Các công cụ hỗ trợ phổ biến được sử dụng trong QLTN&MT bao gồm: GIS và viễn thám, quan trắc và giám sát môi trường…
Chương 4
QUẢN LÝ MỘT SỐ TÀI NGUYÊN CƠ BẢN 4.1. QUẢN LÝ KHOÁNG SẢN
4.1.1. Giới thiệu chung
Hầu hết các nguồn tài nguyên phục vụ cho sự phát triển và duy trì cuộc sống của xã hội hiện đại đều bắt nguồn từ vỏ Trái đất. Hầu như tất cả các quá trình địa chất đều dẫn đến sự thành tạo, biến đổi, hoặc phá huỷ các nguồn khoáng sản.
Các hoạt động magma và nhiệt dịch, được tạo ra từ việc đốt nóng do phân
rã phóng xạ trong nhân Trái đất, có thể tạo ra và tập trung phần lớn các kim
loại thông qua việc lưu chuyển của các dòng dung nhiệt dịch hay bằng sự kết tinh mang tính quy luật của các loại khoáng vật khác nhau. Các hiện tượng biến
chất đi kèm với hoạt động magma cũng góp phần tập trung (hoặc phá huỷ)
quặng.
Các quá trình gần mặt đất chứa các nguồn nước ngầm quan trọng, và là nơi tập trung và thành tạo các nguồn chất đốt (than, dầu, khí đốt…).
Các quá trình trên bề mặt như bồi lắng hoặc bốc hơi cũng tạo ra các nguồn khoáng sản như các sa khoáng của khoáng vật nặng và bền vững, hoặc các mỏ muối, sắt, mangan.
Tuy nhiên khai thác và sử dụng khoáng sản có tác động rất mạnh tới môi
trường sống. Có 2 cách cơ bản để khai thác khoáng sản: Khai thác trên bề mặt
và khai thác ngầm. Khai thác trên bề mặt thường tạo ra các ảnh hưởng môi
trường rõ ràng hơn đối với khai thác ngầm bởi vì một khối lượng đất đá lớn bị
di chuyển, các moong khai thác lớn và một khối lượng khổng lồ đá thải được
tạo ra.
Quá trình tuyển luyện các loại quặng để lấy 1 lượng kim loại nhỏ từ quặng tạo ra một khối lượng chất thải khổng lồ. Trong khi đó nung luyện và chắt lọc quặng có thể thải ra môi trường rất nhiều độc tố gây ô nhiễm (lưu huỳnh, dioxyt carbon...).
Sử dụng một số khoáng sản, đặc biệt là việc đốt các loại khoáng sản cháy và các chế phẩm của chúng (than, dầu) thải ra không khí một khối lượng khổng lồ các loại khí gây ô nhiễm bầu không khí (CO2, NOx, SOx, Pb, As,... ). Kết quả kéo theo là mưa axít, hiệu ứng nhà kính và lỗ thủng tầng ozon. Trong khi đó sử dụng các loại vật liệu hạt nhân trong các lò phản ứng nguyên tử vấp phải một vấn đề rất lớn là quản lý các chất thải được làm giàu plutonium.
4.1.2. Tài nguyên khoáng sảnViệt Nam
Nội dung phần này được trích trong Trần Văn Trị và nnk, 2009. Địa chất và Tài nguyên Việt Nam. NXB Khoa học Tự nhiên và Công nghệ.
4.1.2.1. Khoáng sản kim loại
Sắt (Fe): Ở Việt Nam hiện nay đã phát hiện và khoanh định được 216 vị trí có quặng sắt. Chúng phân bố rất không đều, chủ yếu ở Bắc Bộ và Trung Bộ.
Mangan (Mn): Quặng mangan ở Việt Nam phân bố rải rác trong 4 vùng
chủ yếu: Trùng Khánh - Hạ Lang (Cao Bằng), Tuyên Quang, Hà Giang, Nam Đàn - Đức Thọ (Nghệ An, Hà Tĩnh) và Tuyên Hoá (Quảng Bình). Các tụ khoáng mangan như Tốc Tát, Rọng Tháy (Cao Bằng), Làng Bài (Tuyên Quang) đã được thăm dò khai thác quy mô nhỏ để sử dụng trong luyện kim, hoá chất và xuất khẩu. Một số doanh nghiệp, cá nhân tiến hành khai thác quy mô nhỏ ở Vị Xuyên (Hà Giang), Cao Bằng và Hà Tĩnh.
Chrom (Cr): Quặng chrom gặp ở vùng mỏ chromit sa khoáng Cổ Định
(Nông Cống, Thanh Hoá) gồm các khu Cổ Định ở Đông Bắc và Mậu Lâm - Bãi Áng ở Tây Nam Núi Nưa.
Titan (Ti): Quặng titan ở Việt Nam có trữ lượng và tài nguyên lớn, phân bố rải rác từ Đông Bắc Bộ đến Nam Trung Bộ, gồm các loại: sa khoáng titan ven biển, quặng ilmenit gốc dạng mạch, thấu kính trong đá xâm nhập mafic, và quặng ilmenit trong vỏ phong hoá của đá xâm nhập mafic.
Đồng (Cu): Ở Việt Nam đã phát hiện được một số tụ khoáng và nhiều điểm quặng đồng, nhưng tài nguyên quặng đồng không lớn.
Chì – kẽm (Pb-Zn): Ở Việt Nam, đã phát hiện được nhiều tụ khoáng và điểm quặng chì-kẽm, một số điểm đã được thăm dò và khai thác trong nhiều chục năm qua, nhưng tài nguyên quặng không lớn; hầu hết các mỏ đều có quy mô nhỏ, trung bình. Quặng chì-kẽm phân bố rải rác ở các tỉnh Bắc Cạn, Tuyên
Quang, Cao Bằng, Hà Giang, Thái Nguyên, Lạng Sơn, Lào Cai, Yên Bái, Lai
Nickel, cobalt (Ni, Co): Quặng nickel và cobalt ở Việt Nam không nhiều, mới chỉ phát hiện và thăm dò trong tụ khoáng nickel-đồng Bản Phúc và các điểm quặng có thành phần tương tự phân bố ở lân cận vùng Bản Phúc (Bắc Yên, Sơn La).
Bauxit: Quặng bauxit ở Việt Nam có tài nguyên lớn, gồm hai loại nguồn
gốc: 1) bauxit laterit nguồn gốc phong hoá từ bazan tuổi Neogen; 2) bauxit nguồn gốc trầm tích tuổi Permi muộn. Cả hai loại bauxit này đều đã được điều tra, khoanh định diện phân bố, một số mỏ đã được thăm dò xác định trữ lượng tin cậy, sẵn sàng đưa vào khai thác chế biến. Bauxit laterit phân bố tập trung ở 5 tỉnh Tây Nguyên trên các diện tích rộng lớn như các vùng Đăk Nông - Phước
Long, Bảo Lộc (Lâm Đồng), Kon Hà Nừng (Gia Lai), Kon Plông (Kon Tum), ít
hơn thấy ở cao nguyên Vân Hòa (Phú Yên).
Thiếc (Sn): Quặng thiếc ở Việt Nam đã được khai thác từ năm 1902 ở Tĩnh
Túc (Cao Bằng). Tài nguyên quặng thiếc tương đối phong phú, tập trung ở các
vùng Tĩnh Túc, Pia Oắc (Cao Bằng), Sơn Dương, Đại Từ (Thái Nguyên và
Tuyên Quang), Quỳ Hợp (Nghệ An) và một số vùng thuộc các tỉnh Lâm Đồng, Thanh Hoá và Hà Tĩnh.
Bismuth Bismuth(Bi): Đến nay chưa phát hiện được các tụ khoáng hoặc
điểm quặng bismuth riêng biệt, tuy nhiên đã gặp bismuth thường đi cùng các kiểu quặng thiếc-wolframit, skarn sheelit. Có thể thu hồi bismuth như nguyên tố đi kèm trong quặng sheelit ở mỏ Đá Liền (Đại Từ, Thái Nguyên) hoặc trong quặng thiếc-wolfram ở Pia Oắc, Ngòi Lẹm, Bù Me …
Wolfram (W): phân bố tập trung trong tụ khoáng Đá Liền (trong thăm dò
gần đây gọi là Núi Pháo) thuộc xã Hà Vân (Đại Từ, Thái Nguyên), điểm quặng
Gò Tranh (Minh Long, Quảng Ngãi), tụ khoáng Thiện Kế (huyện Sơn Dương,
Tuyên Quang) và các điểm quặng Lũng Mười, Tà Soỏng, Saint Alexandre vùng Pia Oắc (Cao Bằng); Đồi Tròn, Bù Me vùng Thường Xuân (Thanh Hoá).
Molypbden (Mo): Kết quả điều tra đã giúp ghi nhận được 40 điểm quặng
molybden, phân bố tương đối tập trung ở các dải Y Tý - Sa Pa (Lào Cai), Lũng
Pô - Bát Xát (Lai Châu) với các điểm quặng Nặm Cúm, Tùng Quá Lìn, vùng Bản Chiềng (Nghệ An); vùng Ninh Thuận và An Giang. Tuy nhiên, đến nay chưa có điểm quặng molybden nào được thăm dò, khai thác.
Vàng (Au): Quặng hóa vàng ở Việt Nam biểu hiện khá phổ biến. Hàng
trăm điểm quặng vàng đã được phát hiện, trong đó trên 70 điểm đã được khảo sát đánh giá, thăm dò tính trữ lượng. Có hai loại hình quặng vàng đó là sa khoáng và gốc. Vàng sa khoáng: Đã phát hiện được 150 điểm sa khoáng, trong đó 17 điểm được thăm dò, đánh giá, nhưng hầu hết ít có triển vọng, do các
khoáng Na Rì (Bắc Cạn) và Căm Muộn (Nghệ An) đã xác định trữ lượng cấp C2 khoảng 5-6 tấn vàng. Vàng gốc: Có mặt trong hầu hết các cấu trúc địa chất Đông Bắc Bộ, Tây Bắc Bộ, Trường Sơn, Kon Tum và Đà Lạt.
Platin (Pt): Theo các tài liệu hiện có, cho đến nay chỉ mới phát hiện được
platin trong quặng Cu-Ni mỏ Bản Phúc. Các tài liệu nghiên cứu địa chất, tìm
kiếm khoáng sản đã phát hiện các biểu hiện Pt trong các đá siêu mafic chứa quặng chrom ở Thanh Hoá, Cao Bằng, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Sơn La, Quảng Nam, Quảng Ngãi...
Đất hiếm: Đất hiếm ở Việt Nam tập trung chủ yếu ở Tây Bắc Bộ. Cho đến
nay đã ghi nhận được 4 tụ khoáng và một số biểu hiện quặng đất hiếm, trong
đó các tụ khoáng Nậm Xe, Đông Pao được đầu tư thăm dò chi tiết hơn cả.
4.1.2.2. Khoáng sản không kim loại
Đá quý rubi, saphir: Đá quý rubi, saphir ở Việt Nam tập trung chủ yếu ở 4
vùng: lưu vực sông Hồng, lưu vực sông Mã, Quỳ Châu - Quỳ Hợp (Nghệ An)
và vùng Tây Nguyên.
Apatit: chủ yếu phân bố tại Lao Cai
Phosphorit: gặp ở các tỉnh Cao Bằng, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Quảng Ninh, Sơn La, Yên Bái, Hoà Bình, Phú Thọ, Ninh Bình, Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Nam và Kiên Giang. Tập trung chủ yếu ở miền Bắc Việt Nam.
Baryt: cho đến nay trên 50 mỏ, điểm quặng baryt đã được điều tra, đánh
giá thăm dò, tập trung chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc.
Pyrit: Đến nay đã phát hiện, điều tra và thăm dò trên 100 tụ khoáng và điểm quặng pyrit, tập trung ở Bắc Bộ và Trung Bộ.
Serpentin: Đã xác định được 2 mỏ serpentin là Bãi Áng (Thanh Hoá) và
Thượng Hà (Yên Bái).
Than bùn: Hiện nay, đã phát hiện được hàng trăm mỏ, tụ khoáng và điểm
quặng than bùn phân bố chủ yếu ở Nam Bộ và Bắc Bộ trong trầm tích Đệ tứ tuổi Holocen muộn, với trữ lượng tin cậy 1,34 triệu m3.
Sét gốm xứ: Sét gốm sứ phân bố rộng rãi trên cả nước. Nhiều tụ khoáng, mỏ, điểm sét gốm sứ đã được phát hiện, trong đó 29 tụ khoáng và mỏ đã được thăm dò, đánh giá với trữ lượng tính được khoảng 81,7 triệu tấn cấp A+B+C1+C2, tài nguyên cấp C2+P1 khoảng 137 triệu tấn.
Magnesit: Khoáng sản magnesit đã được phát hiện ở Tây Bắc Bộ và gần
Dolomit: Có nhiều điểm dolomit đã được phát hiện, trong đó 14 tụ khoáng đã được thăm dò, đánh giá với trữ lượng và tài nguyên cấp 122+221+333 = 985 triệu tấn.
Felspat: Ở miền Đông Bắc Bộ, quặng felspat phân bố chủ yếu xung quanh
khối Sông Chảy thuộc các tỉnh Tuyên Quang, Hà Giang. Ở miền Tây Bắc Bộ, quặng felspat liên quan đến đới biến chất Sông Hồng, phân bố chủ yếu ở các tỉnh Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Yên Bái và Lào Cai. Ở các miền Bắc và Trung Trung Bộ, quặng felspat tập trung ở các tỉnh Thanh Hoá, Quảng Bình và Quảng Nam. Còn ở các miền Nam Trung Bộ và Nam Bộ mới chỉ gặp các dấu hiệu quặng felspat ở tỉnh An Giang với quy mô nhỏ, ít có triển vọng.
Kaolin: Kaolin phân bố tập trung chủ yếu ở các khu vực Tây Bắc Bộ (Phú
Thọ, Vĩnh Phúc, Lào Cai; ít hơn có ở Yên Bái, Sơn La, Lai Châu, Hà Tây); Đông Bắc Bộ (Thái Nguyên, Hà Giang, Tuyên Quang); Bắc Trung Bộ (Quảng Bình, Thừa Thiên Huế, Thanh Hóa; một ít ở Hà Tĩnh, Nghệ An); Trung Trung Bộ
(Bình Định, Quảng Ngãi, Quảng Nam, Khánh Hòa); Tây Nguyên (Lâm Đồng,
Đắk Lắk, Gia Lai); Nam Bộ (Bình Dương, Tây Ninh, Tp. Hồ Chí Minh, Bình Phước, Kiên Giang, An Giang).
Cát thuỷ tinh: Cát thuỷ tinh phân bố chủ yếu dọc bờ biển Trung Bộ (Hình
VI.1). Cho đến nay đã ghi nhận được 49 tụ khoáng, mỏ và điểm cát thuỷ tinh.
Trữ lượng các cấp 111+121+1221+333 đã tính đạt 1.275 triệu tấn.
Tuy nhiên khai thác và sử dụng khoáng sản có tác động rất mạnh tới môi
trường sống. Có 2 cách cơ bản để khai thác khoáng sản: Khai thác trên mặt và khai thác ngầm. Khai thác trên mặt thường tạo ra các ảnh hưởng môi trường rõ ràng hơn đối với khai thác ngầm bởi vì một khối lượng đất đá lớn bị di chuyển, các moong khai thác lớn và một khối lượng khổng lồ đá thải được tạo ra.
Quá trình tuyển luyện các loại quặng để lấy 1 lượng kim loại nhỏ từ quặng tạo ra một khối luợng chất thải khổng lồ. Trong khi đó nung luyện và chắt lọc quặng có thể thải ra môi trường rất nhiều độc tố gây ô nhiễm (SO2, CO2...).
Sử dụng một số khoáng sản, đặc biệt là việc đốt các loại khoáng sản cháy và các chế phẩm của chúng (than, dầu) thải ra không khí một khối lượng khổng lồ các loại khí gây ô nhiễm (CO2, NOx, SOx, Pb, As,... ) bầu không khí. Kết quả kéo theo là mưa axít, hiệu ứng nhà kính và lỗ thủng tầng ozon. Trong khi đó sử dụng các loại vật liệu hạt nhân trong các lò phản ứng nguyên tử vấp phải một vấn đề rất lớn là quản lý các chất thải được làm giàu plutonium.
Nội dung phần 4.1.3, 4.1.4, 4.1.5, 4.1.6 được trích trong Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Thị Hoàng Hà, Trần Đăng Quy, 2020. Địa chất môi trường với phát triển bền vững Việt Nam: Công nghệ địa môi trường cho bảo vệ môi trường vùng khai thác và chế biến khoáng sản. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
Mỏ đồng Sinh Quyền (Lào Cai): quy trình khai thác chủ yếu là lộ thiên với phương thức mở moong cắt tầng. Quặng đồng được tuyển tại nhà máy bằng phương pháp tuyển nổi (Phạm Tích Xuân, 2010). Tinh quặng đồng và tinh quặng sắt được thu hồi, nguyên tố đất hiếm, phóng xạ và các kim loại đi kèm khác chưa được đưa vào quy trình tuyển để thu hồi (Phạm Tích Xuân, 2010).
Mỏ chì kẽm Chợ Đồn (Bắc Kạn): Mỏ được khai thác lộ thiên và khai thác hầm lò. Quặng gốc được thu hồi bằng phương pháp tuyển nổi, quặng oxy hóa được xử lý bằng phương pháp thiêu kết (Phạm Tích Xuân, 2010).
Mỏ thiếc Sơn Dương (Tuyên Quang): Những năm trước đây, công nghệ khai thác chủ yếu là ô tô, máy xúc, kết hợp với khai thác bằng tàu hút bùn, khai
thác bằng thủ công. Công nghệ tuyển khoáng là các hệ tuyển tập trung theo
nguyên tắc tuyển trọng lực, cơ khí nhỏ, đơn giản. Hiện nay, để có thể khai thác tận thu quặng, quặng thải, không thể áp dụng phương thức khai thác hoàn toàn cơ giới. Bởi vậy khu mỏ đã chuyển sang mô hình khai thác thủ công bán cơ giới với hệ thống tuyển khoáng nhỏ, gọn nhẹ và cơ động. Việc tái khai thác tận thu
sa khoáng được triển khai bằng phương pháp lộ thiên sau đó được thực hiện
bằng phương pháp sàng tuyển.
Mỏ antimon Mậu Duệ (Hà Giang): Công nghệ khai thác chủ yếu là phương
pháp lộ thiên khoan bắn mìn toàn tầng, xúc bốc và vận chuyển bằng ô tô ở độ
sâu +45 m. Quặng được đưa về nhà máy luyện antimon ở gần khu vực khai
thác không qua tuyển, bao gồm 2 khâu: thiêu quặng antomon trong lò Hecsi và luyện antimon trong lò phản xạ (Phạm Tích Xuân, 2010).
Mỏ vàng Bồng Miêu (Quảng Nam): Dây chuyền tuyển ở nhà máy Bồng
Miêu là dây chuyền khép kín hoàn toàn. Khác với dây chuyền tuyển xyanua
truyền thống áp dụng phổ biến ở hầu hết các mỏ vàng trên thế giới là toàn bộ quặng đều đưa vào ngâm chiết xyanua, ở mỏ Bồng Miêu chỉ có phần tinh quặng thu hồi được sau tuyển trọng lực và tuyển nổi, bằng khoảng 10% khối lượng quặng đầu vào của Nhà máy, phải xử lý bằng xyanua. Do đó, khối lượng quặng thải sau xử lý hóa chất xyanua thải ra đập chứa chỉ bằng 10% tổng lượng quặng đưa vào nhà máy. Bể xử lý quặng bằng xyanua là một thùng thép dày, không rỉ, kín hoàn toàn. Vàng sau khi được hòa toàn bằng xyanua sẽ được điện
phân để thu hồi và được nung chảy đúc khuôn. Lò nung đúc vàng là lò điện
Mỏ vàng gốc Sa Phìn (Lào Cai): Mỏ vàng gốc Sa Phìn có 2 hệ thống khai
thác phù hợp như sau: Hệ thống khai thác buồng chia lớp ngang chèn lò bằng
đá trụ. Hệ thống này được áp dụng khai thác các thân quặng dốc đứng có chiều dày trung bình, quặng có độ bền vững lớn, đất đá xung quanh kém bền vững, mặt tiếp xúc giữa đất đá và quặng tương đối đều, thân quặng không chứa kẹp, giá trị kinh tế của quặng lớn. Hệ thống khai thác phá nổ phân tầng được áp dụng trong điều kiện thân quặng có chiều dày trung bình dốc đứng, đất đá và quặng thuộc loại bền vững, khó sập đổ.
Mỏ vàng gốc Avao (Quảng Trị): Áp dụng hệ thống khai thác lưu quặng. Tuy nhiên đối với những khu có vỉa dốc thoải đến nghiêng sẽ áp dụng hệ thống
khai thác buồng trụ. Công tác khai thác trong một cột được tiến hành từ dưới
lên, và việc đào các lò nối và lò vượt trước được thực hiện trước mỗi chu kỳ
khấu của lò chợ (đảm bảo luôn tiến trước gương của lò chợ). Sau mỗi luồng khấu của lò chợ, tiến hành thu hồi một phần quặng lưu trong buồng khấu để