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礦山廢水治理

發布時間:2021-12-13 09:19:07

Ⅰ 礦山廢水、廢渣綜合治理現狀

(一)礦山廢水綜合治理現狀

西南地區根據各省資料統計,礦山年排放廢水量為1261254.91×104m3,綜合利用量82230.73×104m3,綜合利用率6.6%。但礦山廢水排放及綜合治理利用情況較復雜。從不同企業來看,一般大中型國有企業多具有較為完善的廢水循環綜合利用的設施,因此綜合治理利用率較高,而私有、小型礦山企業廢水處理及綜合利用很少,多為任意排放。

圖6-1 會東鉛鋅礦露天采場西邊坡變形體整治

1—礦山廢渣;2—長石石英砂岩;3—鈣質砂岩;4—泥質粉砂岩;5—泥岩;6—硅質白雲岩;7—條帶狀白雲岩;8—厚層白雲岩;9—R2碳質破碎體;10—滑坡體;11—滑坡滑動方向;12—逆斷層;13—性質不明斷層;14—治理工程之一:水泥護;15—治理工程之一:抗滑樁;16—治理工程之一:錨索;17—下寒武統筇竹寺組二段;18—下寒武統筇竹寺組一段;19—下寒武統麥地坪組二段;20—下寒武統麥地坪組一段;21—上震旦統燈影組二段

從不同礦產類型看,金屬礦產以地表露天開采為主,礦坑排水較少,廢水主要來自選礦的尾礦排水。按正規設計,將尾礦庫排水又回到選礦廠循環使用,選礦水是可以循環使用的,綜合治理利用率很高。能源礦山廢水廢液年產出量最多,約為1130129.42×104m3,佔西南地區礦山廢水產出量的88%;而能源礦山多為小企業,廢水廢液綜合治理利用率很低,僅為4.50%。金屬類礦山的廢水、廢液產出量最少,約占總量的9.0%,但金屬礦山國有大中型企業占的比重大,生產工藝較先進,因此其廢水廢液循環綜合利用較好,綜合利用率為30%~50%。其他非金屬礦中以鈣芒硝為主的化工原料非金屬礦產多為井下爆破落礦,水溶抽取,廢水循環使用,因此,廢水廢液的循環綜合利用率較高,大於50%。建材類非金屬礦山用水較少,廢水廢液綜合利用率亦很差,幾乎為零。

西南地區以四川省礦山廢水利用率最高,為19.61%,該省年產礦山廢水量58897.15×104m3,年排放量34226.19×104m3,年處理量8110.44×104m3,年循環利用量11554.45×104m3(表6-6)。

(二)礦山廢渣綜合治理現狀

西南地區礦山廢渣年產量57674.32×104t,年排放量49156.15×104t,累計堆放量332165.50×104t,年綜合利用量為3362.11×104t(重慶881.67×104t、西藏195.22×104t、雲南614.60×104t、四川800.74×104t、貴州869.58×104t),綜合利用率為5.83%。礦山固體廢渣的綜合治理利用較復雜,既與固體廢渣利用價值有關,也與西南地區礦山廢渣綜合利用技術水平和資金投入有關。西南地區能源礦山廢渣綜合利用效率較高,一般在30%以上,如四川為31.85%,貴州為38.37%,重慶為48.94%,雲南較低為20.32%。非金屬礦山廢渣綜合利用率次之,一般為10%以上,如雲南14.52%,重慶31.85%,四川偏低為7.2%。金屬礦山廢渣綜合利用率最低,為1.5%~2.7%。

表6-6 四川省礦山廢水廢液統計 單位:104m3

Ⅱ 礦山環境保護對策建議

1)將礦山環境保護貫穿於礦產資源開發全過程,必須堅持「采前預防,采中治理,采後恢復」的原則,做好礦山環境保護與治理工作,把開發活動對環境的影響和破壞減少到最低限度。新建礦山必須符合生態環境准入條件。在礦山地質勘探階段應查明礦區環境地質條件,作出現狀評價,預測開發過程中和開發後可能產生的環境問題,提出防治對策建議,為礦山環境影響評價、礦山地質災害評估、編制建設項目可行性研究報告與設計提供基礎資料和科學依據。

2)在新建(改、擴建)礦山階段,堅持礦產資源開發利用與礦山環境保護並重的原則,實行環境一票否決制。嚴格執行礦山環境影響評價制度,新建礦山應向主管部門提交礦山環境影響評價報告書、礦山環境保護與治理方案。經審查認為采礦活動對環境影響和破壞較大的或遭破壞後難以治理,一律不予批准。新建(改、擴建)礦山必須滿足和達到批準的礦山設計或國土資源管理部門提出的開採回採率,選礦回收率,共(伴)生資源綜合利用率,廢棄物回收利用的要求。滿足規定的礦山最小開采規模要求,具有相應的安全設施,安全設施和礦山環境防治工程必須與采礦主體工程做到「三同時」。礦山環境保護與治理方案,其主要內容要有固廢堆場或尾礦庫建設方案、資源綜合利用方案、礦山廢水排放處理和循環利用方案,粉塵防治方案、「三廢」處理措施和達標排放方案、水土保持方案、土地復墾方案、地質災害防治方案。露采礦山應採用安全的斜坡式、水平台階式或凹陷式開采方式,限制並逐步淘汰落後的、破壞浪費資源的開采方法,堅決取締無安全保障的開采方式。

3)不得在自然保護區、重要風景區、地質遺跡保護區、歷史文物和名勝古跡保護區、大型水利工程設施所圈定的范圍等禁采區內新建(改、擴建)礦山;禁止在交通幹道兩側的可視范圍內露天采礦;完善礦山環境保護與治理制度,逐步建立起相應的考核制度。礦業權人在領取采礦許可證時,必須與國土資源管理部門簽訂礦山環境保護治理責任書,並按規定足額繳納礦山環境保護與恢復治理保證金。對於不提交礦山環境影響評價報告和礦山環境保護與治理方案或者審查未獲得批準的,采礦權登記管理機關不予核發、換發采礦許可證。

4)在礦山生產階段,要完善環境保護與治理管理制度,建立相應的考核制度,遵守和履行礦山環境保護治理責任書承諾。礦山尚未進行環境影響評價和礦山地質災害評估的,應依照相關規定要求進行評價、評估工作。采礦權人必須嚴格按照批準的開采設計方案、礦山環境保護與治理方案、地質災害防治方案的要求,從事採掘活動和環境保護與恢復治理。采礦權人應當按照「邊開采、邊治理」的原則,嚴格規范礦業活動。礦山開采造成環境問題或者引發地質災害的,采礦權人應當立即採取必要的補救措施,並及時向當地國土資源和環境保護部門報告。加強礦山企業年檢制度,對礦山環境保護與治理和土地復墾任務提出具體要求,確定分期治理目標,並定期進行檢查。出台相關礦山環境治理優惠政策措施,引導礦山企業增加對礦山環境保護與治理工作的投入,改善礦山環境恢復治理狀況。

5)在礦山閉坑階段應建立閉坑礦山的礦山環境審查制度,明確礦山閉坑的環境達標技術要求。采礦權人應向礦山所在地的國土資源管理部門提交礦山閉坑環境恢復治理計劃,按規定報請審查批准。采礦權人應當在規定時間內完成礦山環境恢復治理工作,並經國土資源部門會同有關部門對恢復治理情況進行審查驗收,達到驗收標準的方可閉坑。

6)對於礦山地質災害的防治應嚴格執行「安全第一,預防為主」的方針,貫徹執行礦山安全條例、礦山安全規程等國家及相關部委頒發的法律、法規與有關規定。礦山企業應嚴格貫徹執行安全設施「三同時」原則,接受主管部門的審查、指導和監督。建立健全礦山環境監測體系和礦山地質災害防治預警信息系統。礦山企業應設專職人員對采礦場、固廢堆場等進行監測,並制定相應的預警、應急預案,防止災害的發生。

7)露天礦山應制定科學合理的開采方案,嚴格按照設計的剝采比、邊坡角進行台階式開采,限制采面、坡面高度。對露天采場危險地段採取坡面噴漿處理,修建防水面,削方減載,減少振動、坡腳堆載、抗滑樁支護措施等,防止發生崩塌、滑坡和水土流失,在露天礦山周圍建立加工和冶煉廠,應嚴格執行國家環保要求,防止礦區空氣污染和水土污染。對於目前已經造成污染的礦區,應積極採取措施恢復治理,改善礦區生態環境。

8)新建固廢堆放場必須由具相應資質的專業單位按照國家相關規范進行選址、評估、勘察、設計、施工及監理;正在使用的固廢堆場必須按照設計使用要求建設運營;達到設計使用年限或設計庫容的固廢堆場,應立即停用,啟動閉庫程序,嚴禁超設計能力使用,對有安全隱患的尾礦庫,應進行加固處理。廢石廢渣集中有序堆放,及時覆土綠化;固廢堆場必須建設正規的攔渣壩,坡面築漿砌石護坡或進行其他固化措施,防止發生滑塌、泥石流等地質災害。對於一些無法進行有效治理的不穩定滑坡體、不穩定邊坡處,採取避讓措施,並設置隔離帶和警示牌等。對佔用主要行洪通道如河谷、溝谷的廢渣進行清理或修建行洪渠或管道,保證洪水的順利通過,截斷泥石流形成的物源條件。對各礦區內亂采濫挖、隨意棄置固廢物對礦山環境造成破壞的礦點進行整頓、清理或關閉。

9)限制開采磚瓦用粘土,防止耕地破壞。對丘陵地區的磚瓦粘土礦應科學規劃,合理開采磚瓦用粘土資源,平整崗地溝谷,恢復為可耕地或建築用地。在平原地區,禁止佔用耕地開采磚瓦用粘土,防止土地資源的破壞。大力發展新型牆體材料;不得新建、擴建粘土實心磚生產線;現有磚廠必須進行技術改造,轉產空心磚、工業廢渣磚或其他產品。推行「年度許可證制度」,對不按計劃取土和復墾,除經濟處罰外,嚴重者取消其取土資格。通過各種政策措施,抑制並最終取締實心粘土磚瓦廠。

Ⅲ 礦山環境治理現狀

1.2.1 項目實施及資金投入

20世紀90年代以前,由於體制、管理和歷史等方面的原因,我國的礦產資源開發一直處於粗放管理狀態,大部分礦山以犧牲環境為代價,致使礦山環境問題日益突出,礦山地質災害頻繁發生,不僅威脅到礦區居民的生產、生活安全,而且造成了巨大的經濟損失,嚴重影響和制約了我國礦業經濟的可持續發展。90年代初期,礦山環境屢遭受破壞和不斷惡化的趨勢引起中央及各級政府的廣泛重視,礦山環境治理和生態恢復建設工作逐漸提到日程。原國家土地管理局先後在全國建立了煤炭、石油、有色金屬、黃金等礦山開采和燃煤發電、燒制磚瓦等20多個不同類型的土地復墾試點。國家環保總局結合全國的生態示範區建設試點,在馬鞍山、淮北、遷安等10多個市、縣開展了以礦區環境保護和生態重建為主要內容的生態示範區試點建設工作。冶金、煤炭、化工、有色金屬等部門也從本行業的實際出發,開展了礦山環境恢復治理試點工作。如神華集團公司自1986年開發神府東勝礦區以來,堅持開發建設與污染治理同步實施,先後建起了污水處理廠、選煤廠煤泥水處理系統等一批環保設施,營造了礦區防護林,不僅使礦區水環境、大氣環境質量得到有效改善,而且,在礦區治理區內植被覆蓋率也由原來的14%提高到39%。又如馬鞍山南山鐵礦是一個有80餘年開采歷史的老礦,地表植被破壞殆盡。為了做好土地復墾工作,該礦專門成立了復墾工作領導小組,組建了專職復墾隊伍,通過幾年的努力,廢棄土地的復墾率已達到70%。山西潞安礦務局王莊煤礦採用人工造林綠化新技術,為矸石山的綠化探索出一條新路子,不僅治理了礦山「三廢」,復墾了土地,恢復了生態,而且樹立了樣板,為推動全國礦區環境保護工作作出了貢獻。

2001~2002年,財政部、國土資源部利用探礦權、采礦權使用費和價款投資2350萬元,地方自籌資金3052.16萬元,在全國范圍內選擇礦山環境問題突出的湖北、江西、黑龍江、四川、北京、遼寧、河北、山西、內蒙古、河南、湖南、山東、江蘇、浙江、新疆、甘肅16個省(區、市),安排18個國有老礦山進行礦山環境治理試點(山東和湖南安排2個試點項目,其餘省(區、市)各安排1個試點項目)。治理礦區種類包括鐵礦、煤礦、鉛鋅礦、銅礦和石材礦等,治理對象包括礦山環境恢復治理和礦區地質災害治理等。項目驗收結果表明,由於中央和地方配套資金的相互支持,90%的項目超額完成設計工程量,18個項目工程質量均達到預期要求,全部驗收合格。通過項目的實施,老礦區內長期威脅居民生產、生活安全的地面塌陷、泥石流等地質災害得到治理,久棄荒廢的土地得以復墾,千瘡百孔的礦區生態環境重現生機。良好的經濟效益和社會效益,為後續項目的順利開展奠定了堅實的基礎。

在試點取得經驗的基礎上,2003年11月10日,財政部、國土資源部下發《探礦權采礦權使用費和價款使用管理辦法(試行)》通知,正式啟動兩權專款用於礦山環境治理工作。主要治理對象是計劃經濟時期建設的國有礦山,重點開展:①因采礦活動造成的地面開裂、沉降、塌陷等礦山地質環境破壞的治理;②因采礦活動引起的區域性地下水水位下降、地下水乾枯、危損尾礦壩等的治理;③因采礦活動形成的礦山尾礦的治理和綜合利用。

近年來,財政部、國土資源部逐年加大對礦山環境治理投入力度。2003年,在全國22個省(區、市)批復實施礦山環境治理項目74個,中央財政投資1.72億元。2006年,在全國31個省(區、市)批復實施礦山環境治理項目339個,中央財政投資13.16億元。在項目的批復數量上,2004年和2006年的增加幅度較大,分別增加了129.73%和75.77%;中央財政對項目投入呈穩步增加趨勢,年平均增幅達66.30%。2003~2007年底利用兩權專款,在全國31個省(區、市)共批復實施礦山環境恢復治理項目1118個,中央財政累計投入37.10億元。

同時,隨著我國綜合國力的增強,根據各省(區、市)礦山環境治理目標,並按照國家有關要求和保障經濟持續發展的需求,地方財政向礦山環境治理投入力度也呈現逐年增加趨勢。再由於國家出台了一系列鼓勵參與礦山環境治理的優惠政策,極大地調動了企業和個人投資礦山環境治理的積極性。據不完全統計,自2000年以來,全國用於礦山環境治理的地方財政資金達4.00億元,企業自籌資金達15.51億元。

1.2.2 治理成效

隨著我國關於礦山環境保護與監督管理的法律法規逐步健全、完善和進一步貫徹落實,以及國家和省(區、市)各級行政主管部門的重視程度和監管力度的日益加大,隨著社會公眾及礦山企業對礦山環境保護意識的不斷提高,礦山開發者重開發輕保護、肆意破壞污染礦山環境的勢頭已被有效遏制,在保護礦區生態環境、治理恢復被佔用破壞的土地、防治地質災害和礦山「三廢」綜合治理利用等方面取得了顯著的成果。特別是財政部、國土資源部正式啟動兩權專款用於礦山環境治理工作以後,在全國范圍內的礦山地質環境綜合治理工作得以有序開展,一些計劃經濟時期建立的國有大中型礦山、閉坑礦山和無法找到責任人的礦山的地質環境逐步得到恢復治理,收到了良好的經濟效益、社會效益和環境效益。同時,已實施項目的示範作用,以及有關鼓勵政策的出台,極大地鼓舞和激發了企業和個人參與礦山環境保護治理的積極性,使礦山環境保護治理的資金投入更趨於多元化,治理范圍更廣泛、治理成效更顯著。

1.2.2.1 礦山佔用破壞土地恢復治理

截至2007年底,全國累計恢復治理礦山佔用破壞土地面積約15.50萬公頃,治理率達9.35%。現階段,我國在礦山佔用破壞土地恢復治理過程中,普遍遵循生態效益、經濟效益、社會效益相統一的原則,要求土地的復墾規劃與土地利用總體規劃和基本農田保護區規劃相協調,復墾後的土地應優先用於農業,宜糧則糧、宜林則林、宜牧則牧、宜漁則漁。其次用於建設主題公園、人工湖等生態景觀的恢復和其他建設用地。

(1)采空塌陷區治理現狀

我國采礦塌陷區主要集中分布在煤礦,其次是石膏礦、金礦等。塌陷區的治理措施根據塌陷規模區別對待:對深度較大的常年積水區,一般採取清淤擴建、淤泥造地等措施,建設成人工湖、魚藕塘、水田;對季節性積水區,實行挖溝排水,修建台、條田,發展特色種植;對塌陷變形地,採取削高墊窪、回填整平、復耕復林復草或用作其他建設用地。例如甘肅省華亭縣對東華煤礦塌陷區進行復平整治,改造成面積達86400平方米的人民廣場,成為縣城居民集會、休閑場地。黑龍江省七台河市對煤礦塌陷積水窪地進行綜合整治,治理塌陷地9.26公頃,建成了具有休閑和娛樂功能的落燕湖景區。山東省棗庄市針對石膏礦塌陷,堅持以挖塘造地為突破口,發展名優水產養殖,擴大植桑種田面積,創造了種、養、加工相結合的立體高效塌陷治理示範區。累計治理塌陷地3000餘畝,開挖魚塘133處,面積近900畝,改造良田整平耕地2700餘畝,整個石膏礦區已開始步入資源開發與環境保護協調發展的軌道。

(2)露天采場治理現狀

隨著生態省(區、市)建設活動的開展,各級行政主管部門開展了對「三區二線」(即城市規劃區、風景區、地質遺跡保護區、重要公路或鐵路沿線、沿海岸線)可視范圍內的已損山體和廢棄的採石坑的治理工作。

對露天采場治理的原則是減少引發崩塌、滑坡等突發性地質災害的可能,保證礦區居民的生命、財產安全;恢復采場范圍內被破壞的地表植被,使之與周邊環境相協調。目前採取的主要治理措施首先是對不穩定岩土體進行卸載,消除引發災害的隱患,再對土質開采坡面和礦坑清理、平整,便於復墾綠化;對石質邊坡進行打坑回填客土或者進行覆網客土噴播等技術,使裸露的開采作業面迅速復綠。治理效果較好的江蘇省蘇州旺山露天采場,在清理不穩定岩體的前提下,針對土質貧瘠、堅硬、坡比較大的基岩坡面採用客土噴播法,對土質較好、坡比小的山體採用厚層基質法等施工工藝和復綠技術,使原來裸露的邊坡得到有效的防護,減少水土流失和滑崩災害隱患,迅速改變了地貌景觀。經過三年的治理,形成一個喬、灌木及地被混交的自然種群,植被生長旺盛、根系盤結,生物保護作用明顯。改造後的露天采場成為蘇州吳中經濟開發區一道亮麗的風景線。山東省威海市按照自然環境條件,因地制宜地採取了土石方工程、植物工程和噴塗工程相結合的綜合治理方法用於露天采場治理。2000年共噴塗陡峭坡面30萬平方米,壘堰總長度9000米,填土量1.8萬立方米、石方量9000立方米,栽植常攀藤植物15萬株,各類喬木、灌木3萬棵。福建省龍岩市上杭紫金礦業按照礦山每年編制的植被恢復計劃,遵循穩定一塊、恢復一塊的原則逐步恢復。目前已採用草、灌、喬、藤相結合,通過人工種植、機械噴播等方法進行植被恢復工作。2001年金礦區種植草皮4.5萬平方米,種樹8萬株,成活率均在85%以上。在2001年底,紫金礦業為實施「在保護中開發,在開發中保護」的礦山可持續發展戰略,開始實施紫金山工業旅遊項目,經1年多的開發建設,先後投入2000萬元,建設成為福建省獨具特色的一個新興旅遊區。2002~2003年度,共接待遊客6.8萬人次,累計實現旅遊收入815萬元。

(3)尾礦庫、固體廢棄物堆放場地治理現狀

為了減少揚塵、凈化礦區空氣環境,預防污染水土環境、引發水土流失、發生泥石流等地質災害,增加礦區土地的可利用率,建設環境優美的綠色礦山,對尾礦庫、固體廢棄物堆放場地進行治理,成為目前礦山環境治理的主要工作。

現階段,我國對尾礦庫、固體廢棄物堆放場地的治理原則是多元開發、變廢為寶,提高利用、減少囤積,復墾佔地,恢復生態。在現有經濟技術條件下,尾礦和固體廢棄物大量用於建築業、發電等行業,如加工成新的建築材料或制磚、鋪路、充填塌陷區等。湖北省武鋼礦山大冶鐵礦利用尾礦砂製成微晶玻璃花崗岩新型建材及仿古陶瓷工藝品,利用礦石粉碎的細石灰石粉尾礦生產高標號的水泥。安徽銅陵有色金屬公司所屬的五公里尾礦庫已經建成無土復墾示範場,昔日塵沙飛揚的尾「沙灘」,今日已草樹成蔭,成為沿江綠化帶。雲南錫業集團有限公司左山采礦廠尾礦庫,已復墾成225畝的竹林。對於無法利用的尾礦、固體廢棄物可就地回填采場和采坑,覆土後用於人工造林、恢復成耕地等,或充分利用微生物技術直接在礦渣堆上復墾。通過多種形式的治理措施控制水土流失,改善生態環境,修復自然景觀。如山西孝義和廣西平果鋁土礦在礦山固體廢物復墾中,採取一系列加速生土熟化技術,建立了剝采、排土與復墾聯合新工藝,使用了內生菌根真菌微生物工程技術,使土壤活性增加,將工程復墾與生物復墾有機結合,成功實現了排土場的植被恢復。

1.2.2.2 礦山廢水廢液治理

目前,我國礦山平均年廢水廢液產出量約為60.88億立方米,年處理量16.81億立方米,年綜合利用量為17.44億立方米,綜合利用率為28.64%。

礦山廢水按生產過程可分為采礦作業廢水和選礦作業廢水;按廢水pH值可分為酸性廢水、鹼性廢水等。礦山酸性廢水主要來源於礦坑水、廢石堆淋濾液等;礦山鹼性廢水主要產生於選礦作業。礦山廢水中的主要污染物包括重金屬、酸、有機污染物、油類污染物、氰化物、氟化物和可溶性鹽類等。重金屬污染和酸類污染是廢水污染中最普遍的,廢水中的重金屬元素主要有鉛、鋅、鎳、銅、汞、鉻、鎘、鈷、錳、鈦、釩和鉍等。目前我國對礦山廢水的治理方法主要有中和法、微生物法、人工濕地法等。處理工藝較為先進、成熟,例如甘肅省金川公司針對采、選、冶以及化工動力等各生產環節不同生產工藝所排放的廢水,先後建成了鎳等貴金屬離子、硫酸、氯鹼、鍋爐、高含鹽等廢水的處理站,年處理廢水達500萬噸,並將未被利用的廢水排入尾礦庫,減輕了對礦區附近水體、土體的污染和破壞。

1.2.2.3 礦山地質災害治理

自20世紀80年代以來,我國共發生由於礦山開采而誘發的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫等地質災害12000餘起,影響面積33.98萬公頃,已治理面積6.79萬公頃,治理率為19.98%。

根據我國礦山各類地質災害的發育狀況、致災機理、危害程度,結合國民經濟發展水平和技術條件,現階段我國礦山地質災害治理的原則及工程措施是:①對於危害較嚴重、治理難度較大、治理投入回報不理想的地質災害,一般採取搬遷、避讓的措施。2003年6月,國務院總理溫家寶在遼寧考察期間對礦山地質環境治理連下「四道軍令」:要盡快實施、要公開透明、要責任到人、要增加投入。不久,國家有關部門就開始對東北煤炭城市沉陷區治理安排專項資金,東北三省政府全力以赴投入到採煤沉陷區治理工程之中,治理總面積超過900平方千米。治理項目包括建設小區住宅、維修加固住宅、新建學校、醫院、幼兒園等配套設施,對部分受破壞的學校、醫院、道路、供(排)水管線、供熱管線進行維修加固等。目前,遼寧已安置沉陷區受災居民2.8萬戶,超過安置戶數的70%,已建成居民樓房住宅240多萬平方米,建成學校、醫院等配套設施25萬平方米。吉林省採煤沉陷區新建樓房住宅小區竣工面積為82萬多平方米,安置居民1.36萬戶,各項配套建築設施也同步進行。黑龍江省治理面積超過400平方千米,截至2006年5月底,已開工新建住宅223萬平方米,佔下達計劃的78%,項目建成後預計可安置沉陷區搬遷居民33112戶,約佔下達計劃的70%。②對於崩塌、滑坡、泥石流等呈點狀分布的突發性地質災害,採取部署群測群防的監測體系,實施治理工程,開展重點區域專門性監測等措施。例如甘肅省小廠壩鉛鋅礦1138平硐不穩定斜坡(潛在滑坡)變形面積約10萬平方米,其主要誘發因素是汛期地下水水位上升導致高陡基岩坡面殘坡積碎石土變形蠕動。在對其進行坡面位移定期監測的基礎上,採取格構加固、修建擋土牆、地表排水等工程措施及植樹育草生物措施,有效地抑制了坡體蠕動變形的進一步發展。

1.2.3 存在的問題

近年來,雖然我國礦山環境恢復治理工作取得了一定的成效,但由於工作剛剛起步,無論政策法規、管理機制、資金保障,還是技術標准都有待健全和完善,主要存在以下問題:

1.2.3.1 礦山環境保護與治理尚未步入法制化軌道,管理機制不健全

近年來,我國雖然制定出台了一系列涉及礦山環境保護和治理的法律、法規,但這些法律、法規大多局限於原則性的要求,可操作性較差,具體實施時存在一定難度。在管理體制上各執法單位之間時有交叉重疊,時有空白。特別是治理的主體單位與上級主管部門及相關單位,在法律上和經濟上多方面的關系均缺乏明確界定。礦山環境治理過程中,各方責、權、利的關系應遵循怎樣的原則加以確立?治理之後的成果,即環境產權和復墾土地的所有權、使用權等應如何確立和保護?這些問題在原有法律中均未涉及,急需加以完善。

1.2.3.2 我國礦山開采歷史悠久,環境破壞嚴重,治理難度增大

長期以來由於環境保護意識淡薄,礦山環境保護法律、法規不健全,管理滯後,加之受開采條件、開采方式、生產工藝、技術水平、裝備條件等綜合因素的影響,致使我國礦山環境遭到了嚴重的破壞。造成全國礦山環境問題廣泛分布,且類型復雜、致災幾率大、突發性強、隱患多、災情嚴重。不僅嚴重影響和制約著國民經濟的發展,甚至威脅人民生命財產的安全,引發了一系列社會問題和矛盾。而我國礦山環境恢復治理起步晚、規模小、投入資金有限,隨著礦山採掘規模和強度的增大,礦山環境問題將日益突出,治理難度也將越來越大。

1.2.3.3 礦山環境保護和治理資金短缺,投資機制不完善

目前,我國礦山環境保護和治理資金主要來源於三個部分:一是中央財政從兩權使用費和價款中安排一定的資金,因歷史欠賬太多,遠遠不能滿足礦山環境治理的需要。二是地方財政從收取的價款和礦產資源補償費中安排部分資金,主要用於礦產資源勘查等方面支出,用於礦山環境治理的費用極為有限。三是礦山企業交納的礦山環境恢復治理保證金。由於礦山環境治理工程投入大,其經濟效益不凸顯或滯後,再由於缺乏礦山環境治理相關的鼓勵政策措施,造成礦山環境治理投資回報率不大,因此極少有其他資金投入,投資機制不暢,多元化、多渠道的礦山環境治理投資機制尚未形成。

1.2.3.4 礦山環境保護與治理的技術標准、規范急需制定

雖然國內已進行過不同層次的礦山恢復治理方面的零散研究工作,也開展過不同類型廢棄礦山恢復治理的示範工程,但這些工作所積累的經驗和數據資料距離形成系統的標准、規范還有很大差距,造成目前我國礦山環境恢復治理工作的目標、任務不很明確,治理成效界定缺乏依據,治理技術不規范。因此,出現礦山環境恢復治理工程布設較隨意、技術含量低,部分治理工程的治理成果不顯著,很難實現預期的效益。為了盡快提高我國礦山環境保護與治理的技術水平,規范恢復治理工程的技術路線選擇、工作量布設、質量監控、預算編制、預期成果目標設定等,建議國家有關部門設立專項資金,集中一批技術力量,盡快研究制定礦山恢復治理的方法、標准或規范,用以指導全社會礦山的恢復治理工作。

1.2.3.5 重前期治理,輕後期管理,影響了礦山環境治理效果

自2001年大規模、有計劃地開展礦山環境恢復治理工作以來,相繼開展了大量的礦山環境治理項目。大多數項目在前期的治理階段,由於有資金保障,主管單位和實施單位的積極性都很高,不僅嚴格按照設計施工,而且監管力度大。而項目評審驗收後,因沒有後續資金支持,部分治理工程後期的維護工作處於停滯狀態,行政監管也出現空當,在一定程度上影響了治理效果。

Ⅳ  礦山環境污染治理的現狀與趨勢

礦山環境污染包括礦山廢水污染、礦山固體廢物污染、礦山大氣污染和礦山雜訊。

一、礦山廢水污染

礦山廢水主要來源於礦坑水、廢石場淋濾水和尾礦池廢水。礦山廢水排放量大,持續性強,污染范圍大,影響地區廣,而且成分復雜,濃度極不穩定。其後果是危及人體健康和其它動植物的生存,危害工農業生產。

曾鍵年在他1998年主編的《礦山安全與礦山環境保護》一書中總結了礦山廢水控制與處理的一般原則和方法:控制廢水要遵循改革工藝,抓源治本;循環用水,一水多用;化害為利,回收利用的原則。礦山廢水的處理一般是利用各種物理、化學、生物方法,經多級處理後再加以循環利用。

我國是以煤炭為主要能源的國家,煤炭開采造成的環境污染相當巨大,因此,煤礦的廢水處理就顯得十分重要。煤炭系統對此進行了大量的研究工作,並取得了可喜的進展,水文地質部門也對礦區地下水系統的控制、保護和污染處理進行了大量的研究工作。國土資源部水文地質環境地質研究所1997年在神府礦區大柳塔井田進行了開采條件下地下水資源保護利用的研究,取得了一些很有價值的成果。水環所的研究人員在研究礦坑廢水潔凈技術時,試驗了混凝凈化工藝和沙地凈化工藝。試驗證明,由於大柳塔井田的礦坑廢水中污染物主要為懸浮物,無須化學處理,經此兩種方法處理後的廢水都可達到飲用水標准,並且沙地凈化還可起到固沙和補給地下水的作用。

二、礦山固體廢物污染

礦山固體廢物,是指各類礦山在開采過程中產生的廢石以及選礦過程中排除的尾礦。礦山固體廢物的數量十分驚人。例如,對於大型露天冶金礦山而言,每采1m3礦石,需要剝離8~10m3的廢石;每采出1m3的鋁土,需要剝離13~16m3的廢石,而煤礦露天開採的剝采比,一般比金屬礦山還要大。可以預見,隨著采礦業的發展,廢石和尾礦的數量還會增加。

礦山固體廢物的危害有以下幾個方面:佔用土地,損傷地表,浪費資源;污染水質和土壤,危害生物,影響農業生產;廢石滑動塌方,危及人身安全;污染環境,破壞生態平衡。

礦山固體廢物的處理的根本途徑是改革采選工藝,使其不產生或少產生,但目前大多數礦山在采選工藝上還做不到」零」排放,因此,還必須對礦山固體廢物進行處理和回收利用。目前處理礦山固體廢物的有效措施有:築壩堆放、遠距離輸送、在固體廢物上覆蓋和噴塗保護層和培植植被等。

礦山固體廢物的綜合利用,既有利於保護環境,又能廢物資源化,創造新的價值。迄今為止,國內外有關學者對礦山固體廢物的綜合利用,進行了大量的試驗研究工作,並取得了不少重大成果。從礦山固體廢物中回收有用礦物,是其綜合利用的有效途徑之一,近幾十年來,國內外廣泛開展了這項研究工作,並取得了大量成果。如當前有些國家普遍採用細菌浸出法,已獲得成功。礦山固體廢物還可做建築工業方面的原料。金屬礦山的固體廢物,如甘肅廠壩鉛鋅礦在基建過程中排放的廢石,直接供給建築公司,用作工業廠房建築材料及井下混凝土骨料,取得了良好的效果。

煤炭系統利用煤矸石製造各種建築材料,如磚瓦、水泥、砌塊及輕骨料等,已經具有相當規模,其中以煤矸石磚發展最快。據調查統計,1981年全國煤矸石用量為2000多萬噸,其中煤矸石磚用量佔1500多萬噸。此外,用煤矸石制水泥,也是煤矸石利用的重要途徑之一。有些礦區的矸石熱值較高,可用作發電燃料,這樣不僅可以發電,還可以消除矸石自燃,降低有毒氣體如H2S、CO的排放量。

三、礦山大氣污染

礦山大氣污染的來源為采礦活動產生的粉塵和有害氣體,礦山大氣污染包括礦區大氣污染和礦內大氣污染。

1.礦區大氣污染的主要因素

(1)地下及露天采礦生產中,由於大量使用炸葯落礦,採用柴油機為動力的設備等原因,產生大量有毒氣體。

(2)選礦生產過程中產生的大量粉塵和有毒物質。

(3)礦區繁忙的交通運輸產生的富含重金屬物質的廢氣,礦區冶煉廠、燒結廠、電廠產生的濃煙以及礦區燃煤產生的有害物質,都可構成礦區大氣的污染。礦山大氣污染直接危害著礦區生產和人體健康。

礦區大氣污染的防治措施主要包括加強綜合利用,採用新的生產工藝,以減少或消除污染物排放;全面規劃,合理布局,充分利用自然環境的自凈能力;合理利用能源等。

2.礦內空氣污染的特點

地下采礦是在有限的井巷空間內進行的,由於工作空間狹小,工作地點多變,礦內空氣和地面大氣對流性差,因此在采礦過程中產生的各種有害物質對礦內空氣的污染要比地面大氣污染更為嚴重。

(1)空氣中O2的含量降低,CO2的含量增高。由於礦內有機物和無機物的氧化,人員呼吸和各種燃燒過程都直接消耗氧氣,並生成其它有害物質,致使礦內空氣中氧的含量降低。

(2)有害氣體濃度高。其來源主要是爆破等突發性過程產生,在通風不良的巷道中,有毒氣體的不斷積累會使其達到使人中毒的程度。

(3)空氣中含塵量高。採掘過程中的鑿岩、爆破以及礦井中的裝卸、轉運等過程,將產生大量的粉塵,導致礦內空氣中粉塵含量急劇增加。即使是採取了各種有效防塵措施以後,仍比地面空氣的含塵量高出幾倍或幾十倍,對井下工作人員危害極大。

(4)礦內氣象條件復雜。

(5)某些礦內空氣中含有放射性氣體。

礦內空氣中有害氣體的防治有以下幾個方面:減少柴油設備的廢氣排放量;加強礦內通風,降低礦內氡氣的濃度;採取個體防護措施;使用零氧平衡或接近氧平衡的炸葯;採用無爆采礦工藝等。

四、礦山雜訊及其防治

井下雜訊源產生於鑿岩、爆破、通風、運輸、提升、排水等生產工藝,主要是鑿岩設備和通風設備產生的雜訊。地面雜訊源如選礦設備、露天采礦、主力扇風機、空壓機、鍛釺機產生的雜訊也是雜訊的主要來源。礦山雜訊已成為污染礦山環境的主要因素之一,他嚴重地威脅著礦山人員的身心健康與生命安全。

控制雜訊的根本方法是降低聲源雜訊,但從當前的科技水平看,這一般難以達到。目前控制雜訊的有效措施主要有吸聲、消聲、隔聲、隔振、阻尼以及個體防護等措施。

Ⅳ 加強礦山廢棄物的綜合利用

西南地區不同類型礦產開發過程中形成的大量尾礦、煤矸石、廢石、廢土等固體廢棄物、礦山廢水和廢氣排放,是造成礦山地質環境污染、礦山地質災害和礦山資源破壞的主要因素,如能將這些廢棄物加以綜合利用,變廢為寶,是恢復治理礦山地質環境的重要措施。

(一)礦山尾礦的綜合利用

礦山尾礦是選礦加工過程中排放的固體廢渣,儲存在礦山尾礦庫中。西南地區截至2002年,累計堆存尾礦量已超過6×104t,主要分布在大型國有礦山,中、小型礦山一般未建尾礦庫,直接排入山谷、河湖和窪地,污染環境,壓佔大片土地資源。尾礦中含有豐富的有用元素可綜合利用,有的元素價值甚至超過了主要元素,如四川省丹巴縣楊柳坪鎳礦,尾礦中含有大量的鉑和鈀可綜合利用,其價值遠超過鎳金屬,現在楊柳坪鎳礦已改名為鉑鎳礦;四川攀枝花釩鈦磁鐵礦伴生的鈧,其價值亦超過其他有價元素的總和。價值很高的伴生組分選礦時往往未得到回收而進入尾礦,因此尾礦的綜合利用潛力極大,可作為資源進行二次開發,同時亦可減少礦山環境污染和土地資源破壞。

國外尾礦綜合利用較好的美國,在明尼蘇達州鐵礦山建立了一個年處理百萬噸的尾礦選礦廠,年回收鐵精礦20×104t,精礦品位達60%;美國用浸溶法提取銅礦山廢渣,每年回收銅在20×104t以上。南非利用老尾礦建成日處理4000t尾礦的選廠,專門提取金和鈾(任永雲,1980)。

西南地區尾礦堆積最多的典型礦山有雲南個舊錫礦區和四川攀枝花釩鈦磁鐵礦區,前者已堆存13000×104t尾礦,後者堆存有11000×104t尾礦,兩者都有極高的綜合利用價值,礦區已採取措施開發利用。

1.雲南個舊錫礦山尾礦綜合利用

雲南個舊是我國錫都,錫業公司始建於1883年,是我國老工業基地,錫產量約佔全國的三分之一,佔世界的10%,年選礦石量430餘萬t,選礦平均回收率錫62.56%、銅71.04%。礦石中伴生的有用組分鉛、鋅、鉍、鎢、鉬、鐵等,都進入尾礦。個舊錫礦有大小選礦廠28個,堆存尾礦量13000×104t。主要選廠尾礦化學成分見表6-7。其中前5位金屬元素Sn,Pb,Cu,Zn,Fe的平均含量(算術平均法)分別為Sn0.15%,Pb.30%,Cu0.25%,Zn0.54%,Fe19.4%,都達到了可供綜合利用的程度(丁其光等,1995),而且資源量相當可觀,錫金屬量達20×104t,相當於4個大型錫礦床的規模;銅金屬量達32.5×104t,鉛金屬量169×104t,鋅金屬量70.2×104t,鐵金屬量2522×104t。

表6-7 個舊錫礦主要選廠尾礦化學成分 單位:%

1983年雲南個舊錫礦的尾礦綜合利用問題受到國家重視,被列入國家科技攻關項目。1984年研究成果通過國家科委鑒定驗收。尾礦綜合開發利用取得了較好指標:黃茅山尾礦,含Sn0.15%~0.176%,經二次選礦回收產品含Sn2%~2.2%,選礦回收率57.42%~69.72%;古山尾礦含Sn0.158%~0.172%,經二次選礦回收產品含Sn2%~2.28%,選礦回收率為50.93%~65.23%。選礦成本3.6~8.48元/t,取得了較好的效益。在此基礎上,逐步開展了尾礦工業生產。

2.四川攀枝花釩鈦磁鐵礦尾礦綜合利用

四川攀枝花是我國重要鋼鐵基地,所開採的釩鈦磁鐵礦石鐵保有儲量約佔全國鐵礦儲量的9.4%,佔西南地區的52%,佔四川省的74%;釩儲量佔全國總儲量的60.14%;鈦儲量佔全國儲量的90.54%,是我國第二大鐵礦山。年產礦石1350×104t,為露天開采。礦石中除上述3種元素外,還伴生有鈧、鉻、鎵、鈷、鎳、銅、硫、磷、錳、硒、碲、鉑族元素等多種有價元素,其含量均達工業綜合利用的要求,但目前這些成分均未回收而進入了尾礦中。

攀枝花釩鐵磁鐵礦的尾礦都堆存在馬家田尾礦庫中,堆存量約11000×104t,是西南地區最大的尾礦庫。尾礦的化學成分見表6-8。

根據目前的選礦技術條件,馬家田尾礦庫尾砂中的鈦可以被二次選礦利用。特別是尾礦庫標高1188m以下約5841×104t,屬早期選鐵尾礦,是選鈦的寶貴資源。如按表6-8中TiO2含量為9.37%計算,5841×104t尾礦中含TiO2約有540×104t,按26%的回收率計,可回收TiO2142.9×104t,摺合47.5%品位的鈦精礦約300×104t,相當於現在攀枝花選鈦廠12年的產量。而1188m標高以上還有5000×104t以上的尾礦,也有回收價值(丁其光等,1995),表明該尾礦庫中鈦資源量是相當可觀的。這些尾礦的綜合利用,既可解決國家資源急需,又可緩解礦山地質環境問題。

表6-8 馬家田尾礦庫堆存尾礦化學成分 單位:%

(二)礦山煤矸石、廢渣、廢水綜合利用

1.煤矸石綜合利用

西南地區採煤過程中形成的煤矸石堆存量約90000×104t,在礦坑附近堆積成山,占壓大量土地面積,暴雨季節易形成滑坡、泥石流地質災害,污染礦山周邊河湖水系。但煤矸石又是重要的資源,可綜合利用。主要利用措施如下:

1)直接用於建築、交通工程填方、墊路基等;

2)用於充填采空塌陷區或溝谷,進行土地復墾和改造地形;

3)用來製造建築材料,如:制矸石磚、生產水泥或水泥混合材料;

4)用作矸石電廠發電燃料。

從西南地區情況來看,由於近幾年建築、交通工程發展較快,尤其煤礦山附近公路建設,利用大量煤矸石用於路基鋪墊。但煤矸石製作建材,如生產矸石磚、水泥、矸石發電等深化利用,發展較為緩慢,僅部分礦山企業綜合利用效果較好,如:四川峨眉市龍池鎮八益煤礦年產煤15×104t,年產煤矸石和尾礦粉共8×104t,礦山因交通方便,專門修建了磚廠,利用煤矸石和尾礦粉生產建築用磚,年利用量達6×104t,綜合利用率達75%,大大緩解了環境壓力。貴州省盤江煤電集團、水礦集團所屬大、中型礦山利用煤矸石發電,解決了60%的自身動力用電。利用煤矸石生產頁岩磚、充填采空區,年消耗矸石量40×104t,產生了很好的經濟效益。利用礦山周圍溝谷堆放煤矸石,溝谷填滿後覆土復耕、植樹,還田於民,改善了工農關系,創造了一定社會效益。此外,以天然煤矸石為原料,通過酸溶一步法將煤矸石中的氧化鋁溶解出來,並通過試驗,確定溶出量最高時的工藝條件,再經過鹽基度的調整(70%左右),形成鹼式聚合氯化物,該聚合物具有很好的絮凝作用,從而成為一種新型高效凈化劑(劉紅艷等,2004)。可用於工業用水和污水的凈化作用,具有廣闊的應用前景。入選全國首批6個循環經濟試點城市的重慶市,為發展循環經濟,使煤矸石變廢為寶,目前全市已批准投資30億元,修建7個煤矸石綜合利用發電廠,總裝機容量58×104kW,並逐步形成產業鏈。

重慶最大的動力煤生產基地——松藻煤電公司,煤炭年產400×104t,煤矸石年排放量100×104t。現已堆積成的6座煤矸石山,既佔用土地又污染環境。為使煤矸石變廢為寶,松藻煤電公司將投資13億元建起西南最大的環保發電廠——重慶松藻煤電公司安穩煤矸石火力發電廠。這座裝機容量為30×104kW的煤矸石火力發電廠,採用廢棄的煤矸石為燃料,每年可吃掉150×104t煤矸石,年發電量可達16×108kW·h。

合川市三匯鎮煤炭資源豐富,年產煤炭150×104t,每年同樣產生大量廢棄煤矸石。為此,他們引進新技術,投資2.6億元建成5.5×104kW的煤矸石發電廠,用煤矸石發電,變廢為寶。而用煤矸石發電,每年又可產生30多萬噸粉煤灰。於是電廠和富豐水泥集團聯手,通過技術改造,建成一條利用粉煤灰生產水泥的生產線。據悉,富豐水泥集團還計劃投入8000萬元,擬建一座1.5×104kW的熱發電廠,利用余熱發電,以消除水泥生產中產生的余熱對環境的不良影響。

2.煤灰渣的綜合利用

西南地區能源礦山大量堆存的煤灰渣是一種重要礦產資源,應加強綜合利用,減少環境污染,其主要成分是SiO2,約佔50%;其次是Al2O3和Fe2O3,佔40%左右;其餘為CaO,MgO,SO3及其他稀有分散元素。國外對煤灰的綜合利用非常重視,綜合利用率最高為英國,達70%,西德為65%~70%、法國50%、日本52%、美國50%左右。我國排灰量居世界前列,但利用率僅20%~30%。

美國根據他們國家煤灰渣中普遍含有1%的鈦、15%的鋁、7.5%~15%的鐵等特點,從中提煉鋁和鐵;並從煤的飛灰中提取鍺、鎵、鈾、硒等稀有分散元素。我國用磁選法從含鐵10%以上的煤灰中試驗提取的鐵精粉,品位達到48%~50%,所煉生鐵完全合格;從含鋁高含鐵低的煤灰渣中生產了聚合鋁、氯化鋁的硫酸鋁等產品。

提煉了金屬鋁、鐵和稀有分散元素後的煤灰渣可供製作煤灰水泥,這種水泥的吃灰量大、成本低、工藝簡單,而且具有抗滲性能好、後期強度高、抗拉強度高、水化熱低等特點。高442m的美國芝加哥新西爾斯塔狀樓,從牆體、樓板到防火設施等全部構件都用煤灰水泥製成。

煤灰渣內含有鋁硅酸鹽玻璃質,還大量用來製造人工輕質骨料,以代替卵石和黃沙。英國來特格公司用煤灰渣原料建設了一座年產13×104t人工輕質骨料廠,效益很好。國外利用煤灰製造人工輕質骨料發展很快,已成為建材工業中的一支勁旅。

煤灰渣還可以直接摻入混凝土。美國建築業通常每立方米摻入12054.43kg煤灰渣,可以節約20%的水泥和10%的沙子,如美國芝加哥高200m的市政大樓就是用摻煤灰混凝土建成的(王在霞,1980)。由於煤灰的傳熱系數比很小,是理想的絕熱材料,可以製成各種保溫混凝土。

煤灰渣還可直接用於築路,用其作柏油路的底基層或路基,其特點是防凍、防翻漿和龜裂,並且防水性能良好。據統計,美國四車道的公路每千米用煤灰渣作路基耗量100t,用量很大。

煤灰經過加工處理後,製成的農業肥料,用於鹽鹼地可以改良土壤;用於沙土地可以保水防滲;用於粘土地可以疏鬆土壤。由於煤灰有孔隙,透氣性好有利微生物活動分解。煤灰中含有多種微量元素,可促進植物的生長。

煤灰渣的用途范圍正日益擴大,如試制絕緣纖維材料;利用其作充填塑料、油漆、噴料、橡膠化合物、防火劑等理想配料;從煤灰中還可以提取合成潤滑油等。

四川主要煤礦可採煤層煤灰樣的分析結果顯示,煤灰成分較前述美國煤灰成分為優。例如晚三疊世須家河煤系的煤層,煤灰中的鋁含煤特別高,一般在20%~30%之間;含鐵大多低於10%;含鈦高於1%,廣旺煤礦為1%~3%,白臘坪煤礦1%~1.8%;含鍺量較高者如永榮西山、安富等井田為50×10-6以上(工業品位為20×10-6);雅安的天全、蘆山、寶興等地的大炭、粗糠炭的煤灰中鍺可富集到100×10-6左右;涪陵高子灣井田煤灰中的鈾為302×10-6~800×10-6。晚二疊世龍潭煤系的煤層灰分含鐵較高,一般為20%~30%;含鋁相對較低,一般為10%~20%,但底部煤層含鋁量有增多的趨勢,如魚田堡煤礦的K1煤層鋁含量高達25%~35%,比上部煤層高出10%以上;其他如鈦、鍺、鎵、鈾等的含量在有的礦區相當富集,打通煤礦8號煤層鈦的含量為2.75%~5.54%,華雲山高頂山二號井田為3.74%,李子埡煤礦為1.1%~3.9%,南桐二井煤灰中鍺可富集到70×10-6~120×10-6,江油松木咀除鍺含量較高外鈾含量達455×10-6,敘永古宋區K1煤層的鈾為117×10-6~378×10-6;此外,鎵的含量是隨鋁含量增高而增高,當鋁在25%左右時,鎵的含量大多在40×10-6左右(工業品位30×10-6)。

四川省煤灰中鋁的含量普遍在20%左右,這是提煉鋁的重要資源。如果能把大量煤灰利用起來,按每年回收100×104t煤灰提取20%的鋁計,同時將富集的鍺、鈾、鎵、鈦等提出,再將煤灰渣製作為水泥或人工輕質骨料等,這項收入是相當可觀的。

此外,利用含鋁高的煤灰或煤矸石提取聚合鋁,氯化鋁已在遼寧南票礦務局大規模生產。四川省須家河煤系夾矸或煤灰渣含鋁高,重慶市塗山煤礦小型試驗所提取的聚合鋁在處理污水時具有用量少(10 t水用0.25 kg)、效果好、速度快等優點。

為能使大量煤灰渣和煤矸石變害為利,物盡其用,國外對煤灰等的研究和利用極為重視,許多國家設有灰渣研究的專門機構,例如日本已批准從煤炭開發基金中撥款用於研究煤灰渣的利用技術。美國政府認為,由於煤灰渣綜合利用的前景日漸擴大,因此,已不再把灰渣視為廢物,而當成一項自然資源予以充分利用。美國內政部主編的礦物年鑒已將煤灰渣作為第6種固體礦物,列入國家統計。美國還成立了「國家煤灰協會」,並出版《煤灰利用》學術刊物,西德有些電廠,已經不設灰場,煤灰已作為商品外售。羅馬尼亞《科研發展綱要》,已將煤灰利用列入國家立項的研究課題,在政府有關部門領導下有計劃地開展研究工作。

我國煤灰利用的研究尚未全面展開,建議有關部門把煤灰綜合利用列入日程。目前排灰量逐年增大,再不積極統籌安排,化害為利,負擔將更加沉重。資源的再利用問題已是十分緊迫。

3.加強對與煤共生礦產的綜合利用

西南地區煤礦普遍共生有硫鐵礦和粘土岩,其數量相當大,是重要的礦產資源。但採煤過程中,作為廢渣堆存礦山,造成環境地質問題,應加強綜合利用,變廢為寶。

重慶市天府煤田與煤共生的硫鐵礦層長8000m,垂深500m,厚160m,分布面積5.4km2,平均含硫15.2%,初步估算資源量(333+334)為1177×104t,為煤系沉積的大型硫鐵礦床,有較大的綜合利用價值。

廣泛分布於川南和川東的晚二疊世龍潭煤系,含有3~5層可採煤層。在龍潭煤系的底部,普遍發育一層硫鐵礦粘土岩,除硫一般都達到了工業開採的品位外,粘土岩亦為質量比較優良的硬質或軟質耐火粘土。僅川南宜賓專區的珙縣、興文、敘永、古藺等縣1000餘平方千米的范圍內,通過區測和地質勘探以後,除有60多億噸無煙煤外;尚有硫鐵礦30餘億噸;耐火粘土近億噸。

川南硫鐵礦粘土岩礦層距可採煤層近的只有半米多,遠的也僅3~4m。因此在考慮煤或硫的開采時,必須統籌規劃,否則將會造成顧此失彼的嚴重後果,既浪費大量寶貴資源,又造成礦山環境地質問題。四川敘永縣六潤壩、古藺德躍關等地硫鐵礦粘土岩層具有廣闊的綜合利用價值。礦層平均厚2.15m,含硫平均有效品位16.03%,通過單礦浮選一次最終精礦產率為41.8%,品位38.12%,有效硫回收率為98.21%,有害雜質小於1%,目前有民營企業在開采。

礦石浮選後的尾礦即粘土岩的分析結果見表6-9,其耐火度為1710~1730℃。

以上各項指標介於國家標准Ⅰ級與Ⅱ級硬質耐火粘土之間。

此外,該礦層在制選過硫酸(用沸騰爐法)以後,剩下的殘渣所作分析結果見表6-10。

表6-9 硫鐵礦尾礦粘土岩的分析結果

表6-10 硫鐵礦殘渣的分析結果

以上各元素指標均符合冶鐵高爐富礦要求(王在霞,1980)。

敘永縣六澗壩硫鐵礦粘土岩礦石,提取了硫精砂以後的礦石尾礦,可以全部加工成Ⅰ級至Ⅱ級軟質耐火粘土,並具有較好的工藝性能,收縮率很低,在800℃高溫下仍不變形,無裂紋或破裂的情況。因此在燒制耐火磚或陶瓷時可以直接用生料一次成型,不需加工成熟料,減少工藝流程,省錢省時。

川南古藺縣德躍關小漢炭煤層的直接底板是一層厚3~4m的粘土岩。經采樣試驗,屬於Ⅰ級至Ⅱ級硬質耐火粘土岩。在該區的龍潭煤系最底部的硫鐵礦高嶺石粘土岩,經重選硫鐵礦後的尾砂屬於Ⅰ級軟質耐火粘土。

此外,浮選硫鐵礦後的尾砂,爐渣中尚相對富集V2O5,TiO2,Ga,Au等礦產,有的已達到綜合利用價值。

4.金屬、非金屬礦山廢渣、廢水綜合利用措施

西南地區金屬、非金屬礦山廢渣堆存量有10多億噸,綜合利用量小。綜合利用措施主要是直接用於鋪墊公路路基和其他建築工程填方,以及用於企業附近充填溝谷改造地形。少部分岩性較好,含土質少的廢石加工為建築石料用於工業民用建築。個別企業廢石(土)、尾礦利用成效較好。四川省江油市馬角壩鎮四川雙馬投資有限公司石灰石礦,年產水泥用石灰石200×104t,產出廢石47.83×104t,廢石全部被粉碎作為水泥原料加以利用,綜合利用率達100%。

雲南省東川礦務局投資105萬元對落雪銅礦選廠尾礦水循環系統進行了改造,使循環率提高到66.28%,減少了廢水排放;投資2.75萬元對落雪銅礦精礦溢流水作了沉澱凈化處理,使其固體含量大大降低,每年多收1000t礦砂。此外,1984年礦務局科研所與東川市磚瓦廠合作,用尾礦作主要原料,燒制磚獲得成功,產品經雲南省建材研究所鑒定,達到100號黏土磚標准。這些措施對礦山地質環境問題起到了緩解作用。

Ⅵ 煤礦廢水處理的幾種方法

煤礦廢水一般有兩種,一種是採煤時遇到了地下水層,通過泵抽上來的地下水回,這種無需處理答,回灌即可。
另一種是洗煤產生的廢水,這種單純沉澱過濾後即可回用
有一種針對洗煤廢水的辦法是壓縮法,較沉澱法省土地,效果也不錯。

Ⅶ 廢水、廢液治理

黑龍江省礦山廢水、廢液年產出量為85194.87萬立方米,主要以能源礦產礦坑廢水為主,其中礦坑廢水為84737.96萬立方米,占排放總量的99.46%;選礦廢水(液)為110.4萬立方米,占排放總量的0.13%;洗煤水為343萬立方米,占排放總量的0.4%;堆侵廢水3.5萬立方米,占排放總量的0.004%。從廢水產出的礦類上看,主要以能源礦產為主,年產出量為84866.67萬立方米,占排放總量的99.61%,貴金屬生產排放為224.17萬立方米,占排出總量的0.26%。2002年全省礦山廢水、廢液年綜合利用量為2938.67萬立方米,綜合利用率為3.44%。其中:礦坑排水的綜合利用量為2442.6萬立方米,綜合利用率為2.88%,占綜合利用總量的83.11%;選礦廢水綜合利量為46.53萬立方米,綜合利用率為42.14%,占總利用量的1.58%;洗煤水的綜合利用率達100%。從礦類上看,能源礦產綜合利用量為2868萬立方米,綜合利用率為3.37%,占總利用量的97.59%;貴金屬利用量為 68.3萬立方米,綜合利用率為30.46%,占綜合利用總量的2.32%。

從地域分布上看,礦山廢水、廢液主要分布在「四大煤城」,其廢水、廢液的排放量佔全省排放量的99.43%,且主要為礦坑水。具體情況如表4-32所示。「四大煤城」礦山廢水、廢液的綜合利用量為2903.91萬立方米,占綜合利用總量的98.81%。

總體上看,黑龍江省礦山廢水,廢液的綜合利用率並不是很高。主要利用水質相對較好的礦坑水,而其他金屬礦山的廢水、廢液中大部分含有銅、鉛、鋅、砷、硫等重金屬,絕大部分礦山都是將排放的廢水經尾礦庫或沉澱池及處理廠進行生化處理後排放在附近的河流或以明渠排放,僅有極少部分企業綜合利用較好,如賓縣的松江銅礦建設了廢水綜合利用循環系統,廢水利用率可達到90%以上。

Ⅷ 酸性礦山廢水為什麼用石灰石進行治理的效果不理想

石灰中和及其衍生方法是處理礦山酸性廢水最常用的方法,但該法對 廢水中微量版有害重金屬元素的去除權作用通常不被了解.該文用石灰石、石灰中和處理某硫鐵礦露天采場的酸性廢水,考察了廢水中微量有害重金屬元素的沉澱去除效 果.結果表明:對大多數重金屬離子而言,pH值越高,重金屬離子的去除效果越好,但若重金屬離子生成兩性化合物沉澱,則存在一個最適宜的pH值.石灰石中 和法對在酸性條件下生成沉澱的重金屬離子去除效果及沉渣的沉降性能較好,但最高pH值為6,對其他的重金屬離子的去除效果有限;石灰法的pH值有較大的調 節范圍,處理效果明顯優於石灰石;石灰石-石灰二段中和法的處理效果在總體上與石灰法相當,在達到與石灰相同的處理效果時,能夠降低約1/3的石灰投加量 和沉渣的產生量,沉渣的含水率相比石灰法更低,沉降性能更好.廢水中微量有害重金屬元素的中和沉澱去除效果與pH值密切相關,因此在工藝的選擇之外,中和 劑的投加量和投加方式,處理設施更為精準的掌控和運作非常關鍵,研究可為確立石灰石-石灰法處理礦山酸性廢水的最佳工藝和過程式控制制條件提供依據.

Ⅸ 礦山修復尾礦的治理措施有哪些

礦山修復對佔用大量土地的尾礦進行二次開發,增加尾礦的綜合利用率;開發用量大、投資少、有銷路的尾礦以實現規模經營和多品種開發的資源化、商品化使其變廢為寶,成為經濟商品中的一部分。還要對尾礦壩中的廢水進行處理以達到國家標准,實現浮選廢水適度凈化後整體回用和低排放。對於未處理的采空區、廢舊巷道和硐室的礦山,利用井下采空區排放尾礦是一種處置尾礦行之有效的辦法。

Ⅹ 加強礦山地質環境保護與治理

昌樂縣礦山地質環境問題分為兩大類:一是礦業開發過程中廢氣、廢水及廢渣排放對礦山地質環境的污染,如大氣污染、水環境污染、土壤污染等;二是礦體開采、地下水疏排及廢渣堆放過程中,對礦山地質環境產生的破壞,如采空地面塌陷、水土流失、崩塌、滑坡、渣石流等重力地質災害等。目前,昌樂縣礦山地質環境污染和破壞較為突出的礦種主要為煤、建材礦產、藍寶石等。

主要礦山地質環境保護和恢復治理方向:礦山地質環境保護和恢復治理工作要按照「以防為主、防治結合;因地制宜、綜合治理」和「全面規劃,分步實施,突出重點,注重實效」的原則進行,在做好政策、措施、制度的制定和落實工作的基礎上,重點做好採煤地面塌陷區的土地復墾,城區、著名風景區、旅遊區以及主要交通沿線(鐵路、國道、省道、高速公路、高等級公路)兩側可視范圍內的採石場、採石坑的關停和地質環境恢復治理,礦山地質災害隱患區的調查、防治,煤矸石、尾礦及礦山廢水的污染防治和綜合利用。

煤礦、鐵礦等礦產資源開發區,應當加強礦山地質環境保護和綜合整治工作。礦產資源的開採在經濟合理和技術可行的前提下,要合理布置采區和開采順序,採用先進的開采技術,以減少對地面的破壞和土地復墾整理的難度,逐步實現開采與治理一盤棋。推廣閉路循環生產和清潔生產,提高廢水重復利用率。采空地面塌陷區村莊搬遷工作應結合當地開發和小城鎮建設,統一規劃,相應向小城鎮集中;塌陷區的土地復墾和綜合整治工作,要科學規劃,因地制宜,綜合開發,優先發展高效生態農業。煤矸石的綜合利用目前應以鋪路、製作建築材料為重點,在綜合利用措施實施之前應進行其對地下水的污染研究,防止新的污染產生。在取締了黏土磚瓦生產後,煤礦開采地區可利用煤矸石生產磚瓦。

露天建材礦產開發區,嚴格執行統一規劃、合理布局、合理開採的方針。有條件的地區,應當將開采與造景結合起來。河砂開采要與河道綜合整治相結合。

藍寶石是昌樂縣的特色礦種,其開采為露天開采。其中砂礦一般採用挖掘後用激水流沖刷淘洗手段進行采選,原生礦多採用爆破法採掘。藍寶石礦山開采所帶來的地質環境問題主要為水土流失、破壞地質地貌景觀等。目前,由於對藍寶石礦山實施限采、禁采措施,其地質環境破壞有所遏制,土地復墾情況良好。

城區、風景名勝區、各類自然保護區、地質地貌景觀保護區、旅遊區、沿海地區、主要交通沿線兩側可視范圍內等禁采區、限采區內的露天採石場、採石坑的恢復治理工作,要因地制宜,採取綠化、植樹、噴塗、造景(觀賞景點或建築)等多種方式進行。平原地區重點做好取土坑、取土塘的土地復墾整理工作。到2020年,露天開采礦山地質環境恢復治理率要達到80%以上,「三區兩線」可視范圍、著名風景區、旅遊區已破壞的地質地貌景觀得到全面恢復治理。

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