3.2.1. Tác động củaquá trình tuyển quặng tới môi trường
a. Tác động tới môi trường không khí, tiếng ồn
Nguồn gây ra bụi: Phát sinh do quá trình xúc bốc, vận chuyển, bốc xếp, công tác vận tải và quá trình chế biến quặng (từ các công đoạn xay, sàng, nghiền khô, vận chuyển,...). Lượng bụi này nếu không có biện pháp xử lý/giảm thiểu sẽ gây ảnh hưởng xấutới sức khỏe củacán bộ công nhân viên đang làm việc tại công ty.
Khí thải: Phát sinh do các hoạt động của các phương tiện ra vào khu vực khai thác và chế biến bao gồm: SO2, NO2, CO, CO2,… Tuy nhiên, do khu vực xí nghiệp rộng, dân cư sinh sống cách xa, các khí phân tán nhanh và không liên tục nên không gây ảnh hưởng nhiều tới môi trường không khí xung quanh.
Tiếng ồn: Phát sinh từ hoạt động của các phương tiện vận tải, quá trình chế biến nghiền quặng. Hoạt động liên tục của xưởngnghiền quặng gây nên mức ồn lớn và diễn ra liên tục,điều này có ảnh hưởng không nhỏ tới sức khỏe, tinh thần của người lao động trong xí nghiệp.
b. Tác động tới môi trường đất
Quá trình xây dựng dự án làm thay đổi địa hình và mục tiêu sử dụng đất. Các tác động từ quá trình này chủ yếu làm hạ thấp địa hình và thay đổi cảnh quan khu mỏ; thảm thực vật bị phá hủy làm tăng nguy cơ xói mòn đất.
Tác động của chất thải rắn sản xuất tới môi trường đất không lớn nhưng cần diện tích đổ thải lớn; chất thải rắn sản xuất được đổ thải tại các khu vực trống quanh xưởng tuyển, không quy hoạch một khu vực riêng gây mất thẩm mỹ và dễ bị rửa trôi xuống suối Láo gây bồi lắng.
c. Tác động tới môi trường nước
Nước thải tuyển quặng phát sinh từ:Vít rửa của tuyển quặng không nhiễm từ, hệ thống tuyển từ và bể chứa quặng sau tuyển từ; nước rửa sàn, nước rơi vãi từ hệ thống cấp nước cho hoạt động tuyển quặng. Nước thải này có hàm lượng rắn lơ lửng cao, toàn bộ đều được dẫn chung vào bể chứa 1.
30
Thành phần rắn lơ lửng trong nước thải chủ yếu là quặng nhiễm từ và không nhiễm từ từ có kích thước rất nhỏ bị thất thoát trong quá trình tuyển; đất, cát sạn và một lượng rất nhỏ các thành phần hữu cơ rắn có trong quặng,... Toàn bộ nước thải được xử lý bằng phương pháp lắng tại bể lắng trong khuôn viên xí nghiệp.
Khu vực chế biến quặng tương đối lớn nên lượng nước mưa chảy tràn khá nhiều, đặc biệt khi nó chảy trên bề mặt với địa hình đồi núi sẽ rạo thành dòng chảy với cường độ rất lớn. Trong quá trình di chuyển, nước mưa chảy tràn sẽ mang theo một lượng đất, đá, các chất rắn lơ lửng gây bồi lắng lòng suối, tác động tiêu cực đến nguồn nước mặt.
3.2.2. Lãng phí nước và điện năng trong tuyển quặng
a. Lãng phí nước
Để thấy rõ sự lãng phí tài nguyên nước, đề tài đã tính toán, thực hiện cân bằng nước tại từng công đoạn sản xuất trong và xem xét, tính toán lại định mức tiêu thụ nước cũng như lượng nước sử dụng thực tế cho quá trình tuyển quặng sắt tại xưởng tuyển. Kết quả được trình bày trong Bảng 3.2.
Bảng 3.2. Định mức tiêu thụ cần thiết và mức sử dụng thực tế tại xưởng tuyển
Loại quặng Định mức tiêu thụ (m3/tấn quặng thô)
Thực tế sử dụng (m3/tấn quặng thô)
Quặng không từ 4,00 8,93
Quặng có từ 10,10 14,58
Theo Bảng 3.2, lượng nước sử dụng thực tế tại xưởng tuyển hiện nay lớn hơn rất nhiều so với định mức tiêu thụ cần thiết đối với quy trình tuyển 1 tấn quặng thô. Qua đó có thể thấy được sự lãng phí trong việc sử dụng nước tại đây là rất lớn và cần có giải pháp nhằm giảm thiểu sự lãng phí.
b. Lãng phí điện năng
Công suất tiêu thụ điện năng của các bộ phận trong dây chuyền chế biến quặng không từ và có từ tại xưởng tuyển như sau:
31
Bảng 3.3. Mức tiêu hao điện năng các thiết bị trong quy trình chế biến quặng
TT Tên thiết bị Số lượng
(Cái)
Công suất (kWh)
Tiêu thụ/giờ (kW)
Quy trình chế biến quặng không từ
1 Máy nghiền hàm sơ cấp 1 15 15
2 Máy nghiền hàm thứ cấp 1 7,5 7,5
3 Băng tải 1 3 3
4 Vít rửa 2 7,5 15
5 Sàng rung 1 7,5 7,5
6 Máy bơm nước 150m3/h 1 30 30
Tổng 78
Tiêu thụ khi chế biến 1 tấn quặng thô (kW) 4,64
Quy trình chế biến quặng nhiễm từ
1 Máy nghiền hàm sơ cấp 1 15 15
2 Máy nghiền hàm thứ cấp 1 7,5 7,5
3 Máy nghiền búa 1 22 22
4 Vít rửa 2 7,5 15
5 Máy bơm bùn sau vít rửa 1 4 4
6 Phễu cấp liệu 1 1,1 1,1 7 Máy nghiền bi 1 22 22 8 Máy phân cấp 1 3 3 9 Máy tuyển từ 5 10 50 10 Băng tải 3 3 9 11
Máy bơm nước 150m3/h 1 30 30
Máy bơm nước 50m3/h 1 15 15
Máy bơm nước 30m3/h 1 7,5 7,5
Máy bơm nước 15m3/h 1 5,5 5,5
Tổng 206,6
32
Trong toàn bộ quy trình tuyển quặng có từ và tuyển quặng không từ của xưởng tuyển, máy bơm nước là bộ phận tiêu thụ điện nhiều nhất trong cả 2 dây chuyền sản xuất, tiếp theo là máy nghiền bi, máy nghiền búa, vít rửa và máy nghiền hàm. Các bộ phận này có tiềm năng tiết kiệm điện năng thông qua việc hoạt động máy móc hiệu quả hơn và kiểm soát khối lượng, chất lượng các đầu vào của sản xuất.
3.2.3. Lãng phí tài nguyên trong tuyển quặng
Lượng thu hoạch và hàm lượng sắt trong các sản phẩm sau chế biến như sau:
Bảng 3.4. Đặc điểm sản phẩm sau chế biến của Hoàng Nam
Loại quặng Sản phẩm Thu hoạch (%) %Fe Giá bán
(đồng/tấn) Quặng không từ Nguyên khai 100 36,99 200.000 5-20mm 45,07 40,34 600.000 20-40mm 36,60 39,23 600.000 <5mm 18,31 24,26 - Quặng có từ Nguyên khai 100 28,58 200.000 Tinh quặng 50 52 1.000.000 Quặng đuôi 33,3 >10 -
Toàn bộ sản phẩm thu được từ quá trình tuyển quặng đều được thu mua bởi tập đoàn Hòa Phát. Quá trình tuyển quặng không từ tạo sản phẩm phụ là quặng cỡ hạt <5mm có hàm lượng tổng sắt đạt 24,26% và quá trình tuyển quặng có từ tạo sản phụ là quặng đuôi có hàm lượng tổng sắt >10%. Hai sản phẩm phụ này không thể tiêu thụ do không đạt tiêu chuẩn đầu ra nhưng không thể coi là chất thải rắn do hàm lượng sắt cao.
Hiện tại, hai sản phẩm phụ được chất đống tại các khu đất trống quanh xưởng tuyển gây lãng phí tài nguyên rất lớn. Do vậy, cần phải có giải pháp để tận thu tài nguyên trong các sản phẩm phụ này.
33
3.3. ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG TUYỂN QUẶNG TẠI MỎ SUỐI LÁO LÁO
3.3.1. Các bước chuẩn bị dữ liệu cho thực hiện SXSH
a. Thành lập nhóm đánh giá SXSH
Việc thành lập nhóm đánh giá SXSH là rất cần thiết khi triển khai chương trình đánh giá SXSH. Các thành viên của nhóm là cán bộ của công ty trực tiếp thực hiện, có thể có sự hỗ trợ triển khai của chuyên gia bên ngoài. Nhóm đánh giá SXSH sẽ bắt đầu quá trình đánh giá bằng việc thu thập các thông tin sản xuất cơ bản của doanh nghiệp để cùng phân tích với các thành viên trong nhóm.
Các thông tin thu thập được liệt kê trong Bảng 3.5.Trong đó, nước sử dụng được bơm trực tiếp từ suối Láo nên nghiên cứu không tính chi phí sử dụng nước.
Bảng 3.5. Các thông tin cơ bản về sử dụng nguyên, nhiên liệu trong sản xuất
Loại nguyên nhiên liệu Giá (đồng) Số lượng/tấn quặng thô Chi phí/tấn quặng thô Quặng nhiễm từ Quặng thô (tấn) 182.000 1.000 182.000 Dầu Diezen (lít) 22.530 0,870 19.601 Dầu nhớt (lít) 68.333 0,009 615 Bi sắt (kg) 32.000 0,258 8.256 Mỡ bôi trơn (lít) 32.000 - - Nước (m3) - 14,58 - Điện (kW) 1.393,7 12,3 17.142,51 Quặng không từ Quặng thô (tấn) 182.000 1.000 182.000 Dầu Diezen (lít) 22.530 0,499 11.250 Dầu nhớt (lít) 68.333 0,005 308 Mỡ bôi trơn (lít) 32.000 - - Nước (m3) - 8,93 - Điện (kW) 1.393,7 4,64 6.467
34
b. Phân tích các công đoạn và xác định lãng phí
Hình 3.1 và Hình 3.2đã thể hiện đầy đủ quy trình tuyển vàsự phát sinh dòng thải của quá trình tuyển quặng không từ và quặng có từ của xưởng tuyển tại mỏSuối Láo.Quá trình quan sátthực địa và lập quy trình sản xuất, nhóm SXSH tiến hành quan sát và ghi chép hiện trạng quản lý nội vi tại xí nghiệp. Đây là cơ sở nhận dạng, phát hiện sự thất thoát, lãng phí nguyên nhiên liệu trong sản xuất.
Bảng 3.6. Phân tích các nguồn thải tại từng công đoạn sản xuất
Khu vực Quan sát
Chuẩn bị nguyên liệu
-Bụi phát thải nhiều từ quá trình xúc, đổ và cấp nguyên liệu -Khối lượng tạp chất trong quặng thô không từ nhiều Máy đập hàm sơ cấp -Tiếng ồn lớn -Phát thải bụi Máy đập hàm thứ cấp -Tiếng ồn lớn -Phát thải bụi
-Có một lượng nhỏ quặng rơi vãi Máy nghiền búa -Tiếng ồn lớn
-Phát thải bụi
Vít rửa -Tiếng ồn
Phễu cấp liệu -Tiếng ồn Máy nghiền bi -Tiếng ồn Xoắn phân cấp -Tiếng ồn Hệ thống tuyển từ - Tiếng ồn Khu vực chứa
thành phẩm
-Quặng nhiễm từ cỡ hạt <0,5mm chất đống để ngoài trời dễ thất thoát khi thời tiết có gió to và mưa to.
Hệ thống cấp nước
-Không có bể chứa nước cấp. Nước được bơm trực tiếp từ suối Láo qua các đường ống tới các công đoạn sản xuất. -Đường ống xuất hiện nhiều chỗ rò rỉ.
Hệ thống bể chứa nước thải
-Chất thải rắn nạo vét từ bể lắng thành phần chủ yếu là cátchưa có mục đích sử dụng.
35 3.3.2. Phân tích các công đoạn sản xuất
a. Chuẩn bị sơ đồ dây chuyền sản xuất
Chuẩn bị sơ đồ quy trình và lựa chọn công đoạn vận hành quan trọng để tiến hành đánh giá là bước quan trọng trong đánh giá SXSH.Sơ đồkhối của dây chuyền sản xuất đã được thể hiện đầy đủ trongHình 3.1và Hình 3.2.
b. Cân bằng nguyên vật liệu
Cân bằng nguyên vật liệu là công cụ thống kê ghi lại một cách định lượng nguyên vật liệu sử dụng tại mỗi công đoạn sản xuất. Trên cơ sở đó, có thể định lượng các tiêu hao, tổn thất và phát thải trong quy trình.
Cân bằng vật chất:
Hình 3.3 và Hình 3.4 là sơ đồ khối giúp cân bằng vật liệu cho quá trình tuyển khoáng tại xưởng tuyển mỏ suốiLáo.
Sản phẩm: 1.000,03 kg Cỡ hạt: 5-20mm
448,29kg
Cỡ hạt: 20-40mm 551,74kg Quặng nguyên khai
1.830kg
Đập hàm sơ cấp:1225,44kg
Sàng rung: 1224,17 – x (kg)
Vít rửa: 1224,17kg Nước thải chứa x (kg) đất, bùn, cát … Đập hàm thứ cấp: 1224,34kg Quặng >40mm Thành phần cấp hạt <5mm 189,66kg Bụi: 0,17 kg Rơi vãi: 0,93 kg Bụi: 0,17 kg Bụi: 0,31kg Đất, đá thải: 604,25kg 91,84kg
36
Tính lượng tạp chất (đất, bùn, cát,…) trong nước thải công đoạn vít rửa Gọi lượng tạp chất cần tính là: x
Đầu vào tại công đoạn sàng rung: 1.224,17 – x (kg)
Đầu ra sau sàng rung: Sản phẩm (1.000,03kg); chất thải (189,66kg) Có: Đầu vào = Đầu ra + Chất thải
1.224,17 – x = 1.000,03 + 189,66
Từ đó, có thể tính được khối lượng đất, cát,… lẫn trong quặng được tách ra bằng vít rửa khi sản xuất 1 tấn sản phẩm là: 34,48kg
Hình 3.3. Cân bằng vật liệu quy trình tuyển quặng không nhiễm từ
Bụi: 0,34kg Bụi: 0,28kg Rơi vãi: 1,02kg Bụi: 0,28kg Bụi: 0,08kg Quặng thô: 2.000kg Đập hàm sơ cấp: 1.999,66kg Đập hàm thứ cấp: 1.998,36kg Vít rửa: 1.998kg Phễu cấp liệu: 1.866,8kg Máy nghiền bi: 1.866,8kg
Hệ thống tuyển từ: 1.998kg Xoắn phân cấp: 1.866,8kg
Bể chứa quặng tinh 1.028,97kg
Hỗn hợpchứa 131,2kg bùn, đất,…
Nước thải chứa 619,4kg vật chất không từ Nghiền búa: 1.998,08kg Quặng cỡ Quặng tinh 1.000kg
Nước thải chứa x(kg) chất rắn lơ lửng 746,72kg
Bể chứa quặng đuôi 349,7kg
Quặng đuôi 333kg
37
Tính lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải sau bể chứa sản phẩm Gọi lượng chất rắn lơ lửng cần tính là: x (có: x = y + z)
Trong đó: y là lượng chất rắn lơ lửng tách từ bể chứa quặng tinh z là lượng chất rắn lơ lửng tách từ bể chứa quặng đuôi - Tổng khối lượng chất rắn trong bể
chứa quặng tinh là: 1.028,97kg
- Đầu ra sau bể chứa gồm 1.000kg quặng tinh và x(kg) chất rắn lơ lửng - Có: 1.028,97 = 1.000 + x
Do đó x = 28,97kg
-Tổng khối lượng chất rắn trong bể chứa quặng đuôi là: 349,7kg
-Đầu ra sau bể chứa gồm 333kg quặng đuôi và y(kg) chất rắn lơ lửng
-Có: 349,7 = 333 + y Do đó y = 16,7kg
Như vậy, tổng lượng chất thải rắn tách ra từ bể chứa sản phẩm cùng nước thải là z = 28,97 + 16,7 = 45,67kg
Hình 3.4. Cân bằng vật liệu quy trình tuyển quặng nhiễm từ Cân bằng nước:
Bảng 3.7giúp cân bằng nước của xưởng tuyển. Quá trình cân bằng đã bỏ qua yếu tố bốc hơi. Các công thức sử dụng trong tính cân bằng nước:
Công thức chung cho toàn bộ quy trình:
Tổng lượng sử dụng = Tổng lượng nước trong quặng + Tổng lượng nước thải Công thức tính toán tại từng công đoạn:
Lượng nước sử dụng = Lượng nước vào + Lượng nước thêm
Trong đó:
Nước vào là lượng nước theo quặng được chuyển tới từ công đoạn trước Nước thêm là lượng nước được cấp thêm tại công đoạn đang tính toán.
38
Bảng 3.7. Cân bằng nước quá trình tuyển quặng
Nước vào Nước ra
TT Khâu, sản phẩm m3/h Khâu, sản phẩm m3/h
Quy trình tuyển quặng không nhiễm từ
1 Vít rửa Nước vào 150,00 Nước thải 147,93
Nước trong quặng 2,07 Quy trình tuyển quặng không nhiễm từ
1 Nghiền búa Nước thêm 24,30 Quặng sau nghiền 24,30
2 Vít rửa Nước vào 24,30 Quặng sau rửa 19,68
Nước thêm 72,90 Nước thải 77,52
3 Phễu cấp liệu Nước vào 19,68 Quặng sau phễu 19,68 4 Nghiền bi Nước vào 19,68 Quặng sau nghiền 56,13
Nước thêm 36,45
5 Hệ thống phân cấp
Nước vào 56,13 Quặng <0.5mm 40,97 Nước thêm 12,15 Quặng >0.5mm 27,31
6 Tuyển từ
Nước vào 40,97 Quặng tinh 33,60
Nước vào từ bể chứa
nước thải sau vít rửa 77,52
Quặng đuôi 11,20
Quặng >0,5mm
được nghiền lại 27,31
Nước thêm 97,20 Nước thải 198,20
7 Bể chứa tinh quặng
Nước vào 33,60 Tinh quặng 8,40
Nước thêm 1,34 Nước thải 26,54
8 Bể chứa quặng đuôi
Nước vào 11,20 Quặng đuôi 2,80
Nước thêm 0,66 Nước thải 9,06
Tổng vào 245,00 Nước thải 233,80
39
c. Xác định chi phí của dòng thải
Việc xác định tổn thất nguyên vật liệu, bán sản phẩm, sản phẩm có trong dòng thải dựa vào thông tin về chi phí nguyên nhiên vật liệu (Bảng 3.5), cân bằng vật liệu (Hình 3.3 và Hình 3.4).Nghiên cứu đã tiến hành tính toán, định giá để tính chi phí tạo ra sản phẩm, bán sản phẩm và dòng thải đối với quá trình tuyển 1 tấn tinh quặng có từ và 1 tấn tinh quặng không từ trong trường hợp bỏ qua chi phí công lao động, nước, dầu diezel, dầu nhớt, mỡ bôi trơn (do chi phí này nhỏ, không đáng kể). Đơn vị tiền tệ sử dụng trong định giá: đồng (VNĐ).
Hình 3.5 và Hình 3.6 là sơ đồ khối thể hiện quy trình chế biến quặng không nhiễm từ và quặng nhiễm từ kèm theo định giá chi phí từng công đoạn, sản phẩm và dòng thải.
Hình 3.5. Định giá dòng thải quy trình tuyển quặng không nhiễm từ
Sàng rung
1189,69kg = 338.019,15đ Vít rửa
1224,17kg = 336.957,98đ
Nước thải chứa 34,48kg đất, bùn, cát … = 9.490,77đ Đập hàm thứ cấp 1224,34 + 91,84kg = 335.422,47 Quặng>40mm 91,84kg=57,5đ Thành phần cấp hạt <5mm 189,66kg = 53.886,9đ Bụi: 0,17 kg = 46,42 Rơi vãi: 0,93 kg = 253,93 Bụi: 0,17 kg = 46,57 Bụi: 0,31kg = 56,42đ Đất, đá: 604,25kg=109.973,5đ Sản phẩm 1000,03kg = 284.132,24đ 1,1kW=1.537,11 0,55kW=767,86 1,1kW=1.535,51đ 0,76kW=1.061,17
Quặng nguyên khai 1.830kg = 333.060đ Đập hàm sơ cấp 1225,44kg = 334.597,11
40
Hình 3.6. Định giá dòng thải quy trình tuyển quặng nhiễm từ
Bụi: 0,34kg = 61,88đ
Bụi: 0,28kg = 51,32đ Rơi vãi: 1,02kg = 186,95đ
Bụi: 0,28kg = 51,53đ
Bụi: 0,08kg = 14,89đ Quặng nguyên khai
2.000kg = 364.000đ Đập hàm sơ cấp 1.999,66kg = 366.508,23đ Đập hàm thứ cấp 1.998,36kg = 367.761,53đ Vít rửa 1.998kg = 374.444,77đ Phễu cấp liệu 1.866,8kg = 375.615,56đ Máy nghiền bi 1.866,8 + 746,72 kg =380.576,73đ Hệ thống tuyển từ 1.998kg = 414.291,9đ Hệ thống xoắn phân cấp 1.866,8kg = 381.071,06đ
Bể chứa quặng tinh 1.028,97kg = 213.345,8đ
Dung dịch chứa 131,2kg bùn, đất,… = 24.588,17đ
Nước thải chứa 619,4kg vật chất không từ = 128.4348,6đ Nghiền búa 1.998,08kg = 371.938,62đ Quặng>0,5mm: 746,72kg = 189.54đ Quặng tinh