Đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động đến môi trường trong khai thác vàng sa khoáng ở Na Rì

Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.4.2. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động đến môi trường trong khai thác vàng sa khoáng ở Na Rì

3.4.2.1. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường a. Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí

* Giai đoạn mở mỏ, xây dựng cơ bản:

Trong giai đoạn mở mỏ, xây dựng cơ bản các nguồn gây ô nhiễm là các nguồn phân tán và không liên tục tạo nên. Các biện pháp khống chế mang tính chất cục bộ và chủ yếu là các biện pháp phòng hộ đối với người lao động trực tiếp.

67

Các biện pháp khống chế ô nhiễm trong quá trình mở mỏ như sau:

- Phun nước thường xuyên bằng xe phun nước trên đường khu vực mở mỏ và các đoạn đường đang xây dựng. Trong danh mục các thiết bị của mỏ, dự án trang bị cho mỏ một xe phun nước chống bụi, hoạt động liên tục 8h/ngày, lượng nước phun tuỳ thuộc mức độ ô nhiễm, trung bình khoảng 20-50m3/ngày.

- Có kế hoạch thi công hợp lý, biện pháp thi công tiên tiến để đảm bảo vệ sinh môi trường, an toàn lao động.

- Máy móc thiết bị phải có đầy đủ lý lịch kèm theo, và được kiểm tra theo dõi thường xuyên các thông số kỹ thuật.

- Tuân thủ các quy phạm an toàn về khai thác mỏ, bảo quản, vận chuyển và sử dụng vật liệu nổ công nghiệp,…

- Hệ thống đường vận tải trong ngoài mỏ phải có đai phòng hộ, các cọc tiêu và biển báo.

* Giai đoạn khai thác mỏ:

- Hoàn chỉnh và nâng cấp đường vào mỏ để giảm bụi do gió cuốn và xe chạy tạo ra và phải thường xuyên được tu sửa bảo dưỡng.

- Để giảm thiểu sự ô nhiễm gây ra do khí thải các phương tiện vận tải, áp dụng các biện pháp sau:

- Thay đổi nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao bằng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp. Thay nhiên liệu có chỉ số octane, cetane thấp bằng nhiên liệu có chỉ số octane, cetane cao phù hợp với thiết kế của xe.

- Không chở quá trọng tải quy định, nhằm bảo vệ môi trường chung.

- Thường xuyên bảo dưỡng thiết bị vận tải, máy nén khí, điều chỉnh sửa chữa kịp thời xe máy nhằm đảm bảo để chúng làm việc ở điều kiện thiết bị tốt nhất, an toàn có năng suất và sinh ra khí thải độc hại ít nhất.

- Sử dụng các biện pháp nâng cao hiệu quả nổ mìn, sử dụng thuốc nổ có áp dụng phương pháp nổ mìn chống bụi để hạn chế các nguồn ô nhiễm do nổ mìn.

68

- Trong quá trình khai thác, vận tải, sàng tuyển quặng sẽ sử dụng xe phun nước nhằm giảm lượng bụi hình thành.

- Trồng cây xanh xung quanh mỏ, hai bên lề đường vận chuyển, khu vực xưởng tuyển nhằm hấp thụ và ngăn cản sự phát tán bụi ra môi trường xung quanh là biện pháp bảo vệ môi trường rất hiệu quả và có chi phí nhỏ nhất.

b. Kiểm soát nước thải sản xuất và nước mưa chảy tràn

- Bùn thải, nước thải công nghiệp, nước mưa chảy tràn và nước rửa xe được thu gom dẫn theo các rãnh thoát nước chảy về hồ lắng để lắng chất rắn lơ lửng. Nước sau khi lắng được dẫn vào khoang nước trong để dùng làm nước công nghiệp tuần hoàn cho sản xuất và tuyển khoáng hoặc được xử lý đạt tiêu chuẩn cấp trước khi xả thải vào môi trường.

- Nước thải sinh hoạt được xử lý bằng các bể lắng và bể tự hoại.

* Các biện pháp nâng cao hiệu quả lắng trong hồ lắng:

- Các giải pháp nhằm giảm tốc độ ban đầu dòng bùn nước (v0)

Việc giảm v0 trong các đường ống đẩy, hoặc máng dẫn là không thể vì làm lắng đọng các hạt rắn lơ lửng và tiêu hao năng lượng trong quá trình vận chuyển. Để giảm vo cần áp dụng các phương pháp sau:

+ Thay đổi hướng xả của dòng bùn:

Lắp đoạn ống vuông góc với đầu đường ống xả chính để chủ động thay đổi hướng xả của dòng bùn (Hình 3.15). Khi đó dòng bùn được đẩy lên cao, tốc độ dòng chảy theo hướng ngang gần như triệt tiêu (v01  0). Phương pháp này đơn giản, hiệu quả lắng của các cỡ hạt được nâng cao.

Hình 3.15. Thay đổi hướng xả của dòng bùn

+ Tạo tường chắn, hoặc hố tiêu năng trước ống xả bùn:

Tường chắn đặt trước ống xả bùn nhằm làm giảm năng lượng của dòng chảy khi đổ vào bãi lắng và sẽ giảm v0. Phương pháp này, hiệu quả không cao vì sự bồi lắng

69

bùn đất trước tường chắn hoặc hố khi xả rất nhanh, vị trí tường lắng luôn bị thay đổi, hoặc phải liên tục nạo vét.

- Các giải pháp khác nhằm nâng cao hiệu quả lắng

+ Thay đổi chiều rộng của bãi lắng:

Trong mọi trường hợp, khi xây dựng bãi lắng, theo điều kiện lắng tối ưu, chiều

rộng bãi lắng cần thoả mãn biểu thức sau:

lg = 2l0 - Bb ; m.

l0- Chiều dài lắng toàn bộ cỡ hạt trong dòng nước thải, m.

lg- Vị trí đặt cửa giếng thoát nước tính từ cửa xả, m.

Như vậy chiều rộng bãi lắng càng lớn thì chiều dài của bãi lắng càng giảm nhưng phần lớn các cấp hạt vẫn được lắng đọng và giữ lại trong bãi.

+ Tăng chiều dài lắng L:

Rất nhiều trường hợp chiều dài lắng (L) của bãi lắng không thể thay đổi được vì điều kiện thực tế mỏ. Vì vậy cần áp dụng một số phương pháp nhằm tăng chiều dài và hiệu quả lắng của các cỡ hạt trong bãi lắng như sau:

+ Phương pháp I

Xây dựng các tường chắn vuông góc và đối diện hướng dòng chảy. Phương pháp này hiệu quả sử dụng và tính kinh tế không cao do tốc độ bồi lắng trước tường chắn phát triển nhanh, tường chắn chóng bị vùi lấp không còn tác dụng. Để khắc phục tồn tại này phải xây dựng nhiều tường chắn vuông góc với hướng dòng chảy (Hình 3.16).

70

Hình 3.16. Sơ đồtường chắn trong bãi lắng bùn 1- Đường ống xả bùn. 2- Tường chắn.

3- Đê bao bãi lắng. 4- Giếng thoát nước.

+ Phương pháp II

Xây dựng tường chắn gẫy khúc chạy dọc hướng dòng chảy (tường chắn dạng hình nêm). Phương pháp này tăng được chiều dài lắng thực tế (Lt = ), tường chắn sẽ cản trở dòng chảy làm giảm v0. (L- Chiều dài bãi lắng, - Góc nghiêng giữa tường chắn và chiều dài bãi lắng,  < 900; hình 3.17).

Nhược điểm của phương pháp là Bùn đất lắng đọng không đều (các điểm xoáy chiều dày lớp lắng ở nhỏ, các điểm tĩnh chiều dày lớp lắng lớn), xây dựng tường chắn phức tạp, công tác nạo vét bùn lắng khó khăn.

Hình 3.17. Tăng chiều dài lắng bằng các đường dẫn dòng kiểu hình nêm 1- Đường ống thải bùn 2- Tường chắn dạng hình nêm 3- Đê bao bãi lắng 4- Giếng đứng thoát nước

3

1 5

4 2

 sin / L

1

3 2

4 5

õ

71 + Phương pháp III

Xây dựng tường chắn dọc nhằm hướng dòng chảy ngược chiều dòng bùn thải ban đầu, các tường chắn đặt song song với hướng dòng chảy.Phương pháp này cho phép kéo dài quãng đường lắng thự tế (Lt = n. L) do vậy có hiệu quả lắng cao. (n- Số luồng lắng trong bãi lắng; hình 3.18).

Nhược điểm của phương pháp là tăng khối lượng xây dựng bãi lắng, công tác bốc xúc, vận chuyển khi nạo vét bùn lắng khó khăn, chiều rộng để xây dựng bãi lắng phải đủ lớn.

Hình 3.18. Sơ đồ tường chắn đặt song song với hướng dòng chảy 1- Đường ống thải bùn 2- Tường chắn dạng song song 3- Đê bao bãi lắng 4- Giếng đứng thoát nước

+ Phương pháp IV

Xây dựng tường lọc khi kích thước bãi lắng nhỏ, khả năng lắng của các hạt bé không thực hiện được, thì có thể dùng phương pháp xây tường lọc, nhằm lọc dòng dung dịch bùn để giữ lại các hạt có kích thước nhỏ. Những loại tường lọc có thể sử dụng:

- Dùng tường lọc toàn tuyến ngang:

Tường lọc được xây dựng cuối bãi lắng bằng các cọc định vị, hai bề mặt dùng lưới thép, để đơn giản có thể dùng tấm đan bằng tre nứa ở giữa dùng xỉ than hoặc cát hạt thô (tuỳ thuộc vào kích thước hạt cần giữ lại ở bãi mà chọn vật liệu làm tường lọc

5

3 2

4 1

72

cho phù hợp). Để thuận lợi cho thi công, tường lọc chỉ nên xây dựng cao 1-1,5m kể từ mặt nước trở xuống, phần dưới ta có thể đắp tường chắn bằng đất đá bình thường, phần trên xây dựng tường lọc. Để đảm bảo bãi lắng làm việc an toàn, cần xây dựng các cửa tràn. Trường hợp tường lọc hoạt động kém hiệu quả (do các hạt bùn đất lấp kín các lỗ hổng trong tường lọc), khi dung dịch trong bãi lắng dâng cao, ta điều tiết dung dịch qua cửa tràn sang hồ lắng khác. Bảo dưỡng, rửa sạch bùn đất lắng bám trước tường lọc sau một chu kỳ làm việc bằng súng nước (Hình 3.19).

Ưu điểm của phương pháp là:

- Có khả năng giữa lại các hạt rắn có kích thước nhỏ trong bãi lắng.

- Hiệu quả của phương pháp cao.

Nhược điểm của phương pháp là:

- Khối lượng xây dựng lớn, phức tạp, giá thành cao.

- Phải thường xuyên bảo dưỡng tường lọc.

Hình 3.19. Sơ đồ tường lọc

1- Ống xả bùn. 2- Tường lọc. 3- Đê bao.

4- Giếng thoát nước. 5- Đường ống thoát nước.

1 3

2 4 5

73 - Dùng lưới lọc ở giếng đứng thoát nước:

Xây dựng hệ thống lưới lọc xung quanh khu vực giếng thu nước của giếng đứng thoát nước. Do diện tích khu vực thu nước nhỏ nên năng suất lọc nhỏ, lưới bị bùn đất bịt chặt, hiệu quả làm việc thấp, không chắc chắn.

c. Kiểm soát chất thải của khâu tuyển khoáng

Thuốc tuyển nổi cho các xưởng tuyển vàng chủ yếu gồm có: Thuốc điều chỉnh môi trường Na2CO3; thuốc tập hợp gồm Butin Xantat và dầu hoả; thuốc tạo bọt dầu thong; Na2S và một số phụ gia khác, ...

Mỏ vàng sa khoáng tại khu vực nghiên cứu phải được giám sát chặt chẽ lượng thuốc tuyển nổi cho các xưởng tuyển vàng. Dùng thuốc điều chỉnh môi trường Na2CO3 trung hoà các chất có hại và tất cả hoá chất dùng cho công tác tuyển quặng, quặng đuôi, các chất thải được lưu giữ trong hồ lắng, không để thải ra môi trường.

d. Khống chế ô nhiễm do dầu mỡ

Để xử lý dầu mỡ trong nước thải sản xuất rất nhỏ (khoảng 2,0-3,5kg/năm), dùng bể tách dầu theo kiểu bể lắng ngang. Nước thải sau khi từ bể lắng sẽ sang bể tách dầu kiểu tuyển nổi. Không khí sẽ được đưa vào đáy bể, phân phối đều trong bể thành các hạt có kích thước rất nhỏ, các hạt khí sẽ bám vào các hạt dầu lơ lửng kéo hạt dầu nổi lên mặt nước. Các hạt dầu nổi trên bề mặt sẽ được thu gom để đưa đi xử lý tiếp.

Phân xưởng khai thác, tuyển khoáng cần xây dựng khu rửa xe, bể lắng tách dầu và xử lý dầu thải, hàng năm được đo kiểm và giám sát của cơ quan chức năng. Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 6984-2001 (10mg/l), được phép thải ra ngoài môi trường.

e. Khống chế hoá chất trong quá trình tuyển luyện vàng

- Thuốc tuyển, hoá chất xúc tác sử dụng khối lượng không lớn, dùng vôi cục tăng khả năng thu hồi và trung hoà các sulfur độc hại, bảo vệ tốt môi trường.

- Butin Xantat C4H9COSSK, dầu thông C10H17OH, thuỷ tinh lỏng Na2SiO3 là các hợp chất ít độc tính, quặng đuôi đồng (sulfur và oxit, quặng đuôi sắt...) được lưu giữ trong hồ lắng, sau khi tác động với Na2SiO3, và được tuyển vét sẽ được thải và gom giữ tại bãi thải đất đá. Do vậy sẽ giảm thiểu tác động tới môi trường đất.

74

Các phương pháp xử lý Hg bao gồm tái sinh toàn phần hoặc từng phần, khử và lọc, xử lý bằng sulphit; xử lý băng FeCl2, sử dụng than hoạt tính. Đối với các nước thải công nghiệp và luyện kim, việc xử lý loại bỏ thủy ngân phải thích ứng với nồng độ, số lượng và thành phần của dung dịch. Một số bước chính cần phải thực hiện trước khi xử lý như: tách biệt nước có chứa thủy ngân và nước không có thủy ngân, giảm tối đa sự sử dụng và khối lượng nước, thực hiện một vài bước xử lý đơn giản, tách các chất rắn, lơ lửng khỏi nước, lưu giữ nước thải vào các thùng chứa,…

- Tái sinh hoàn toàn

Phương pháp tái sinh thủy ngân trong các nguồn nước ô nhiễm thủy ngân rất được khuyến khích. Tuy nhiên sự tích lũy trong bùn hoặc những dung dịch đậm đặc thường khó xử lý hơn nước thải nguyên thủy.

- Phương pháp khử

Sự khử về thủy ngân kim loại sau đó lọc có thể thích hợp với những thể tích nhỏ của các dung dịch nước thải đặc và có thể thu hồi bằng phương pháp điện phân.

Việc khử này có thể được thực hiện bằng 1 kim loại hoặc một tác nhân khử. Thủy ngân có thể được thu hồi ở trạng thái tương đối tinh khiết tại cực catot của 1 dung dịch điện hóa đặc biệt. Khi sử dụng các kim loại như đồng, sắt, kẽm, nhôm, hỗn hống Natri như các tác nhân khử, thủy ngân được thu hồi dưới dạng hỗn hống hoặc các giọt trên bề mặt của kim loại. Thủy ngân được tái sinh về trạng thái tinh khiết bằng phương pháp cất:

Zn + Hg22+ → 2 Hg + Zn2+

2 NaHgx + Hg22+ → (2+ 2x) Hg + 2 Na+

Một số các tác nhân khử khác như Hydrazine, hydroxylamine, hypophosphor- ous, formadehyde và borohydride natri cũng đã được thử nghiệm. Thủy ngân sau đó được thu hồi bằng cách lọc.

- Phương pháp xử lý bằng sulfua

Phương pháp xử lý nước thải có chứa thủy ngân bằng hydrosulfua natri hoặc sulfua Natri được chấp nhận và sử dụng rộng rãi tại Mỹ để xử lý trong công nghiệp Clo-kiềm. Nước thải có chứa thủy ngân phản ứng với sulfua theo phản ứng:

Hg + Hg22+ + Hg2+ + 2 S2- → 2 Hg + 2HgS

75

Thủy ngân và thủy ngân sulfua có thể thu hồi bằng phương pháp lắng lọc. Tuy nhiên thủy ngân sulfua trắng rất khó tan và nhanh chóng chuyển thành dạng phức tan với sulfua dư.

HgS + S2- → HgS22-

Phản ứng này xảy ra rất mạnh ở pH cao vì vậy việc điều chỉnh pH về 7 hoặc 7,5 là rất cần thiết. Sử dụng đệm với Natri carbonate có thể giúp việc điều chỉnh sự biến đổi dòng chảy. Việc tự động điều chỉnh pH và nồng độ sufua có thể được thực hiện bằng cách sử dụng điện cực và điện cực chọn lọc ion bạc sulfua. Mặt khác, sulfua có thể bị oxy hóa nhanh chóng bởi khí Clo. Phương pháp này có thể làm giảm nồng độ của thủy ngân trong dung dịch xuống khoảng 50-60 ppb.

- Phương pháp FeCl2

Chlorua sắt hai có thể khử các muối thủy ngân trong nước thải về các hợp chất không tan theo phương trình sau:

2 Fe2+ + 2 Hg2+ + 8 OH- → Hg2O + 2 Fe(OH)3 + H2O

Nước thải được điều chỉnh đến pH từ 9 – 9,5 sau đó thêm FeCl2, sau vài ngày lọc, nồng độ thủy ngân trong dung dịch thu được khoảng 5 – 6 ppb.

- Phương pháp hấp thụ trên Carbon hoạt tính

Than hoạt tính được sử dụng như chất trợ lọc và trong bể hạt. Nước thải có chứa 100-200ppb thủy ngân có thể giảm đến 10-20 ppb bằng phương pháp này.

Ô nhiễm MT do dùng CN- trở thành vấn đề bức bối trong ngành khai thác vàng nói chung và vàng sa khoáng nói riêng bởi CN- có tính độc rất cao. Độ pH đóng vai trò quan trọng trong việc giải phóng HCN ra MT bởi khí CO2 theo phương trình:

2CN- + CO2 + H2O  2HCN + CO32- Phương pháp xử lý Xianua hiệu quả gồm:

- Dùng khí Clo, H2O2, Ozon hoặc các chất oxi hóa khác để oxi hóa CN- thành ion CNO- không độc theo phương trình:

CN- + Cl2 + 2OH-  CNO- + 2Cl- + H2O Clo dư sẽ oxi hóa ion xianat tiếp theo thành CO2 và N:

2CNO- + 3Cl2 + 4OH-  2CO2 + N2 + 6Cl- + 2H2O

76

- Axit hóa đề giải phóng HCN, sau đó HCN bị hấp thụ trở lại trong kiềm tạo thành xianua kiềm tuần hoàn:

CN- + H+  HCN

HCN + OH-  CN + H2O

Hiện nay, có khuynh hướng thay thế xianua bằng hóa chất không độc như Tioure, (H2N)2C = S. Tuy nhiên chưa được phổ biến để được áp dụng ở quy mô công nghiệp [10].

3.4.2.2. Hoàn thổ và đóng cửa mỏ sau từng giai đoạn khai thác

Khi kết thúc khai thác mỏ sẽ tiến hành công việc đóng cửa mỏ theo đúng quy định đã được phê duyệt trong các báo cáo đánh giá tác động môi trường. San gạt mặt bằng đã khai thác, đường đi, các diện tích này sẽ trồng cây xanh. Phương án và biện pháp cụ thể phải được lập để trình các cơ quan chức năng phê duyệt.

Giai đoạn sau khai thác từng khu vực (khoảnh khai thác) sẽ được hoàn thổ bằng các biện pháp hợp lý. Thực tế cần phủ lấp lên bề mặt bằng một lớp đất trồng trọt (lớp đất gạt bỏ trước khi khai thác) và trồng các loại cây thích hợp có thời gian sinh trưởng nhanh để bảo vệ đất. Thậm chí có thể sử dụng lại các vùng đất này cho sản xuất nông nghiệp.

77