3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.2.3. Chất lượng, trữ lượng và công nghệ khai thácquặng sắtcủa Mỏ
Mỏ
3.2.3.1. Đặc điểm chất lượng, trữ lượng tại mỏ Bản Cuôn
Quặng sắt mỏ Bản Cuôn có màu xám đen, từ tính mạnh. Chất lượng quặng tương đối ổn định theo đường phương và hướng cắm. Các khoáng vật quặng manhetit chiếm 63%, thạch anh chiếm 30,6%, clorit chiếm 6,3%. Quặng có cấu tạo khối đặc xít. Các khoáng vật tạo đá calcit chiếm 86,6%, dolomit chiếm 7%, thạch anh chiếm 3,6%, clorit chiếm 1,4%, sericit chiếm 0,8%, sulphur chiếm 0,4%. Quặng manheti có hàm lượng Fe dao động từ 38,003% đến 67,627%, trung bình 59,319%. MnO dao động từ 0,008% đến 0,088%, trung bình 0,041%. Hàm lượng các nguyên tố khác S trung bình 0,042%, P chiếm 0,0%, CaO chiếm 0,4%, Al2O chiếm 0,93%, MgO chiếm 0,06%, PbO chiếm 0,312%, ZnO chiếm 0,011%.
Theo báo cáo địa chất đã được Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản thì trữ lượngcông nghiệp của mỏ Bản Cuôn là: 2.353.881 tấn[10].
Bảng 3.6. Trữ lượng mỏ sắt Bản Cuôn STT Số hiệu trữ lượng Q (trữ lượng)
tấn
Khối lượng sắt (tấn)
1 Tổng trữ lượng cấp 121 1 004 115 949 772
2 Tổng trữ lượng cấp 122 349 767 112 324
3 Tổng trữ lượng quặng sắt khu vực
3.2.3.2. Công nghệ khai thác và chế biến của mỏBản Cuôn
a. Công nghệ khai thác
Hệ thống khai thác có liên quan chặt chẽ với đồng bộ thiết bị khai thác sử dụng cho mỏ. Xét điều kiện khai thác, kỹ thuật công nghệ, khả năng thiết bị thi công cũng như công suất khai thác theo thiết kế, hệ thống khai thác được chọn áp dụng cho mỏ sắtBản Cuônlà:
Hệ thống khai thác không xuống sâu, ngang, một bờ công tác, khấu quặng chọn lọc bằng khoan nổ mìn tầng nhỏ kết hợp với bóc đất đá tầng cao theo lớp xiên gạt chuyển. Sử dụng đồng thời bãi thải trong và bãi thải ngoài.
Nội dung:Từ mặt bằng +450 tiến hành nổ mìn khai thác quặng và tiến hành bóc đất đá chuẩn bị khai thác các tầng tiếp theo. Tầng từ +430-:- +450 sẽ được khai thác gạt chuyển xuống bãi xúc mức +410.
Trong quá trình khai thác sẽ sử dụng kết hợp nổ mìn phá đá bằng máy khoan lớn với búa khoan con để tạo đường di chuyển thiết bị lên các mặt tầng công tác và những khu vực địa hình chưa thể làm được đường đưa máy khoan lớn lên được.
Tại những khu vực trong biên giới mỏ đã kết thúc khai thác được sử dụng làm bãi thải trong để tiến hành san gạt đất đá thải. Trên mặt bằng đá thải này, một phần được san gạt, lu lèn làm tuyến đường vận tải lên mức +470 trong quá trình khai thác, một phần được lựa chọn làm vật liệu xây dựng.
Áp dụng hệ thống khai thác này tại mỏ sắtBản Cuôn được chia ra 2 mức vận tải trực tiếp là mức +450 (ban đầu) và mức +470 (trong quá trình khai thác).
- Sơ đồ công nghệ khai thác:
Bụi, tiếng ồn Khí độc
Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ khai thác b. Công nghệ chế biến
Quặng nguyên khai sau khi khai thác được chở về nhà tuyển đổ vào bãi chứa. Ôtô đổ vào sàng song có kích thước lỗ sàng 200x200mm (hạt nhỏ dưới sàng được tuyển từ thu hồi quặng tinh). Những cục quặng trên sàng được đập riêng rồi đưa vào máy đập. Đập ở 2 giai đoạn để giảm kích thước quặng từ 200mm xuống 0-8mm.
San gạt đá nổ mìn
Xúc bốc mặt tầng dưới
Vận tảibằng ôtô
Bãi thải Xưởng chế biến
Quặng Đất đá Bụi Bụi Bụi Bụi Khoan nổ mìn
Đập thô
- Sơ đồ công nghệ tuyển quặng của Mỏ Bản Cuôn:
Đập thô
Hình 3.3. Sơ đồ công nghệ tuyển quặng sắtBản Cuôn
Các khâu công nghệ: sàng, đập sinh bụi, ồn; nghiền bi, tuyển từ sinh bùn thải.
Sản phẩm đưa vào bun ke qua cấp liệu lắc xuống băng tải cấp cho máy nghiền bi, nghiền theo sơ đồ kín với một máy phân cấp ruột xoắn. Bùn tràn
Sàng song Quặng nguyên khai
Đập riêng
Phân cấp ruột xoắn Nghiền bi
Tuyển từ
Tuyển vét
Đuôi thải Sấy khô Đập nhỏ
Thành phẩm Bàn đãi
Tinh quăng Fe3O4
máy phân cấp đạt cấp hạt 0-8mm được đưa vào vít xoắn tuyển chính. Sản phẩm tuyển chính qua tuyển từ để lấy tinh quặng sắt có hàm lượng sắt tổng: TFe 67%.
Sản phẩm dư của khâu tuyển chính được tuyển lại qua khâu tuyển vét để tận thu kimloại. Thực thu kim loại đạt 85% [10].
3.3. Đánh giá hiện trạng môi trường nước chịu tác động do hoạt độngkhai thác và chế biến quặng sắt của mỏ sắt Bản Cuôn trên địa bàn xã khai thác và chế biến quặng sắt của mỏ sắt Bản Cuôn trên địa bàn xã Ngọc Phái
Xã Ngọc Pháinằm cách thị trấn Bằng Lũng, huyện Chợ Đồn khoảng 13 km, dân cư tập trung, cơ sở hạ tầng cũng được đầu tư tương đối là cơ bản, hệ thống cấp nước tuy đã xây dựng theo chương trình nước sạch Quốc gia 135của Chính Phủ nhưng chưa đáp ứng được hết nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của nhân dân trong vùng. Nguồn nước sử dụng cho hoạt động sản xuất và sinh hoạt ởNgọc Pháichủ yếu được dẫn, bơm trực tiếp từSuốiNà Tàm và một số khe suối nhỏ khác, nước sinh hoạt được khai thác từ các giếng khoan và giếng đào chưa qua xử lý. Ô nhiễmnguồn nước này sẽ gây tác động không nhỏ tới sức khỏe con người, cũng như hoạt động sản xuất của nhân dân trên địa bàn xã.
Nước thải của mỏ sắtBản Cuônphát sinh từ 02 nguồn chính:
- Nguồn thứ nhất: Nước sản xuất của mỏ sắt Bản Cuôn chủ yếu là từ khâu tuyển rửa quặng vào khoảng 1.500m3/ngày và nước thải sinh hoạt ước tính 50m3/ngày. Nước thải từ khâu sản xuất có hàm lượng cặn lơ lửng lớn (chủ yếu là cặn bùn sét, độ đá, cát sạn và cặn vô cơ), độ đục và hàm lượng dầu mỡ cao. Theo thiết kế củaDự án, lượng nước thải này sẽ đượcdẫn thảitự chảyxuống hồ xử lý dưới thung lũng của mỏ. Hồ được thiết kế gồm 02 ngăn: 01 ngăn lắng, 01 ngăn lắng nước trong. Thông số kỹ thuật của hồ lắng có dung tích 16.770m3 trong đó:
+ Ngăntrong DxRxS=60x20x4=4.800m3.
+ Bờ đập có kích thước DxRxCa0=20x4,5x5,5m.
Khối lượng bùn thải của xưởng tuyển hàng năm khoảng 3.000 m3 đến 3.500m3/năm. Hồ lắng có nhiệm vụ tiếp nhận toàn bộ lượng nước tuyển rửa quặng, quặng đuôi của công nghệ tuyển. Quy trình vận hành nước của xưởng tuyển là tuần hoàn. Lượng nước được cung cấp cho xưởng tuyển được bơm từ suối Nà Tàm. Theo kết quả tính toán của dự án thì lượng nước thải ra ngoài môi trường tiếp nhận là suối Nà Tàm ước tính vào khoảng 352m3/ngày.
- Nguồn thứ2:Nước mưa chảy tràn qua bề mặt khu vực khai thác và chế biến mỏ. Khi có mưa thì toàn bộ lượng nước mưa chảy tràn sẽ được dẫn theo các mương thu gom nước mưa chảy tràn, qua các hố ga về hồ lắng nước mưa với dung tích 15.540m3trong đó:
+ Ngăn lắngDxRxS=120x20x4=9.600m3. + Ngăn trong DxRxS=45x22x6=5.940m3.
Theo tính toán trong quá trình thiết kế mỏ thì hàng năm lượng nước mưa chảy tràn qua khu vực ước tính khoảng 319.986m3/năm.Lượng bùn đất, cát có trong nước mưa của khu vực dự án chảy vào hồ lắng ước tính khoảng 319.986kg hay sấp xỉ 320 tấn/năm. Theo đó ta thấy tổng lượng nước thải của 02 hồ lắng ra ngoài suốiNà Tàm là rất lớn.
Để có thể đánh giá chính xác được những ảnh hưởng của hoạt động khai thác và chế biến quặng sắt của mỏ Bản Cuôn đến môi trường nước xã Ngọc Phái. Luận văn đã tiến hành điều tra, khảo sát, lẫy mẫu, phân tích môi trường nước thải của mỏ, nước mặt, nước ngầm trên địa bàn xã ở cả mùa khô và mùa mưa tại các địa điểm khác nhau và chuyển về phòng thí nghiệm để phân tích. Các chỉ tiêu đo đạc, lấy mẫu, phân tích phụ thuộc vào tính chất, đặc trưng của từng vị trí lấy mẫu, từng loại nguồn thải, từng mùa.
3.3.1. Đánh giá mức độ ảnh hưởng của hoạt động khai thác và chế biến quặng sắt tới môi trường nước trên địa bàn xã Ngọc Phái
3.3.1.1.Đặc điểm vị trí lấy mẫu
- Vị trí 1: Tại suốiNà Tàm -Phía thượng nguồn lấy mẫu nước mặt (NM1): Đặc điểm nước hơi đục, có cặn, không mùi.
Hình 3.4. Vị trí lấy mẫu tại suốiNà Tàm – phía thượng nguồn
- Vị trí 2: Trên suối Nà Tàm cách cửa xả của mỏ 1km về phía hạ lưu suối Nà Tàm lấy mẫu nước mặt (NM2): Qua hai lần lấy mẫu phân tích, nước đều có đặc điểm nước đục, nhiều cặn.
- Vị trí 3:Trên suối Nà Tàm - Phía hạ nguồn (cách cửa xả mỏ 1,5km về phía hạ lưu)lấy mẫu nước mặt (NM3):
Đặc điểm nước đục, có nhiều cặn và không mùi. Nguồn nước suối này được sử dụng trong việc trồng trọt, hai bên bờ suối là các cánh đồng trồng ngô, cây hoa màu theo vụ.
Hình 3.6. Vị trílấy mẫutrên suốiNà Tàm phía hạ nguồn
- Vị trí 4: Nước mặt tại cánh đồng xã Ngọc Phái lấy mẫu nước mặt (NM4)
Nước mặt cung cấp cho việc trồng lúa tại các cánh đồng chủ yếu là nước suối từ suối Ngọc Phái. Nước mặt tại cánh đồng xã Ngọc Phái có đặc điểm nước đục, có nhiều cặn, không mùi.
- Vị trí 5: Nước giếng khu dân cưthôn Bản Cuôn 1lấy mẫu nước ngầm (NN1)
Lấy mẫu nước giếng ở khu dân cư thôn Bản Cuôn 1 có đặc điểm nước trong không mùi, độ sâu của giếng >30m. Nước giếng được sử dụng làm nguồn nước sinh hoạt và trồng trọt trong gia đình
Hình 3.8. Nước giếng nhà dân thôn Bản Cuôn 1
- Vị trí 6: Nước giếng khu dân dư thôn Bản Cuôn 2 lấy mẫu nước ngầm (NN2)
Lấy mẫu nước giếngtại nhà dân thôn Bản Cuôn 2 nước có đặc điểm nước trong, không mùi, độ sâu của giếng >30m. Giếng cách ao cá 20m, nước giếng được sử dụng làm nguồn nước chính sinh hoạt trong gia đình.
- Vị trí 7: Nước thải sau xưởng tuyển nổi tại hồ lắng thứ nhất lấy mẫu nước thải (NT1) đặc điểm nước đục, nhiều cặn, có mùi.
Hình 3.10. Vị trí lấy mẫu nước thải sau xưởng tuyển nổi hồ lắng thứ nhất
- Vị trí 8: Nước thải sau điểm xả hồ lắng thứ 2 ra suối Nà Tàm lấy mẫu nước thải (NT2)đặc điểm nước đục, có cặn, có mùi. Nước thải chưa được xử lý triệt để trước khi xả thải ra ngoài môi trường. Khi trời mưa lớn lượng nước thải này sẽ chảy tràn ra ngoài môi trường.
3.3.1.2. Đánh giá chất lượng nguồn nước thải của mỏ sắt Bản Cuôn trước khi đổ vào nguồn tiếp nhận suối Nà Tàm
Để xác định được nồng độ và tải lượng các chất ô nhiễm có trong nước thải của mỏ sắt Bản Cuôn vào nguồn tiếp nhận là suối Nà Tàm, luận văn tiến hành quan trắc, lẫy mẫu nước thải tại 02 điểm vào cả mùa khô và mùa mưa để phân tích. Kết quả phân tích chất lượng nước của thải của mỏ qua một số thông số chính được trình bày trong các bảng 3.7.
Bảng 3.7. Nồng độ và các chất ônhiễm có trong nước thải của mỏ sắt Bản Cuôn1 TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN40:2011/ BTNMT NT1 NT2 A B Đợt 1 Đợt 2 Đợt 1 Đợt 2 1 pH - 7,41 7,44 7,51 7,52 6 - 9 5,5 - 9
2 Oxy hòa tan (DO) mg/l 5,3 5,4 5,6 5,7 - -
3 Độ đục NTU 45 49 15 18 - -
4 Nhu cầu ô xy sinh hoá (BOD5)*
mg/l 19 22 10 13 30 50
5 Nhu cầu ô xy hoá học (COD) mg/l 39 45 21 27 75 150
6 Chất rắn lơ lửng (TSS ) mg/l 121 125 56 61 50 100 7 Asen (As)* mg/l < 0,003 < 0,003 < 0,005 < 0,005 0,05 0,1 8 Cadimi (Cd) mg/l 0,002 0,003 0,001 0,001 0,05 0,1 9 Chì (Pb) mg/l 0,005 0,005 0,004 0,003 0,1 0,5 10 Crôm (III) mg/l 0,002 0,001 0,002 0,002 0,2 1 11 Crôm (VI) mg/l <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 0,05 0,1 12 Kẽm (Zn) mg/l 1,76 1,82 0,58 0,62 3 3 13 Man gan (Mn) mg/l 0,08 0,07 0,08 0,07 0,5 1 14 Sắt (Fe) mg/l 1,12 1,16 0,68 0,72 1 5 15 Thuỷ ngân (Hg)* mg/l KPHĐ KPHĐ KPHĐ KPHĐ 0,005 0,01 16 Amonia tính theo N (NH3) mg/l 0,16 0,17 0,16 0,18 5 10 17 Thiếc (Sn) mg/l 0,02 0,02 0,02 0,03 - - 18 Sunphát (SO42-) mg/l 38 36 24 26 - - 19 Xianua (CN) mg/l 0,009 0,006 0,009 0,007 0,07 0,1 20 Dầu mỡ khoáng mg/l 0,5 0,4 0,4 0,3 5 10
Ghi chú:
-“-”: Không quy định;
- QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp.
- Cột A Bảng 1 quy định giátrị C của các thông số ô nhiễm trong nước
thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước
sinh hoạt;
- Cột B Bảng 1 quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước
thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước
sinh hoạt;
- Vị trí lấy mẫu:
+ NT1: Nước thải sau xưởng tuyển nổi tại hồ lắng thứ nhất. + NT2: Nước thải sau điểm xả hồ lắng thứ 2 ra Suối Nà Tàm. - Thời gian lấy mẫu:
+ Lấy mẫu đợt 1: Ngày 11 tháng 3 năm 2013; + Lấy mẫu đợt 2: Ngày 06 tháng 7năm 2013;
Nhận xét:
Kết quả bảng 3.1 cho thấy mẫu nước thải lấy tại 2 vị trí NT1, NT2 có nồng độ TSS, Fe vượt quá quy chuẩn cho phép so với QCVN 40:2011/BTNMT (loại A). Nước thải sau xưởng tuyển nổi tại hồ lắng thứ nhất có nồng độ chất ô nhiễm cao hơn so với nước thải sau điểm xả hồ lắng thứ 2 điểm xả ra Suối Nà Tàm.
Trong đó các nồng độ của các chất ô nhiễm tại 2 vị trí lấy mẫu có xu hướng giảm vào đợt 2 (tháng 7) vì trong thời gian này thời tiết mưa nhiều nên nồng độ các chất ô nhiễm có xu hướng giảm hơn so với mùa khô (đợt 1). Nhưng nồng độ vẫn vượt quá mức quy chuẩn cho phép.
Hình 3.12. Biểu đồ so sánh nồng độ TSStại 2 điểm qua 2 lần phân tích nước thải
Nhận xét:Nồng độ TSS tại 2 vị trí lấy mẫu nước thải qua cả 2 đợt lấy mẫu nồng độ luôn ở mức ônhiễm vượt quá QCVN 40:2011/BTNMT A,B.
Hình 3.13. Biểu đồ so sánh nồng độ Fetại 2 điểm qua 2 lần phân tích nước thải
Hàm lượng sắt trong nước thải trước và sau khi qua hệ thống xử lý đã giảm đáng kể. Nồng độ sắt trong nước thải thải ra môi trường đã nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 40:2011 (cột A)
Hình 3.14. Biểu đồ so sánh nồng độ CN-tại 2 điểm qua 2 lần phân tích nước thải
Hàm lượng CN- trong nước thải của quá trình tuyển sắt nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 40:2011 (cột A).
Đánh giá chung:Nước thải của mỏ sắt Bản Cuôn chủ yếu từ hai nguồn cơ bản đó là nước thải trong quá trình sản xuất, nước thải sinh hoạt của công nhân được thu gom lắng đọng tại hồ lắng 01 và nước thải xả ra ngoài môi trường từ hồ lắng 02 thu gom nước mưa chảy tràn. Luận văn đã tiến hành lấy mẫu vào 02 thời điểm đã khác nhau (đã nêuở phần trên), kết quả phân tích 02 mẫu nước thải sau hệ thống xử lý của mỏ ra nguồn tiếp nhận là Suối Nà Tàm cho thấy nồng độ TSS, Fe, CN- ở cả 02 mẫu đều nằm trong giới hạn cho phép của quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT cột A.
3.3.1.3. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác và chế biến quặng tới môi trường nước mặt xã Ngọc Phái
Để đánh giá được ảnh hưởng của hoạt động khai thác và chế biến quặng sắt của mỏ sắt Bản Cuôn đến môi trường nước mặt xã Ngọc Phái, tôi đã tiến hành điều tra, khảo sát, lẫy mẫu phân tích nước trên Suối Nà Tàm và cánh đồng xã Ngọc Phái. Nước Suối Nà Tàm gần như là con suối duy nhất cung cấp nước sinh hoạt, sản xuất trên địa bàn xã Ngọc Phái và cũng là con