Biện pháp giảm thiểu tác động trong khai thác và chế biến quặng nhôm ppt

Tác động trong khai tháca Bùn đỏ  Bùn đỏ là vấn đề được quan tâm nhất: Bùn đỏ là hỗn hợp bao gồm các chất như sắt, mangan… và một lượng xút dư thừa do quá trình dung hòa, tách quặng Al

BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG TRONG KHAI THÁC VÀ

CHẾ BIẾN QUẶNG NHÔM

Nội dung

• Tác động trong khai thác và chế biến quặng nhôm

Quy trình khai thác

 Đầu tiên là thăm dò các vùng phân bố quặng.

 Tiếp đến là giải phóng mặt bằng, lớp thảm thực vật, đền bù, tái định

cư cho người dân.

 Sau cùng là tiến hành khai thác quặng.

 Quặng sẽ được tuyển rửa để chế biến alumina, có thể được xuất

khẩu hay đưa vào nhà máy luyện nhôm.

 Với quy trình sản xuất này, toàn bộ thảm thực vật, kiến trúc của vùng quặng sẽ thay đổi, sau khi khai khoáng phải tái tạo lại hoàn toàn cây trồng, vật nuôi, công trình dân sinh trên mặt đất Trong khi

đó, để tái tạo lại những mảng rừng bạt ngàn này phải mất đến hàng chục năm, hàng trăm năm

 Quá trình tuyển quặng và chế biến alumina sẽ cần một lượng nước lớn và thải ra môi trường nhiều loại chất thải lỏng và rắn Trong đó, đáng lưu ý nhất là bùn đỏ, một loại chất thải độc hại và nguy hiểm có độ pH cao, không tự tiêu hủy được

Tác động trong khai thác

a) Bùn đỏ

 Bùn đỏ là vấn đề được quan tâm nhất: Bùn đỏ là hỗn hợp

bao gồm các chất như sắt, mangan… và một lượng xút dư thừa do quá trình dung hòa, tách quặng Alumin.

 Với quy hoạch phát triển bauxit ở Tây Nguyên đến năm

2015 mỗi năm sản xuất khoảng 7 triệu tấn Alumin, tương đương với việc thải ra môi trường 10 triệu tấn bùn đỏ Đến năm 2025 là 15 triệu tấn alumin tương đương với 23 triệu tấn bùn đỏ Cứ như thế sau 10 năm sẽ có 230 triệu tấn và sau 50 năm sẽ có 1,15 tỷ tấn bùn đỏ tồn đọng trên vùng Tây Nguyên

Hiện nay, trên thế giới chưa có nước nào xử lý triệt để được vấn đề bùn đỏ Cách phổ biến mà người ta vẫn thường làm là chôn lấp bùn đỏ ở các vùng đất ít người, ven biển để tránh độc hại

Vấn đề đặt ra là liệu các giải pháp kỹ thuật (hồ chứa lót vải địa kỹ thuật) có thể đảm bảo giữ được bùn đỏ không ngấm xuống đất, không hòa vào nước ngầm gây ô nhiễm môi trường hay không ?

b) Thiếu nước

 Tài nguyên nước mặt và nước ngầm ở Tây Nguyên là rất hạn chế.

 Hiện tại, mực nước ngầm ở Tây Nguyên đang giảm xuống một

cách báo động do nhu cầu sử dụng ngày càng tăng, đặc biệt cho phát triển cây công nghiệp.

 Việc tuyển rửa quặng Bauxit và chế biến Alumin đòi hỏi một

lượng nước rất lớn, các nhà khoa học cảnh báo rằng Tây Nguyên

và Nam Trung Bộ sẽ rơi vào tình trạng thiếu nước trầm trọng.

c) Thảm thực vật

 Giảm tỷ lệ che phủ, suy giảm đa dạng sinh học.

 Do đặc điểm quặng Bauxit có tầng mỏng và phân bố dàn trải trên

diện tích bề mặt rộng, nên trong quá trình khai thác Bauxit sẽ phải chặt hạ, phá bỏ một diện tích lớn rừng tự nhiên, rừng trồng và thảm thực vật cây công nghiệp: Cao su, Chè, Cà phê, Điều, Tiêu

 Tây Nguyên là vùng có lượng mưa lớn (trên 2000mm/năm), nên

nguy cơ xói mòn, rửa trôi đất đai lớn, khó có khả năng hoàn thổ, phát triển lại thảm thực vật sau khai thác Bauxit.

d) Ô nhiễm bụi, không khí

 Quá trình khai thác và vận chuyển quặng Bauxit từ các điểm quặng

đến nhà máy tuyển sẽ gây ra ô nhiễm không khí do bụi và các khí thải bởi phương tiện giao thông.

 Với công suất như ở nhà máy Nhân Cơ là 600.000 tấn /năm, tương

đương với lượng quặng thô cần khai thác là 3 triệu tấn / năm Ước tính hằng ngày sẽ có khoảng 400 chuyến xe vận chuyển quặng đến nhà máy tuyển rửa

 Với đặc thù của đất đỏ Tây Nguyên và mùa khô kéo dài trong 6

tháng, các khu dân cư xung quanh sẽ bị bao trùm bởi bụi đất đỏ Bazan, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của người dân.

Tác động môi trường đất

• Tác động tới môi trường đất trước tiên là việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất trong đó một lượng lớn diện tích đất rừng, cây công nghiêp, cây nông nghiệp hoa màu thực phẩm sẽ mất đi thay vào đó là những mảnh đất trơ sỏi đá của hoạt động khai khoáng ( ở Đắc Nông, Bauxite phân bố trên 2/3 diện tích tự nhiên của tỉnh) Một khi lượng đất trên mặt bị bốc đi sẽ đồng thời làm giảm độ ẩm của đất nên không có khả năng tái phủ xanh sau khi khai thác.

Các mương xói hình thành trên bền mặt nền đất bị bóc lớp phủ (nguồn: inernet)

Tác động trong chế biến nhôm

• Ảnh hưởng đến môi trường của việc chế biến bauxite thành alumina

• Quá trình chế biến bauxite tạo ra rất nhièu chất thải rắn khó phân huỷ có hại cho môi trường Về mặt thạch học, bauxite Tây Nguyên gồm 3 thành phần chính là gibbsite (hay còn gọi là trihydrate nhôm Al2O3.3H2O), boehmite (hay còn gọi là monohydrate nhôm Al2O3.H2O) và diaspore (có thành phần tương tự như boehmite nhưng cứng hơn).

• Quá trình xử lý để chế biến bauxite thành alumina sẽ tạo ra các đuôi quặng không hoà tan chứa các thành phần gồm  các oxid sắt, silic, titanium và các nguyên tố đi kèm như kẽm, phôtpho, nickel và vanadium Các thành phần này trong chất thải không phân huỷ kể cả trong điều kiện nhiệt độ cao.

• Các chất thải này tuy không độc hại  nhưng rất bền vững về mặt hoá học nên có tác động xấu đến môi trường đất Tỷ lệ chất thải (đuôi quặng) này rất lớn Tuỳ thuộc vào chất lượng của bauxits và công nghệ chế biến có thể lên tới 2,5 tấn/ 1tấn sảm phẩm alumina Việc bảo quản các chất thải này để không gây ô nhiễm cho  môi trường đất và nước là rất tốn kém Đôi khi

trong điều kiện ở Tây Nguyên là không khả thi.

moitruong/module/news/viewcontent.asp?

ID=533&langid=1

• Ảnh hưởng tới môi trường của việc sản xuất aluminium.

• Quá trình sản xuất tiếp theo là chế biến alumina thành aluminium (điện phân nhôm) Quá trình này có nhiều loại chất thải: chất thải rắn và chất phát thải Trong số các chất thải rắn, đáng quan tâm là chất thải cathode có khối lượng rất lớn Chất thải này được hình thành thường xuyên sau mỗi chu kỳ sử dụng của cathode được làm từ các thành phần điện phân và cyanide Chất thải cathode đòi hỏi phải được chôn cất dưới đất không để tiếp xúc với nước mặt và nước ngầm và phải thường xuyên giám sát theo dõi sự thay đổi về thành phần của chúng Trong quá trình chờ đợi để chôn cất, chất thải này phải được bảo quản nghiêm ngặt nơi khô ráo Nhiều nước cũng đã nghiên cứu sử dụng chất thải này cho phát điện hoặc cho các ngành công nghiệp khác như thép, xi măng…

• Chất phát thải của quá trình sản xuất nhôm cũng rất nguy hại Với các thế hệ công nghệ tiên tiến (thế hệ 3-4) các nhà máy sản xuất nhôm có mức độ phát thải vẫn rất cao Tính bình quân mức độ ô nhiễm sẽ lên tới 0,5-1 kg chất phát thải fluoride/1 tấn nhôm Chất phát thải flouride có ở hai dạng hỗn hợp vô cơ (Nà, AlF3, Na3AlF6 dạng hạt và HF dạng khí) và hỗn hợp hữu cơ (CF4, C2F6) dạng khí) Vì các chất phát thải flouride có tác động rất mạnh đến các nguồn thực vật ngành nhôm đòi hỏi phải khử tối thiểu 96-99% chất phát thải này Mặc dù công nghệ tiên tiến đã hạn chế phát thải nhưng việc ô nhiễm CF4 vẫn ở mức độ cao.

Biện pháp giảm thiểu tác động

1 Giải quyết vấn đề bùn đỏ.

• Một số nước như Pháp, Áo xử lý bùn đỏ bằng cách đổ ra gần biển Nước biển và bùn đỏ có thể chung sống bền vững với nhau Ở Việt Nam, các chuyên gia của COMECON trước đây cũng đã tính tới phương án đưa quặng từ Tây Nguyên xuống Bình Thuận để tuyển và sản xuất alumina, để đưa bùn đỏ ra biển Nhưng chi phí sẽ rất cao (phải vận chuyển không công gần 70% khối lượng), nên dự án không khả thi.

• Chôn cất bùn đỏ, chi phí cao Dự án ở Aughinsh ở Izland với diện tích 78ha (giai đoạn 2) triển khai trong các năm 2008-2010 sẽ tiêu phí hết 60 triệu USD Dự án Euralumina (ở Ý) mở rộng bể chứa bùn đỏ gần bờ biển triển khai giai đoạn 2008-

2010 sẽ tiêu tốn 81,5 triệu USD.

• Đáng chú ý, công ty TenCate của Mỹ đã đưa ra công nghệ Geotube® lưu giữ bùn

đỏ trong các túi đặc biệt Trên cơ sở đó, Canada đã đầu tư 226,8 triệu USD để xây dựng một nhà máy chuyên sản xuất túi đựng bùn đỏ công suất 80.000 tấn/năm (dự kiến hoàn thành cuối 2008) Rusal cũng dự tính sẽ dùng các túi Geotube này để đựng bùn đỏ.

2 Giải pháp xanh (trồng cỏ vetiver).

Vetiver?

Ðây là loại cây lưu niên, chỉ cần chăm sóc tối thiểu là nhanh chóng hình thành hàng rào dày đặc chịu hạn hán và ngập lụt tốt Phần lớn rễ cỏ vetiver mọc thẳng xuống ít nhất ba mét.

Do bộ rễ phát triển mạnh thành chùm, đan xen trong đất và có thể chịu lực bằng 1/6 lần so với bê-tông nên hàng rào vetiver có tác động đệm rất tốt, chống được xói mòn nếu đặt theo đường đồng mức với khoảng cách nhất định Ngoài việc là một hàng rào bảo vệ hiệu quả, cỏ vetiver còn có thể giải phóng được năng lượng từ dòng xoáy của nước lũ tạo thành dải bờ kè thiên nhiên bảo vệ các công trình cơ sở hạ tầng rất hiệu quả và rẻ, giúp bảo

vệ các công trình đập, kênh, đường bộ, sông hồ thủy điện không bị bồi lấp, chống lũ lụt, hạn chế dòng chảy mất mùa trên diện rộng, cả thiện chất

lượng nước thải và nước ô nhiễm.

Công dụng bảo vệ môi trường trong khai thác bauxite.

Phủ xanh lớp đất thô, tăng độ bền cho đất, chống sói mòn, mang lại vẽ mỹ quan cho khu vực khai thác bauxite.

Phương phápThiết kế đường bao(VENEZUELA).

• Đánh giá khảo sát địa điểm cần khôi phục.

• Lấy mẫu đất đem phân tích.

Những yếu tố cần quan tâm : trạng thái tồn tại của dòng nước trong khu vực, sự ổn định của đất, mái dốc Đây là những yếu tố cần thiết để xây dựng đường bao Khoảng cách giữa các đường bao là từ 0.8 – 1.0m.

Bản thiết kế đường bao vetiver của venezuela [1]

Thi công

Công nhân đang thi công [3]

III Khả năng ứng dụng các giải pháp bảo vệ môi trường của nước ngoài và biện pháp bảo vệ môi

trường của Việt Nam.

1 Khả năng ứng dụng các công nghệ bảo vệ môi trường của nước ngoài vào

Việt Nam.

• Trồng cỏ Vetiver Cỏ vetiver du nhập vào Việt Nam năm 1999, và được sữ

dụng nhiều trong các lĩnh vực chống sạt lỡ, xói mòn, phủ xanh Giá thành tương đối rẻ, sức sống tốt, phương pháp thi công tương đối đơn giản Nên đây

là phương pháp hữu hiệu mà Việt Nam có thể học hỏi của thế giới.

• Giải quyết vấn đề bùn đỏ Đây là công đoạn khó khăn, cần huy động ngồn vốn

lớn, Khả năng rủi ro cao Việt Nam là một đất nước còn khá nghèo nên việc giải quyết vấn đề này còn khá nan giải:

 Phương pháp chuyển bùn ra biển (Pháp, Áo) : do địa thế vùng khai

thác bauxite Việt Nam nằm ở Tây Nguyên cách xa biển nê việc vận chuyển bùn ra biển hết sức khó khăn, và tốn kém Nên phương pháp này không khả thi.

 Chôn cất bùn (Aughinsh ở Izland): Có thể thực hiện tại chỗ không cần

vận chuyển Chi phí tương đối cao Đây là phương pháp tốt mà Việt Nam nên sử dụng.

 Sử dụng túi chứa Bauxite (công ty TenCate của Mỹ ) : Việt Nam chưa

có công nghệ sản xuất loại túi này, nếu đầu tư xây dựng và mua công nghệ thì không đủ kinh phí Có thể nhập sản phẩm về sử dụng, nếu giá thành rẻ.

2 Biện pháp bảo vệ môi trường của Việt Nam.

a Đối với bụi trong không khí:

• Do đặc điểm của công tác ngoải trời trong khoảng không gian rộng, quá trình khai thác tạo thành bụi đất là chủ yếu nên trong khai trường cần có các giải pháp

kỹ thuật như sau để tránh bụi lan truyền:

• Sử dụng các loại bom nước bắn vào không khí trong khu vực đang khai thác, có

sự hoạt động của các phương tiện xe múc, xe ben.

• Dùng nước tưới lên các khu vực đang thực hiện công tác khai khoáng.

• Lắp đặt hệ thống phun sương trong khu vực khai khoáng.

b Đối với tiếng ồn :

Là nhân tố khó khống chế triệt để trong quá trình khai thác do đặc trưng của hoạt động khai thác bằng các phương tiện cơ giới khi vận hành, nhưng có thể giảm thiểu bằng cách thường xuyên kiểm tra tình trạng hoạt động của phương tiện, không sử dụng những phương tiện quá cũ.

c Xử lý bùn đỏ :

• Ngoài phương pháp chôn lấp, ta có thể sử dụng các phương pháp khác như:

• Làm sân phơi khô và sử dụng vào mục đích trồng các loại cây thích hợp.

• Làm bể phân hủy bùn hiếu khí: biến vật thải thành các thành phần không độc hại.

• Đầu tư, nghiên cứu các dây chuyền công nghệ xử lý bùn đỏ.

d Giảm thiểu các tác động đến môi trường đất - nước.

• Để giảm thiểu tác động tới môi trường đất – nước cần có biện pháp xử lý tốt lượng nước thải ra trong quá trình rửa quặng và tuyển quặng Cần đầu tư một công nghệ lắng lọc bùn, xử lý nước hiệu quả trước khi đưa ra môi trường

• Nếu không thể giải quyết lượng bùn đỏ một cách triệt để hay không xử lý được phải tiến hành chôn lấp hợp lý Phải chọn vị trí thích hợp trong các vùng thấp trũng nơi có ít dân cư Sử dụng các loại vật liệu tấm lót để cách đáy không cho thấm tràm ra ngoài.

• Ngoài ra, có thể nghiên cứu các loại cây có thể sinh sống trong các vùng bùn đỏ nay để tiến hành cải tạo dần

4 CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG

được những thuận lợi sau

4.2 Sau khi mỏ đi vào hoạt động.

+ Lớp phủ bị bóc phải được thu gom hợp lý để

thuận lợi sau khi hoàn thổ.

+ Đất đá bị loại bỏ trong quá trình sàng, lọc, tuyển quặng phải thu gom hợp lý để thuận lợi cho việc san lấp sau này.

+ Nước thải trong quá trình tuyển quặng phải

được sử lý đạt tiêu chuẩn trươc khi thải ra môi trường.

+ Tuyên truyền cho công nhân trong khu mỏ phải

có ý thúc về môi trường xung quanh.

4.3 Kết thúc khai thác.

+ Mỏ phải được san gạt, nền chặt.

+ Trồng cây gây rừng, phủ xanh thảm thực vật.

4.4 Bổ xung và hoàn thiện các văn bản

pháp qui về bảo về môi trường

• Tái chế nhôm – Lựa chọn khôn ngoan

Tài nguyên bô-xít cũng có hạn trong khi nhu cầu của con người ngày càng cao Hằng năm, có hàng trăm nghìn các sản phẩm (được sản xuất từ nhôm hoàn toàn hay một phần) bị thải loại gây nên một sự lãng phí rất lớn Các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu tái chế nhôm từ những phế thải

trên thế giới sẽ đỡ bị tàn phá hơn (4)

Tổng lượng nhôm được tái chế từ phế thải đã tăng từ 1,4 triệu tấn năm 1980 lên 6,8 triệu tấn vào năm 2004 Ngành vận tải là một nguồn cung cấp nhôm tái chế quan trọng nhất Ngày nay, nhôm tái chế được sản xuất nhờ sự đóng góp từ 44% phế thải của ngành vận tải, 28% phế thải của ngành đóng gói/bao bì; 10% phế thải của ngành kỹ thuật và cáp; và 7% phế thải từ ngành xây dựng; và một số ít nguồn khác Tuy nhiên, theo dự đoán trong thập kỷ tới, phế thải nhôm từ ngành xây dựng sẽ tăng 33% còn phế thải nhôm từ ngành vận tải sẽ giảm xuống còn 32% (5)

Tái chế nhôm giúp tiết kiệm trên 80% nhu cầu năng lượng so với quá trình tinh chế nhôm mới từ nguyên liệu thô vì nó cắt giảm đi các quy trình nung chảy tốn nhiều năng lượng Do đó sẽ giảm thải những chất có hại vào môi trường, trong đó có khí nhà kính Tái chế nhôm cũng sẽ là một yếu tố cần thiết cho sự phát triển bền vững Hiện nay, tái chế nhôm giúp giảm thiểu 80 triệu tấn khí nhà kính thải ra mỗi năm, tương đương với việc phát thải của

15 triệu ôtô (5)

Thế giới hiện có khoảng 2/3 lượng nhôm đã từng được sản xuất ra từ năm 1886 vẫn đang được sử dụng Trong khi đó, từ giữa năm 1990 - 2000 đã

có 7,1 triệu tấn lon/hộp nhôm bị bỏ đi tương đương với 8,236 tỷ USD doanh thu bị mất Lượng nhôm bỏ đi này đủ để sản xuất một lượng máy bay thương mại gấp 25 lần số máy bay hiện có trên toàn thế giới! (2)

Tại Mỹ, từ năm 1970 - 2001 đã có 903 tỷ lon/hộp nhôm bị bỏ đi Chỉ tính riêng năm 2001 đã có 50,7 tỷ lon/hộp nhôm bị vứt bỏ, nếu số lượng này được

tái chế thì có thể tiết kiệm được năng lượng tương đương với 16 triệu thùng dầu thô, số lượng dầu đó đủ cung cấp năng lượng cho 2,7 triệu gia đình

Mỹ hay cho hơn 1 triệu xe ô tô trong một năm Đồng thời, việc tái chế này cũng có thể ngăn chặn được việc thải ra 75.000 tấn khí thải dioxide sulfur

và ô-xít ni-tơ phát ra từ việc sản xuất nhôm tinh luyện mới (2)