân bón của Việt Nam vẫn rất lớn, dẫn đến việc phải nhập khẩu một lượng lớn phân đạm urê, kali, DAP, MAP và NPK, cho thấy tiềm năng to lớn của việc khai thác và chế biến apatit trong nước để đáp ứng nhu cầu trong nước và giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu.
3. Thực trạng khai thác apatit và thách thức về phát triển bền vững
Mặc dù Lào Cai sở hữu trữ lượng apatit khổng lồ, nhưng việc khai thác lâu năm đã dẫn đến cạn kiệt quặng có hàm lượng cao. Hiện nay, phương pháp khai thác thủ công được sử dụng để duy trì sản xuất, gây ra nhiều lo ngại về tác động tiêu cực đến môi trường và sự phát triển bền vững. Khai thác thủ công chỉ khai thác được quặng có hàm lượng thấp, các trữ lượng nhỏ hoặc túi quặng, gây khó khăn cho việc quy hoạch và ảnh hưởng xấu đến đất nông nghiệp. Việc khai thác mỏ lộ thiên làm tăng khối lượng chất thải dạng quặng đuôi và đất đá thải, gây ô nhiễm nguồn nước. Quặng đuôi mịn dễ dàng xâm nhập vào đất và nước xung quanh, trở thành nguồn ô nhiễm chính. Tình trạng khai thác không bền vững này không chỉ gây ra cạn kiệt tài nguyên apatit mà còn gây ra những hậu quả lâu dài cho môi trường và sự phát triển bền vững của địa phương. Do đó, việc chuyển đổi sang mô hình khai thác và chế biến apatit bền vững là hết sức cần thiết.
II.Công nghệ tuyển quặng apatit và thách thức môi trường toàn cầu
Trên thế giới, tuyển nổi là phương pháp phổ biến trong tinh chế quặng apatit. Xu hướng hiện đại là hướng tới công nghệ khai thác tối ưu, tận thu tài nguyên và tự động hóa cao. Tuy nhiên, ngành khai khoáng toàn cầu đối mặt với thách thức lớn về tính bền vững, nguy cơ khủng hoảng tài nguyên và vấn đề môi trường nghiêm trọng do khai thác mỏ gây ra, bao gồm ô nhiễm đất, nước và không khí.
1. Công nghệ tuyển nổi và xu hướng hiện đại trong khai thác quặng
Văn bản đề cập đến công nghệ tuyển nổi như một phương pháp phổ biến trong tinh chế quặng trên toàn cầu. Quá trình này sử dụng không khí để tạo bọt, giúp tách nguyên liệu khoáng hoặc phế thải ra khỏi hỗn hợp bùn. Xu hướng chung trong ngành khai thác mỏ là hướng tới công nghệ và thiết bị tối ưu, khai thác triệt để tài nguyên chính và tài nguyên đi kèm, đồng thời tách chúng thành các sản phẩm có giá trị. Các khâu công nghệ thường được cơ giới hóa và tự động hóa rất cao, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu chi phí. Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ hiện đại không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế mà còn cần đảm bảo tính bền vững về môi trường. Tối ưu hóa quá trình tuyển quặng để giảm thiểu chất thải và ô nhiễm là một yêu cầu cấp thiết.
2. Thách thức môi trường toàn cầu từ khai thác mỏ
Ngành khai khoáng toàn cầu đang đối mặt với những thách thức lớn về môi trường. Tình trạng khai thác không bền vững và sự tùy tiện sử dụng tài nguyên đang dẫn đến nguy cơ khủng hoảng tài nguyên và các vấn đề môi trường nghiêm trọng. Khai thác mỏ, mặc dù không phát thải nhiều vào khí quyển, nhưng lại gây ra những tác động tiêu cực đáng kể lên bề mặt trái đất, làm biến dạng địa hình và hạ mực nước ngầm. Hơn nữa, khai thác mỏ tạo ra một lượng lớn đất đá thải và quặng đuôi, chứa nhiều chất độc hại, gây ô nhiễm đất, nước và không khí. Hiệp hội Phân bón Quốc tế (IFA) dự báo đến năm 2040, sản lượng khai thác photphat sẽ đạt 260-300 triệu tấn, phản ánh nhu cầu ngày càng tăng của toàn cầu nhưng cũng đặt ra áp lực lớn hơn lên môi trường nếu không có biện pháp quản lý bền vững. Do đó, việc tìm kiếm giải pháp khai thác và chế biến quặng bền vững, giảm thiểu tác động đến môi trường là một nhiệm vụ cấp bách.
III.Hiện trạng khai thác và sử dụng quặng apatit tại Việt Nam
Việc khai thác quặng apatit tại Lào Cai đã diễn ra trong nhiều năm, nhưng trữ lượng quặng hàm lượng cao đang cạn kiệt. Hiện nay, việc khai thác thủ công đang được áp dụng, gây lo ngại về tác động tiêu cực lên đất nông nghiệp và phát triển bền vững. Mặc dù Việt Nam đã sản xuất được photpho vàng, nhưng vẫn phải nhập khẩu một lượng lớn phân bón, bao gồm urê, kali, DAP, và NPK.
1. Thực trạng khai thác quặng apatit tại Lào Cai
Việt Nam chỉ phát hiện apatit tại tỉnh Lào Cai, với trữ lượng ước tính 2,5 tỷ tấn. Tuy nhiên, sau nhiều năm khai thác, trữ lượng quặng apatit hàm lượng cao đã cạn kiệt. Hiện nay, việc khai thác chủ yếu dựa vào phương pháp thủ công, chỉ khai thác được quặng có hàm lượng thấp, các trữ lượng nhỏ hoặc túi quặng, không thể sử dụng máy móc. Điều này gây ảnh hưởng xấu đến đất nông nghiệp và việc sử dụng đất bền vững, đồng thời gây khó khăn cho quy hoạch chung. Khai thác thủ công cũng đặt ra nhiều thách thức về hiệu quả kinh tế và an toàn lao động. Việc khai thác, đặc biệt là khai thác mỏ lộ thiên, đã tạo ra lượng lớn chất thải dạng quặng đuôi và đất đá, gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là nguồn nước do các vật liệu thải mịn xâm nhập vào đất và sông suối xung quanh.
2. Sản xuất phân bón và sự phụ thuộc vào nhập khẩu
Việt Nam đã sản xuất được photpho vàng từ apatit, dùng làm nguyên liệu sản xuất axit photphoric, các sản phẩm gốc photpho và phân bón như supe lân, phân lân nung chảy, NPK, DAP. Tuy nhiên, Việt Nam vẫn phải nhập khẩu một lượng lớn phân bón, chủ yếu là phân đạm urê, phân kali, phân đạm SA, DAP, MAP và NPK. Tình trạng này cho thấy sản lượng phân bón trong nước chưa đáp ứng đủ nhu cầu, đặc biệt là khi nhu cầu phân bón chứa lân ngày càng tăng do sự phát triển của nông nghiệp, đặc biệt là ở các vùng trung du và miền núi. Việc tăng cường khai thác và chế biến apatit trong nước để sản xuất phân bón không chỉ góp phần đảm bảo an ninh lương thực mà còn giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu, thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội bền vững.
3. Các vấn đề môi trường liên quan đến khai thác apatit tại Việt Nam
Các hoạt động khai thác mỏ apatit tại Việt Nam, tương tự như các mỏ khoáng sản khác, gây ra nhiều vấn đề môi trường. Ngoài ô nhiễm từ quặng đuôi và đất đá thải, tiếng ồn và chấn động từ hoạt động khai thác và các nhà máy tuyển khoáng cũng ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân và người dân xung quanh. Ô nhiễm nước do kim loại hòa tan (Fe, Zn, Cd...) trong nước thải từ các nhà máy tuyển khoáng cũng là một vấn đề đáng quan tâm, phụ thuộc vào thành phần quặng và sự hiện diện của các khoáng vật sunfua và dung dịch axit. Ô nhiễm đất chủ yếu tập trung trong phạm vi hẹp quanh khu vực khai thác, nhưng nồng độ asen cao trong đất đá thải của một số nhà máy tuyển khoáng là một lời cảnh báo về nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Do đó, việc quản lý và giám sát chặt chẽ các hoạt động khai thác apatit để bảo vệ môi trường là rất cần thiết.
IV.Đánh giá hiện trạng môi trường tại Nhà máy tuyển Tằng Lỏong
Nghiên cứu tập trung vào Nhà máy tuyển Tằng Lỏong, một đơn vị khai thác và chế biến apatit lớn tại Lào Cai. Báo cáo đánh giá các vấn đề môi trường liên quan đến hoạt động của nhà máy, bao gồm: ô nhiễm nước (do chất thải rắn lơ lửng, kim loại nặng như Fe, Zn, Cd…), ô nhiễm không khí (bụi, tiếng ồn), và ô nhiễm đất. Nhà máy đã thực hiện một số biện pháp cải thiện môi trường, nhưng tiếng ồn tại một số khu vực vẫn vượt quá tiêu chuẩn cho phép (ví dụ, 92 dBA tại khu vực đập thô và máy nghiền bi).
1. Ô nhiễm nước tại Nhà máy tuyển Tằng Lỏong
Báo cáo đánh giá hiện trạng môi trường tại Nhà máy tuyển Tằng Lỏong tập trung vào vấn đề ô nhiễm nước. Nhà máy sử dụng nước từ hồ tuần hoàn, một phần nước sạch từ trạm bơm Tà Thàng được bổ sung cho việc pha chế thuốc tuyển và làm mát động cơ. Nước thải được xử lý sơ bộ qua hồ lắng tự nhiên, và phần nước trong được tái sử dụng. Tuy nhiên, sự cố mất điện (khoảng 6 lần/năm) có thể gây ra tình trạng tràn nước thải ra môi trường bên ngoài, cụ thể là suối Đường Đô và suối Phú Nhuận. Từ năm 2011, hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải đã giảm và nằm trong quy chuẩn cho phép (QCVN 40:2011/BTNMT), nhưng nguy cơ ô nhiễm vẫn tiềm ẩn nếu hệ thống xử lý không được duy trì tốt. Nước mưa trên mặt bằng nhà máy được thu gom vào hồ sự cố để lắng đọng, tuy nhiên, hiệu quả xử lý cần được đánh giá cụ thể hơn. Việc quản lý và xử lý nước thải hiệu quả là rất cần thiết để bảo vệ môi trường xung quanh nhà máy.
2. Ô nhiễm không khí và tiếng ồn
Một vấn đề môi trường khác tại Nhà máy tuyển Tằng Lỏong là tiếng ồn. Khu vực sản xuất chính là nguồn phát sinh tiếng ồn lớn, ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân (mất ngủ, suy nhược thần kinh, bệnh tim mạch). Mặc dù các thông số về chất lượng không khí (bụi) đã đạt quy chuẩn cho phép, nhưng mức độ tiếng ồn tại khu vực đập thô và máy nghiền bi (92 dBA) cao hơn mức cho phép (QĐ 3733/2002/QĐ–BYT, QCVN 26:2010/BTNMT), cần có giải pháp giảm thiểu tiếng ồn để bảo vệ sức khỏe công nhân và cộng đồng. Khí thải từ quá trình vận chuyển quặng (chủ yếu bằng đường sắt, 1-2 chuyến/ngày) tương đối thấp do độ ẩm của quặng apatit (18-20% H2O). Rác thải sinh hoạt chủ yếu là chất hữu cơ dễ phân hủy, tuy nhiên, các chất khó phân hủy như nilon, thủy tinh cần được xử lý đúng cách. Lò polime hóa hiện không hoạt động nên không gây ảnh hưởng đến môi trường.
3. Quản lý chất thải và tổng kết
Nhà máy tuyển Tằng Lỏong đã có những nỗ lực trong việc cải thiện môi trường, như thu gom nước thải vào hồ tuần hoàn và tái sử dụng. Các thông số môi trường nước thải đạt chuẩn (TSS, Cu, Asen, dầu mỡ khoáng, Cl, Coliform). Tuy nhiên, vấn đề tiếng ồn vẫn cần được giải quyết triệt để. Nhà máy cần tiếp tục áp dụng các biện pháp kỹ thuật và quản lý để giảm thiểu chất thải, tiết kiệm năng lượng, và xử lý phế thải theo hướng sản xuất sạch hơn. Việc bảo dưỡng, kiểm tra hệ thống thường xuyên để hạn chế rò rỉ nước và sự cố cũng rất quan trọng. An toàn phòng cháy chữa cháy cũng cần được chú trọng do đặc thù sản xuất với điện áp cao. Tổng kết lại, mặc dù đã có nhiều cải thiện, Nhà máy tuyển Tằng Lỏong vẫn cần tiếp tục nỗ lực để bảo đảm môi trường xung quanh được cải thiện hơn nữa.
V.Giải pháp nâng cao chất lượng môi trường tại Nhà máy tuyển Tằng Lỏong
Để giảm thiểu tác động môi trường, nghiên cứu đề xuất các giải pháp bao gồm: tối ưu hóa sử dụng nước, tái chế nước thải, tăng cường bảo dưỡng thiết bị để hạn chế rò rỉ, nâng cao an toàn phòng cháy chữa cháy, và tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn về tiếng ồn và khí thải. Nhà máy cần đầu tư công nghệ hiện đại và áp dụng các biện pháp quản lý môi trường hiệu quả hơn để đảm bảo sản xuất bền vững.
1. Giảm thiểu ô nhiễm nước
Để nâng cao chất lượng môi trường tại Nhà máy tuyển Tằng Lỏong, cần tập trung vào việc giảm thiểu ô nhiễm nước. Đề xuất bao gồm: duy trì hệ thống tái sử dụng nước thải, tận thu nước trong từng công đoạn để giảm lượng nước thải thải ra môi trường. Thường xuyên bảo dưỡng, kiểm tra các hệ thống bơm, thùng chứa, thiết bị tuyển, đường ống, van… để hạn chế tối đa rò rỉ nước cấp và nước thải. Trong trường hợp sự cố mất điện, cần đảm bảo nước thải được thu gom vào hồ sự cố và xử lý hiệu quả. Nếu lượng nước quá lớn, cần có hệ thống mương dẫn nước thải ra ngoài một cách an toàn, hạn chế tác động xấu đến các nguồn nước xung quanh. Đề xuất này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo trì hệ thống và quản lý hiệu quả nước thải để giảm thiểu ô nhiễm.
2. An toàn phòng cháy chữa cháy và giảm thiểu tiếng ồn
Do đặc thù là nhà máy sản xuất với điện áp cao, việc đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy là rất quan trọng. Giải pháp đề xuất bao gồm: trang bị đầy đủ dụng cụ phòng cháy chữa cháy trong các nhà xưởng, có phương án phòng cháy chữa cháy chi tiết và tuân thủ nghiêm ngặt các quy định. Các máy móc, thiết bị chịu áp lực phải có hồ sơ kỹ thuật để theo dõi các thông số. Lắp đặt hệ thống chống sét cho các nhà xưởng, nhà làm việc và ống khói. Kho chứa dầu và nguyên liệu dễ cháy cần được cách ly an toàn. Bên cạnh đó, cần có giải pháp giảm thiểu tiếng ồn, đặc biệt ở khu vực đập thô và máy nghiền bi, nơi mức độ tiếng ồn hiện đang vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Việc này đòi hỏi đầu tư vào thiết bị giảm ồn, tối ưu hóa quy trình sản xuất và tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn về tiếng ồn (QCVN 26:2010/BTNMT).
3. Quản lý tổng thể và hướng tới sản xuất bền vững
Tổng hợp các giải pháp, mục tiêu hướng tới là một mô hình sản xuất bền vững, giảm thiểu tác động đến môi trường. Điều này đòi hỏi việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật và phương pháp quản lý hiện đại, nhằm mục đích tiết kiệm nguyên liệu, năng lượng, giảm thiểu chất thải đến mức tối đa, xử lý và tận thu phế thải phát sinh. Phương pháp sản xuất ít chất thải hoặc không có chất thải cần được ưu tiên. Việc giám sát, đánh giá và cải tiến liên tục các biện pháp quản lý môi trường là cần thiết để đảm bảo hiệu quả lâu dài. Đầu tư vào công nghệ hiện đại, đào tạo nâng cao năng lực cho người lao động về bảo vệ môi trường cũng góp phần quan trọng trong việc thực hiện các giải pháp này. Nhà máy tuyển Tằng Lỏong cần coi trọng việc bảo vệ môi trường như một yếu tố quan trọng trong chiến lược phát triển bền vững.