STT Tên thông số Phương pháp phân tích
1 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) TCVN 6625:2000 2 Nhu cầu oxi hóa học (COD) SMEWW 5220C : 2012
3 Florua (F-) SMEWW 4500-F-, B&D : 2012
4 Sắt (Fe) ICP-MS
5 Asen (As) ICP-MS
6 Mangan (Mn) ICP-MS
7 Đồng (Cu) ICP-MS
8 Xianua (Cn_tot) TCVN 7723 : 2007
Song song với quá trình lấy mẫu tiến hành đo tại hiện trường các chỉ tiêu: pH, DO, Độ dẫn điện (Cond), TDS bằng máy đo đa chỉ tiêu Hanna HI9829.
2.3.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
2.3.3.1. Trình bày số liệu
- Kết quả phân tích được thể hiện bằng các bảng biểu, đồ thị, xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel;
- Dựng đồ thị minh họa các chỉ tiêu phân tích để đánh giá được diễn biến của các chỉ tiêu.
2.3.3.2. So sánh số liệu
- Sử dụng phương pháp phân tích phương sai để phân tích thống kê so sánh với các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường như QCVN 08- MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt; QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp;
- Phân tích thống kê so sánh giữa các lần lấy mẫu và số liệu trước và sau khi qua hệ thống xử lý.
29
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khái quát chung về quá trình hình thành, hoạt động sản xuất của mỏ Núi Pháo, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Pháo, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
3.1.1. Khái quát chung về mỏ Núi Pháo thuộc Công ty TNHH Khai thác Chế biến khoáng sản Núi Pháo (Nui Phao Mining – NPM) trên địa bàn xã Hà Thượng, khoáng sản Núi Pháo (Nui Phao Mining – NPM) trên địa bàn xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
Hình 3.1: Tổng quan các khu vực trong mỏ Núi Pháo
Mỏ Núi Pháo là một mỏ đa kim nằm tại 03 xã (Hà Thượng, Tân Linh và Hùng Sơn) của huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. Mỏ cách Hà Nội khoảng 80 km và có thể tiếp cận bằng đường cao tốc QL37 mới Hà Nội – Thái Nguyên. Hệ thống đường bộ và đường sắt kết nối mỏ với các cảng gần nhất là Hải Phòng và Quảng Ninh, từ đó các sản phẩm có thể được vận chuyển đến với các khách hàng quốc tế. Trữ lượng đã được chứng minh và xác nhận của mỏ Núi Pháo là khoảng 65 triệu tấn, với đời mỏ ước tính khoảng 20 năm (Báo Tin tức, 2017).
30
3.1.2 Quy mô, công nghệ sản xuất của mỏ Núi Pháo
3.1.2.1 Quy mô toàn bộ khu vực Mỏ Núi Pháo được chia thành 4 khu vực chính:
- Khu vực moong khai thác;
- Khu nhà máy chế biến (gồm Nhà máy chế biến; Khu vực văn phòng); - Khu chứa đuôi quặng (gồm các hồ chứa đuôi quặng sunfua (STC), hồ chứa đuôi quặng oxit (OTC) và nhà máy xử lý nước thải;
- Khu bãi đất đá thải (gồm khu vực bãi thải phía Bắc và phía Nam).
Hình 3.2: Sơ đồ mặt bằng tổng thể vị trí các khu vực chính của Mỏ Núi Pháo
Các khu vực chính của dự án như sau:
a, Khu vực moong khai thác
Khu vực moong khai thác có diện tích khoảng 93ha (bao gồm cả diện tích đường) gồm 2 phần chính là moong phía Đông và moong phía Tây, moong phía Đông được khai thác trước moong phía Tây, hoạt động khai thác và phát triển moong được thực hiện quanh năm, 24 giờ/ngày, 07 ngày trong tuần, trừ việc tạm ngừng đột xuất do các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt.
b, Khu nhà máy chế biến
Khu vực nhà máy chế biến bao gồm các khu vực: văn phòng, trạm nghiền, bảo trì, bảo dưỡng và nhà máy chế biến, tổng diện tích khu vực khoảng 35ha, trong đó
31
c, Khu chứa đuôi quặng (TSF)
Theo báo cáo ĐTM năm 2005, khu chứa đuôi quặng được xây dựng trên thung lũng thượng nguồn suối Thủy Tinh, cách moong khai thác khoảng 1 km về phía Đông Nam và được chia thành 3 khu riêng biệt là hồ STC, hồ OTC và hồ chứa nước ngọt, tổng diện tích khu vực chứa đuôi quặng OTC và STC là 101,2 ha.
Theo ĐTM được phê duyệt năm 2008, diện tích khu chứa đuôi quặng là 175 ha (tăng lên 74 ha so với báo cáo ĐTM năm 2005). Diện tích tăng thêm do gia tăng diện tích đập chứa đuôi quặng khi thay đổi độ cao của đập chứa đuôi quặng từ +132m lên +140m (đối với đập OTC) và lên +150m (đối với đập STC). Ngoài ra, diện tích này đã bao gồm Hồ chứa nước ngọt mà báo cáo ĐTM năm 2005 chưa đề cập đến. Nhưng Hồ chứa nước ngọt không thi công trong quá trình xây dựng và đã được trình bày trong báo cáo xác nhận hoàn thành công trình bảo vệ môi trường phục vụ giai đoạn 1 của Dự án năm 2014 .
d, Khu bãi đất đá thải
Khu vực bãi thải đất đá bao gồm hai bãi thải, một bãi thải đất đá nằm tại phía Bắc của moong khai thác và một bãi thải đất đá nằm tại phía Nam của moong khai thác. Bãi thải phía Bắc có diện tích 60ha, dung tích chứa 77 triệu tấn, cao độ khi kết thúc đổ thải là cos +195m; bãi thải phía Nam có diện tích 21,5 ha, dung tích chứa 15,6 triệu m3, cao độ khi kết thúc đổ thải là cos +130m.
e, Các công trình/ hạng mục phụ trợ khác
- Hệ thống các hồ chứa, xử lý nước thải, nước mưa chảy tràn trong khu vực, gồm: + Hồ chứa nước mưa khu nhà máy (còn gọi là hồ PRSP): nằm giữa khu trạm nghiền và nhà máy chế biến, dung tích chứa khoảng 43.000 m3;
+ Hồ chuyển tiếp nước từ moong (hồ PTP) nằm phía Đông Nam của moong, cạnh Nhà máy chế biến sâu Vonfram, dung tích chứa khoảng 6.000 m3;
+ Hồ lắng khu vực bãi thải (hồ WDSP) nằm ở phía Đông bãi thải đất đá; diện tích hiện tại là 24.000 m2 và diện tích ở thời điểm kết thúc mỏ là 28.000 m2,
32
- Các hạng mục, công trình hiện có về cơ bản đã đầy đủ, đáp ứng được yêu cầu vận hành, hoạt động của toàn mỏ Núi Pháo (Công ty TNHH Khai thác Chế biến khoáng sản Núi Pháo, 2019).
3.1.2.2. Quy trình khai thác
Quy trình khai thác của Công ty Núi Pháo được thể hiện trong hình dưới đây:
Hình 3.3: Quy trình khai thác của Công ty Núi Pháo
Hệ thống khai thác chung cho mỏ là Hệ thống khai thác khấu suốt dọc một bờ công tác, khai thác từ trên xuống dưới, chia tầng, vận tải trực tiếp, sử dụng bãi thải ngoài từ năm chuẩn bị khai thác đến giữa năm khai thác thứ 12, từ giữa năm khai thác thứ 12 đến khi kết thúc khai thác mỏ sử dụng bãi thải trong.
Thiết bị sản xuất chính gồm máy khoan, máy đào, xe xúc lật và các xe tải vận chuyển, Các thiết bị hỗ trợ là máy ủi, máy san gạt, xe tưới nước, xe chở thuốc nổ, thiết bị bảo dưỡng và vận chuyển.
Công nghệ bóc đất phủ và san gạt đất thải được thực hiện bằng Máy san gạt Caterpillar 16H (205kw) và Máy xúc bánh lốp Caterpillar 992G (11,5m3).
3.1.2.3. Quy trình chế biến
33
Hình 3.4: Sơ đồ quy trình chế biến nhà máy chế biến của Công ty Núi Pháo
* Biện pháp xử lý sơ bộ ngay trong quy trình sản xuất:
Công ty đã bố trí biện pháp xử lý sơ bộ chất thải trước khi bơm đuôi quặng về hồ STC (quy trình xử lý chất thải từ quá trình lọc bismut – trung hòa bismuth), Cụ thể:
Chu trình bao gồm bồn trộn vôi và hai bể chứa phản ứng theo sau là máy cô đặc tốc độ cao và bộ lọc chân không. Giàn lạnh nén hơi ẩm cơ khí (MVR) được sử dụng để tận thu chloride và cung cấp tái chế một phần chu trình lọc bitmut. Dung dịch từ bồn thông gió luyện bitmut được bơm đến chu trình trung hòa hai giai đoạn để kết tủa các kim loại nặng và sản xuất ra bùn quặng mật độ cao (HDS).
Bột vôi hydrate được kết hợp với dòng bùn phía dưới trong bồn chứa trộn vôi, Vôi và dòng bùn tái chế được kết hợp với dung dịch thải trong bồn đầu của hai bể trung hòa. Không khí được phun qua mỗi lò phản ứng để chuyển đổi sắt III thành sắt II để sắt và tạo ra một kết tủa ổn định, Vôi được bổ sung thêm vào các bể phản ứng thứ hai để tăng độ pH đến 8,5-9,0 và hoàn tất các phản ứng.
34
lại được lọc và rửa với bộ lọc chân không để loại bỏ chloride. Thỏi lọc được nghiền lại với nước xử lý và được bơm sang phễu tuyển tinh đuôi quặng bitmut để hủy trong khoang chứa quặng sulphua. Dung dịch lọc được trộn với dòng trung hòa phía trên và được bơm đến hai nơi: Chu trình tuyển lọc bitmut để tái chế và bổ sung chloride. Giàn lạnh MVR cho nồng độ nước muối và tái chế.
Giàn làm lạnh MVR bao gồm chu trình xử lý sơ bộ có bể lắng phản ứng, lọc cát và trụ làm mềm. Liệu vào của giàn làm lạnh được trung hòa bằng canxi và magie mà sau đó phải được loại bỏ để giảm thiểu cặn bám. Việc loại bỏ canxi và magiê được tiến hành theo hai bước: Trong giai đoạn đầu tiên, natri cacbonat và NaOH được thêm vào bồn lắng phản ứng để nâng cao độ pH và canxi cacbonat kết tủa hydroxit và magiê. Dòng phía dưới bể lắng được bơm vào máy cô đặc trung hòa theo từng mẻ.
Dung dịch lắng được lọc qua hai máy lọc cát song song để loại bỏ chất rắn nghi ngờ. Chu trình nước xoay ngược đưa trở lại hạt trên sàng đến bồn lắng thông qua bồn nước xoáy ngược. Chu trình tẩy axit (định lượng axit chlohydric) được sử dụng để loại bỏ lượng carbonate.
Trong giai đoạn thứ hai dung dịch lọc được chuyển qua hai trụ trao đổi ion axit yếu liên tiếp (chì/lắp không dẫn nhiệt) để giảm hơn nữa lượng canxi và magiê. Chu trình nước xoay ngược đưa trở lại quặng tinh và hạt tích tụ đến bồn lắng thông qua bồn nước xoáy ngược. Chất dẻo được tái sinh với tẩy rửa axit; tráng nhẹ natri hydroxide (một phần tái trung hòa); và rửa nhanh.
Dung dịch làm mềm từ các trụ axit yếu được đưa đến giàn làm lạnh MVR 4% NaCl. Liệu mới được sấy sơ qua trong trao đổi thu hồi nhiệt. Nước sạch bị bốc hơi trong giàn làm lạnh sinh ra dung dịch nước muối NaCl 23%. Nước muối cô đặc được thu vào bồn nước muối và tái sử dụng để tuyển bitmut thông qua hỗn hợp natri clorua và thiết bị chứa.
Sản phẩm chưng cất, hoặc sản phẩm nước sạch, được thu lại trong bồn chứa nước chưng cất ở nhiệt độ 63-69oC và bơm qua trao đổi nhiệt thu hồi đến bồn chứa xử lý sulphua để tái sử dụng trong nhà máy.
35
Cuối cùng bùn trung hòa từ giai đoạn trung hòa bismut sẽ được bơm về bể chứa đuôi quặng sunfua của công đoạn tuyển nổi bismuth (HP – 032) và từ đây được bơm về khoang chứa đuôi quặng sunphua (hồ STC).
Do trong công đoạn tuyển nổi bismuth có sử dụng hóa chất NaCN, để đảm bảo nồng độ xyanua còn sót lại trong đuôi quặng sunphua trong giới hạn cho phép trước khi bơm về hồ STC, tại bể chứa đuôi quặng sunphua của công đoạn tuyển nổi bismuth (HP-032). Công ty bổ sung thêm hóa chất H2O2 và CuSO4 để xúc tác cho quá trình phân hủy xyanua diễn ra nhanh chóng, bản thân xyanua là chất dễ phân hủy trong môi trường tự nhiên khi có tiếp xúc với ánh sáng và với liều lượng xyanua sử dụng trong quá trình chế biến rất thấp 41,7 gram NaCN 20%/ 1 tấn quặng đưa vào chế biến nên nồng độ xyanua còn sót lại trong đuôi quặng sunphua là đảm bảo trong giới hạn cho phép. Công ty cũng tiến hành giám sát kiểm tra nồng độ xyanua trong bể chứa đuôi quặng sunphua của công đoạn tuyển nổi bismuth (HP-032) 4 giờ/lần để điều chỉnh hoạt động vận hành và bổ sung hóa chất H2O2 và CuSO4 luôn được duy trì hiệu quả.
3.1.3. Đánh giá hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản tại mỏ Núi Pháo, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
Căn cứ vào đặc thù các loại hình khai thác, sản xuất chế biến, nguồn nguyên liệu, hóa chất đầu vào của cơ sở, tìm hiểu đặc điểm nguồn thải của các cơ sở sản xuất trong quá trình khai thác chế biến khoáng sản Núi Pháo.
36
Hình 3.5: Hoạt động phát sinh tác động/chất thải
Đất đá thải:
+ Đất đá thải không có tiềm năng tạo A-
xít: Được đổ thải vào bãi phía Bắc và phía Nam, một phần được sử dụng để xây dựng đập quặng đuôi và bảo dưỡng đường, sân nền.
+ Đất đá thải có tiềm năng tạo A-xít:
Được thu gom, vận chuyển và cô lập trong hồ STC.
Nước tháo khô mỏ:
Bơm về các hồ thu và hồ chứa, sau đó được tuần hoàn cho nhà máy chế biến phục vụ sản xuất hoặc bơm về khu hồ chứa đuôi quặng hoặc bơm về trạm xử lý nước thải để xử lý trước khi xả ra môi trường.
Nước mưa chảy tràn tại Bãi thải:
Được thu gom và lắng cặn trong hồ lắng. Nước sau lắng được xả qua điểm xả DP3. Bụi:
Được kiểm soát bằng biện pháp phun nước tưới ẩm trên các tuyến đường vận tải và trồng cây xanh tạo hành lang che chắn bụi.
Ồn/Rung:
Sử dụng phương pháp nổ mìn vi sai điện tử để giảm thiểu độ rung và ồn.
Khai thác
Đuôi quặng:
Lưu chứa tại hồ chứa đuôi quặng (TSF) Chất thải nguy hại:
Thu gom, phân loại, lưu chứa vào các thùng riêng biệt, có gắn nhẵn chất thải nguy hại, được lưu giữ tại kho chứa chất thải nguy hại, định kỳ bàn giao cho đơn vị vận chuyển, xử lý theo quy định.
Chất thải công nghiệp và sinh hoạt: thu gom và bàn giao cho đơn vị có chức năng vận chuyển và xử lý.
Nước thải sinh hoạt:
Được xử lý tại trạm xử lý nước thải sinh hoạt.
Nước mưa chảy tràn:
Thu gom về các hồ chứa để xử lý sơ bộ. Một phần được tái tuần hoàn, phần dư thừa được bơm về đập chứa đuôi quặng hoặc trạm xử lý nước thải để xử lý. Bụi: Xử lý bằng biện pháp phun sương
điện tử, lắp đặt túi thu bụi, lưới chắn bụi, trồng cây xanh.
Tiếng ồn:
Lắp đặt hệ thống giảm âm; thay thế các thiết bị gây ồn lớn; thường xuyên bảo trì bảo dưỡng thiết bị.
Mùi: Lắp đặt các máy quan trắc tự động để kiểm soát nồng độ khí thải.
Nước thải sản xuất:
Được xử lý tại trạm xử lý nước thải trước khi xả ra điểm xả DP2. Chế biến Chất thải và những tác động phát sinh Biện pháp xử lý o Đất đá thải
o Nước tháo khô mỏ
o Nước mưa chảy tràn khu vực Bãi thải
o Bụi
o Ồn
o Rung
o Đuôi quặng (sunfua và ô-xít)
o Chất thải nguy hại; Chất thải rắn thông thường; Phế liệu thải.
o Nước thải sinh hoạt + nước mưa chảy tràn
o Bụi
o Tiếng ồn
o Mùi
37
3.2.Khái quát chung về tình hình phát sinh nước thải, quy trình quản lý và xử lý nước thải tại mỏ Núi Pháo, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên lý nước thải tại mỏ Núi Pháo, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
Công ty được Bộ Tài nguyên và Môi trường cấp giấy phép xả nước thải số 927/GP-BTNMT ngày 22/5/2014, nước thải của Công ty được xử lý sơ bộ tại các công trình hồ chứa, hồ lắng sau đó được bơm về Trạm xử lý nước thải tập trung để tiếp tục xử lý. Nước xả thải tại các điểm xả được lấy mẫu, quan trắc định kỳ hàng ngày (kiểm soát nội bộ do Công ty thực hiện) và quan trắc hàng tháng (theo Giấy phép xả thải) được thực hiện bởi đơn vị đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường cấp giấy chứng nhận đủ điều kiện hoạt động dịch vụ quan trắc môi trường số VIMCERTS 099. Công ty đã hoàn thành việc lắp đặt các trạm quan trắc nước thải tự động tại cửa xả và đang truyền số liệu trực tuyến về hệ thống tiếp nhận dữ liệu của Sở TNMT. Đuôi quặng từ các công đoạn của nhà máy chế biến được bơm về khu lưu giữ đuôi quặng (TSF) gồm 2 khoang chứa riêng biệt (OTC – Hồ chứa đuôi quặng oxit và STC – Hồ chứa đuôi quặng sunfua), nước từ 2 hồ này sẽ được bơm tuần hoàn lại cho nhà máy chế biến để phục vụ sản xuất nhằm tối ưu hóa sử dụng nguồn nước, một