Chi phí vận chuyển bùn đỏ dạng vụn đã lọc tương đối rẻ. Loại hình vận chuyển này có thể phù hợp với sự thất thường của dây chuyền sản xuất. Tuy nhiên phải có xe tải chuyên dụng nếu vận chuyển bùn đỏ từ thiết bị lọc hình trống chân không.
- Băng tải
Băng tải là một giải pháp khác để vận chuyển bùn đỏ dạng vụn không kết dính.
1.1.5.2. Một số thiết bị công nghệ mớia. Thiết bị lọc Hi-Bars a. Thiết bị lọc Hi-Bars
Thiết bị lọc này (có sử dụng hơi nước nóng) có thể tạo ra bùn đỏ với 75-77% độ đậm đặc (độ ẩm: 23-25%), có thể bốc xúc dễ dàng. Công nghệ này rất quan trọng bởi bùn đỏ có thể được tận dụng mà không cần lưu giữ. Đã có thử nghiệm ở qui mô thí nghiệm và hiện trường tại Bauxilum, Venezuela và ở Aluminium Oxid Stade GmbH, Đức. Ở đây, trên 30% soda liên kết hoá học được thải ra bằng chất khử silicate (DSP) nếu rửa bằng nước nóng. Loại thiết bị này tạo ra loại bùn đỏ ít sinh bụi và không thấm nước mưa nhiều.
1.1.6. Kinh nghiệm bảo tồn và phục hồi khu vực chứa bã thải bauxitNhững chú ý trong quá trình khai thác bauxit và xử lý bùn đỏ Những chú ý trong quá trình khai thác bauxit và xử lý bùn đỏ
Vấn đề khai thác
• Các kế hoạch quản lý toàn diện cần phải được phát triển và thực hiện để đảm bảo hạn chế đến mức thấp nhất các tác động đến môi trường và cộng đồng. • Những khu vực đã khai thác có thể được phục hồi tốt và được trả lại cho việc
sử dụng có hiệu quả sau khi khai thác kết thúc.
• Phục hồi và quản lý môi trường khai thác tốt nhất đòi hỏi nỗ lực nghiên cứu khoa học và phát triển toàn diện tập trung vào các yêu cầu cụ thể của địa phương và môi trường.
Vấn đề bã thải bauxit
• Một chương trình phát triển bền vững đối với bã thải bauxit vạch ra những mục tiêu rõ ràng về bảo vệ môi trường.
• Lưu giữ hoàn toàn bã thải bauxit là giải pháp tối thiểu có thể chấp nhận được về mặt môi trường đối với các nhà máy sản xuất alumin.
• Tồn tại công nghệ để làm giảm độ pH của bã thải. Chi phí vận hành và vốn tăng nhưng được bù đắp bằng việc giảm thiểu những rủi ro về môi trường và an toàn, phục hồi dễ dàng hơn và vận hành được cải thiện.
• Tồn tại công nghệ để phục hồi những khu chứa bã thải bauxit. Đối với phục hồi khu chứa bã thải bauxit, cần có một chương trình nghiên cứu và phát triển toàn diện tập trung vào các yêu cầu cụ thể.
1.1.6.1. Các nguyên tắc và ưu tiên trong sản xuất alumin từ bauxit của Công tyAlcoa [4] Alcoa [4]
Hai khía cạnh quan trọng của Alcoa, Hoa kỳ gắn liền với khai thác bauxit và sản xuất alumin đó là:
Khía cạnh thứ nhất: phục hồi và bảo tồn khu vực khai thác bauxit.
Khía cạnh thứ hai: lưu giữ và phục hồi khu chứa bã thải bauxit, một chất thải từ quá
trình sản xuất alumin.
Alcoa là một công ty hàng đầu sản xuất các sản phẩm nhôm của Hoa Kỳ. Trong năm 2008, chín nhà máy sản xuất alumin do Alcoa quản lý đã sản xuất 15,3 triệu tấn alumin bằng khoảng 20% sản lượng alumin toàn cầu. Trong cùng năm, 23 nhà máy luyện nhôm do Alcoa quản lý đã sản xuất 4 triệu tấn nhôm. Thành tích vượt bậc toàn cầu của Alcoa về bảo vệ môi trường và phát triển bền vững đã thường xuyên được ghi nhận. Tháng 1 năm 2009, Alcoa được vinh danh là một trong những công ty phát triển bền vững nhất trên thế giới trong danh sách Toàn cầu 100 xếp hạng các công ty tiêu biểu hàng đầu về thực hành kinh doanh bền vững được công bố tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới ở Davos, Thụy Sỹ. Alcoa đã được xếp hạng về
phát triển bền vững liên tục hàng năm từ khi danh sách Toàn cầu 100 được bắt đầu công bố năm 2005.
Nguyên tắc cơ bản của khai thác khoáng sản bền vững là việc công nhận rằng khai thác khoáng sản là việc sử dụng đất tạm thời. Khi mà quặng đã được lấy đi, đất đai sẽ được trả lại cho việc sử dụng khác nào đó phù hợp với mong muốn của chính quyền và cộng đồng. Nguyên tắc này dẫn đến bốn thực hành cơ bản cần được thực hiện đối với khai thác khoáng sản bền vững:
• Hạn chế đến mức thấp nhất diện tích đất bị ảnh hưởng bởi các hoạt động khai thác cần có để lấy đi nguồn khoáng sản.
• Hạn chế đến mức thấp nhất các tác động lên môi trường và cộng đồng bằng việc áp dụng các hệ thống quản lý thực hành tốt nhất.
• Phục hồi khu vực đã khai thác cho việc sử dụng đất có hiệu quả sau khai thác; hoặc là việc sử dụng đất đã tồn tại trước khai thác, hoặc cho việc sử dụng mới theo yêu cầu của chính quyền và cộng đồng địa phương.
• Trả lại khu vực đất đã được phục hồi cho chính quyền và cộng đồng địa phương một cách nhanh nhất có thể sau khi việc khai thác đã kết thúc.
Nguồn khoáng sản bauxit thường nằm ở tầng đất nông trên một diện tích đất rộng. Phục hồi từng bước nhanh chóng ngay sau khi từng hố mỏ đã được khai thác là một phương pháp thực hành tốt. Vì vậy, trong một khu mỏ bauxit đang được khai thác người ta có thể thấy một số khu vực đang được chặt cây và bóc lớp đất phủ để chuẩn bị cho khai thác, trong cùng thời điểm đó một số khu vực đang được khai thác và một số khu vực khác đang được phục hồi.
Khu vực đã được khai thác có thể được phục hồi để trở về cảnh quan tự nhiên giống như đã từng tồn tại trước khi khai thác (như rừng), hoặc có thể được phục hồi cho việc sử dụng hiệu quả đất đai mới (như canh tác nông nghiệp). Cách thức phục hồi cần được xác định bằng việc tham vấn chính quyền và đại diện của cộng đồng địa phương liên quan. Một lưu ý quan trọng là việc phục hồi hiệu quả cần có sự hỗ trợ của một chương trình nghiên cứu và phát triển phù hợp.
Chương trình nghiên cứu và phát triển này có thể được xây dựng với sự cộng tác của các trường đại học địa phương hoặc các tổ chức nghiên cứu của chính phủ. Mục tiêu của chương trình nghiên cứu và phát triển này là nhằm quyết định một phương thức có hiệu quả kinh tế nhất nhằm đạt được mục tiêu phục hồi mong muốn. Khi cách phục hồi mong muốn đã được nhất trí, thì việc xây dựng tiêu chuẩn về chất lượng phục hồi cần phải hoàn thành trước khi trả lại việc sử dụng đất cho chính
quyền hoặc cộng đồng. Về cơ bản, chính quyền liên quan sẽ khảo sát khu vực đất đã được phục hồi để xác nhận là các tiêu chuẩn đề ra đã được đáp ứng.
Các ưu tiên quản lý môi trường khai thác
Trong hoạt động khai thác, cần thiết phải thiết lập các ưu tiên quản lý môi trường, và tiến hành các kế hoạch quản lý môi trường để quản lý các tác động. Các ưu tiên môi trường của Alcoa trong khai thác là:
• Bảo vệ và phục hồi sự đa dạng sinh học • Sử dụng tài nguyên một cách hiệu quả • Ngăn chặn ô nhiễm
• Hạn chế đến mức thấp nhất chất thải sản xuất, và thải các chất thải một cách hiệu quả
• Hạn chế đến mức thấp nhất tác động đến cộng đồng dân cư địa phương. Bảo vệ và phục hồi đa dạng sinh học được thực hiện thành công bằng một chiến lược quản lý đa dạng sinh học bao gồm các thành tố sau đây:
• Các nghiên cứu cơ sở để hiểu rõ đa dạng sinh học hiện tại trước khai thác và nguy cơ tiềm năng đối với đa dạng sinh học
• Xác định các nhu cầu nghiên cứu và giám sát
• Lập kế hoạch bảo vệ đa dạng sinh học và tránh các tác động từ việc xây dựng và vận hành mỏ đến đa dạng sinh học
• Các biện pháp hạn chế đến mức thấp nhất các tác động
• Đưa quản lý đa dạng sinh học vào Hệ thống Quản lý Môi trường đối với các hoạt động khai thác
• Xây dựng chiến lược phục hồi mỏ để phục hồi đa dạng sinh học và loại bỏ những rủi ro của những tác động trong tương lai.
Sử dụng hiệu quả tài nguyên tập trung vào những vấn đề sau:
• Đất đai - hạn chế đến mức thấp nhất diện tích và thời gian chiếm giữ đất, và ngăn chặn sự thoái hóa của đất
• Không để lại bauxit không cần thiết sau khi khai thác
• Nhiên liệu và năng lượng - sử dụng một cách hiệu quả và hạn chế đến mức thấp nhất việc thải khí nhà kính
• Nước - sử dụng một cách hiệu quả, sử dụng nước có chất lượng thấp nhất có thể (để nước chất lượng cao dành cho cộng đồng), và tái chế nếu có thể
• Đất trồng - bảo tồn đất trồng, ngăn chặn xói mòn, và tái sử dụng đất trồng cho việc phục hồi khu vực khai thác
• Gỗ và cây thực vật - tái sử dụng gỗ và thực vật đã đốn hạ ở những nơi có thể (ví dụ như dùng làm nhiên liệu hoặc lớp phủ để bảo vệ cây mới trồng).
Ngăn chặn ô nhiễm bao gồm:
• Ô nhiễm nước do xói mòn đất và dòng chẩy, tràn hay rò rỉ dầu, các hóa chất, hoặc lưu giữ không tốt các chất thải
• Ô nhiễm đất trồng từ các chất chứa hydrocarbon, hóa chất, và các việc lưu giữ chất thải
• Ô nhiễm không khí từ bụi và khí thải
• Hạn chế đến mức thấp nhất chất thải sản xuất bao gồm: • Tối đa tái chế và tái sử dụng các chất thải từ sản xuất
• Hạn chế đến mức thấp nhất lượng vật liệu thải ra bãi chôn lấp
• Thay đổi trọng tâm quản lý chất thải từ bị động (tái sử dụng và tái chế) sang chủ động (giảm hoặc loại bỏ chất thải từ nguồn).
Để hạn chế đến mức thấp nhất những tác động đến cộng đồng dân cư địa phương, những vấn đề sau đây cần được xem xét:
• Tiếng ồn từ các hoạt động khai thác
• Bảo vệ dòng chảy và chất lượng cung cấp nước cho cộng đồng • Bụi phát ra từ các hoạt động khai thác
• Việc thâm nhập vào khu vực gần với khu vực khai thác • Tác động của vận chuyển khai thác lên đường xá địa phương
• Chia sẻ lợi ích của hệ thống hạ tầng được phát triển để phục vụ khai thác với cộng đồng
• Phát triển cộng đồng - sức khỏe, giáo dục, đào tạo và việc làm
• Áp lực di trú - tác động của công nhân di chuyển đến sống trong cộng đồng dân cư gần khu mỏ.
1.1.6.2. Kinh nghiệm xử lý bã thải bauxit của Alcoa [4]
Thải và lưu giữ an toàn bã thải bauxit là một trong những nhiệm vụ quản lý môi trường quan trọng bậc nhất đối với sản xuất alumin. Trong quá trình tinh chiết alumin, alumin trong bauxit bị hòa tan bởi dung dịch xút (NaOH) ở nhiệt độ và áp suất cao. Phần chất rắn còn lại sau khi alumin bị hòa tan được gọi là bã thải bauxit.
Bã thải bauxit bao gồm bùn đỏ, và trong một số trường hợp một lượng đáng kể cát thải, phụ thuộc vào thuộc tính của bauxit được chế biến.
Bã thải bauxit được rửa bằng nước để thu hồi xút càng nhiều càng tốt. Xút là một vật tư quý, vì vậy người ta tránh bị mất xút trong quá trình tinh chiết alumin. Xút thu hồi qua công đoạn rửa bã thải bauxit được cấp trở lại quá trình tinh chiết alumin. Hầu hết xút được thu hồi bằng việc rửa bã thải bauxit, tuy nhiên không thể rửa hết sạch tất cả xút trong bã thải bauxit. Phần xút còn lại được đưa ra khu vực lưu giữ cùng với bã thải bauxit. Xút là một chất có tính kiềm cao, và do vậy bã thải bauxit là một vật liệu có tính kiềm. Do đó, bã thải bauxit chưa được xử lý có thể nguy hiểm cho sự an toàn của người tiếp xúc với nó (gây bỏng hóa học), và chất lỏng được lưu giữ cùng với bã thải bauxit có thể gây ra tác hại lên môi trường nếu không được chứa bên trong khu vực lưu giữ. Tính kiềm của bã thải bauxit còn gây ra những khó khăn trong việc phục hồi bề mặt của khu vực lưu giữ bã thải bauxit.
Nhận thấy chất thải là trọng tâm quan trọng trong việc quản lý môi trường, Alcoa đã xây dựng một “chương trình phát triển bền vững” đối với bã thải bauxit. Chương trình phát triển bền vững đã định ra phương hướng cho nghiên cứu và phát triển toàn diện của Alcoa tập trung vào tính bền vững của bã thải bauxit.
Tái sử dụng bã thải bauxit
Trong chương trình phát triển bền vững của Alcoa, đối với bã thải bauxit đó là phương pháp sử dụng bã thải bauxit đã được làm giảm độ pH, và cuối cùng để sản xuất các sản phẩm có giá trị bằng việc chế biến bã thải bauxit. Để đạt được những mục tiêu này Alcoa đang tiến hành một chương trình nghiên cứu và phát triển lớn nhằm triển khai ứng dụng bã thải bauxit và phát triển các sản phẩm được chế tạo từ bã thải bauxit.
Trong khi một số phương thức sử dụng bã thải bauxit đã được xác định, các phương pháp sử dụng này hiện nay vẫn chưa có khả năng xử lý được số lượng lớn bã thải do các nhà máy alumin thải ra. Công tác nghiên cứu và phát triển vấn đang được tiến hành để tìm ra các phương thức sử dụng bã thải bauxit mới.