đánh giá ảnh hưởng và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại xí nghiệp thiếc đại từ, tỉnh thái nguyên

i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN





Nguyễn Thị Việt Trà




ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP
GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG TẠI XÍ NGHIỆP
THIẾC ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN






LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC






Hà Nội - 2012

ii
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN




Nguyễn Thị Việt Trà



ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP
GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG TẠI XÍ NGHIỆP
THIẾC ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng
Mã số: 60 85 02


LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC


NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS Trần Thị Hồng




Hà Nội - 2012

iii

BẢNG DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BOD: Nhu cầu oxy sinh hóa
COD: Nhu cầu oxy hóa học
HL: Hàm lƣợng
KT: Kỹ thuật
KT – XH: Kinh tế - Xã hội
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
TNHH MTV: Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên
TSS: Tổng chất rắn lơ lửng
UBND : Uỷ ban nhân dân



iv
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i
BẢNG DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii
MỤC LỤC iv
DANH MỤC HÌNH vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU viii
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. KHÁI QUÁT VỀ LỊCH SỬ TÌM KIẾM, KHAI THÁC THIẾC 3
1.1.1. Khái quát về lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc trên thế giới 3

1.1.2. Khái quát về lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc ở Việt Nam 3
1.1.3. Đặc điểm khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên 4
1.2. TỔNG QUAN VỀ ĐỊA HÓA, KHOÁNG VẬT THIẾC VÀ CÔNG NGHỆ
TUYỂN QUẶNG THIẾC 6
1.2.1. Tính chất 6
1.2.2. Đặc điểm địa hóa 7
1.2.3. Thành phần khoáng vật 8
1.2.4. Kinh tế nguyên liệu khoáng 9
1.2.5. Công dụng 10
1.3. KHAI THÁC, CHẾ BIẾN KHOÁNG SẢN VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƢỜNG
11
1.3.1. Các hình thức khai thác, chế biến khoáng sản 11
1.3.2. Công nghệ khai thác và tuyển khoáng 12
1.3.3. Tác động của hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản tới môi trƣờng 13
1.3.3.1. Ô nhiễm không khí, đất, nƣớc 13
1.3.3.2. Ảnh hƣởng đến nguồn tài nguyên thiên nhiên khác 15
1.4. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 16
1.4.1. Điều kiện tự nhiên của huyện Đại Từ 16

v
1.4.1.1. Vị trí địa lý 16
1.4.1.2. Điều kiện khí tƣợng 17
1.4.1.3. Điều kiện thuỷ văn 19
1.4.1.4. Hiện trạng đa dạng sinh học 20
1.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội xã Hà Thƣợng 22
Chƣơng 2- ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 24
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 25
2.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.3.1. Tổng hợp tài liệu 25

2.3.2. Khảo sát thực địa 26
2.3.3. Phƣơng pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm 26
2.3.3.1. Phƣơng pháp lấy mẫu nƣớc, mẫu đất 26
2.3.3.2. Phƣơng pháp phân tích 27
2.3.4. Xử lý số liệu 27
Chƣơng 3- KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29
3.1. XÍ NGHIỆP THIẾC ĐẠI TỪ 29
3.1.1. Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực chế biến thiếc 29
3.1.2. Quy mô và công nghệ sản xuất 30
3.2. HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG KHU VỰC CHẾ BIẾN KHOÁNG SẢN 39
3.2.1. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc thải 39
3.2.2. Hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng đất 42
3.2.3. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc dƣới đất (nƣớc ngầm) 45
3.3. ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN HOÀN THỔ, CẢI TẠO PHỤC HỒI MÔI TRƢỜNG
KHU VỰC 46
3.3.1. Căn cứ lựa chọn phƣơng án phục hồi môi trƣờng 46
3.3.2. Lựa chọn phƣơng án phục hồi môi trƣờng và xử lý ô nhiễm 49
3.3.3. Phƣơng án công nghệ xử lý đối với giải pháp lựa chọn 51
3.3.3.1. Đối với công tác xử lý ô nhiễm khu vực hồ chứa bùn thải 51

vi
3.3.3.2. Công nghệ tuyển tận thu khoáng sản trên mặt bằng sân công nghiệp 55
3.3.4. Tổng hợp khối lƣợng thực hiện công tác hoàn phục môi trƣờng Xí
nghiệp thiếc Đại Từ 57
3.4. DỰ TOÁN KINH PHÍ THỰC HIỆN 59
3.5. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA PHƢƠNG ÁN ĐỀ XUẤT 59
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60
1. KẾT LUẬN 60
2. KIẾN NGHỊ 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 62
TÀI LIỆU TIẾNG ANH 63
PHỤ LỤC 64

vii
DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Biểu đồ tiêu thụ thiếc trên thế giới năm 2006 (Nguồn www.itri-
innovation.com) 10
Hình 1.2. Vị trí huyện Đại Từ trong tỉnh Thái Nguyên 17
Hình 2.1. Vị trí khu vực nghiên cứu tiến hành công tác cải tạo, phục hồi môi trƣờng
24
Hình 2.2. Sơ đồ vị trí giám sát môi trƣờng Xí nghiệp thiếc Đại Từ giai đoạn cải tạo
phục hồi môi trƣờng 28
Hình 3.1. Toàn cảnh khu vực chế biến quặng thiếc của Xí nghiệp Thiếc Đại Từ 29
Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ tuyển quặng thiếc 30
Hình 3.3. Sơ đồ công nghệ tuyển quặng gốc tại Xí nghiệp thiếc Đại Từ 31
Hình 3.4. Mặt bằng khu vực nghiên cứu 48
Hình 3.5. Mặt cắt điển hình sau cải tạo khu vực hồ chứa bùn thải 53


viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Sản lƣợng khai thác thiếc qua các thời kỳ nhƣ sau (nghìn tấn SnO
2
) 4
Bảng 1.2. Tổng hợp mỏ và điểm quặng tỉnh Thái Nguyên 5
Bảng 1.3. Trữ lƣợng một số khoáng sản chính 6
Bảng 1.4. Bảng thống kê một số các khoáng vật chứa thiếc 8

Bảng 1.5. Nhiệt độ không khí trung bình- Tháng 18
Bảng 1.6. Ƣớc lƣợng tổng sinh khối thực vật 20
Bảng 2.1. Ký hiệu và đặc điểm của các mẫu nghiên cứu 26
Bảng 3.1. Định mức hóa chất của hệ tuyển nghiền cho 1 tấn tinh quặng 70%Sn 31
Bảng 3.2. Bảng tính định lƣợng khối lƣợng sản xuất 32
Bảng 3.3. Bảng cân bằng kim loại toàn xƣởng 34
Bảng 3.4. Bảng tính toán bùn nƣớc 35
Bảng 3.5. Cân bằng nƣớc toàn xƣởng 37
Bảng 3.6. Danh mục máy móc thiết bị phục vụ tuyển quặng Xí nghiệp thiếc Đại Từ
38
Bảng 3.7. Kết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm trong nƣớc thải của Xí nghiệp
thiếc Đại Từ 2008-2009 39
Bảng 3.8. Kết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm trong nƣớc thải tại xí nghiệp thiếc
Đại Từ ngày 14/ 5 /2010. 41
Bảng 3.9. Kết quả phân tích hàm lƣợng các chất ô nhiễm trong môi trƣờng đất tại xí
nghiệp thiếc Đại Từ từ năm 2008-2009 42
Bảng 3.10. Kết quả phân tích hàm lƣợng các chỉ tiêu trong môi trƣờng đất tại Xí
nghiệp thiếc Đại Từ ngày 14/ 5 /2010 44
Bảng 3.11. Kết quả phân tích hàm lƣợng các chất gây ô nhiễm trong môi trƣờng
nƣớc ngầm tại khu vực xí nghiệp thiếc Đại Từ từ năm 2008-2009 45
Bảng 3.12. Tổng hợp khối lƣợng thực hiện hoàn phục môi trƣờng 57


1
MỞ ĐẦU

Công nghiệp khai thác khoáng sản ở nƣớc ta hiện nay đã đóng góp một phần
quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội của đất nƣớc. Không thể phủ
nhận những lợi ích thiết thực trong việc góp phần đẩy nhanh quá trình công nghiệp
hoá, hiện đại hoá đất nƣớc mà ngành này mang lại. Tuy vậy, những vấn đề môi

trƣờng cùng với hậu quả từ việc khai thác, chế biến khoáng sản không tuân theo quy
định, đặt lợi nhuận lên hàng đầu của các doanh nghiệp đã và đang là vấn nạn của
nƣớc ta hiện nay.
Quá trình đào xới, vận chuyển đất đá và quặng làm địa hình khu khai trƣờng bị
hạ thấp, ngƣợc lại, quá trình đổ chất thải rắn làm địa hình bãi thải đƣợc tâng cao. Sự
tích tụ chất thải rắn do tuyển rửa quặng trong các lòng hồ, kênh mƣơng tƣới tiêu có
thể làm thay đổi lƣu lƣợng dòng chảy, dung tích chứa nƣớc, biến đổi chất lƣợng
nguồn nƣớc và làm suy giảm công năng của các công trình thuỷ lợi nằm liền kề với
các khu khai thác, chế biến quặng.
Hoạt động chế biến khoáng sản tại xƣởng tuyển thiếc Đại Từ thuộc xã Hà
Thƣợng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên là một trong những ví dụ điển hình của
việc hoạt động sản xuất không đi đôi với các biện pháp bảo vệ môi trƣờng. Xí
nghiệp thiếc Đại Từ có chức năng tuyển quặng thiếc bằng nƣớc qua máy nghiền,
bàn đãi từ quặng thiếc tại mỏ thiếc Phục Linh, xã Phục Linh, huyện Đại Từ. Xí
nghiệp bắt đầu đi vào hoạt động chính thức năm 1988, qua 21 năm hoạt động, cuối
năm 2009, do định hƣớng phát triển của Công ty TNHH MTV Kim loại màu Thái
Nguyên, Xí nghiệp kết thúc hoạt động khai thác, tuyển quặng và bắt đầu tiến hành
công tác hoàn phục môi trƣờng, khắc phục ô nhiễm từ sự quá tải của bãi thải – nơi
lƣu trữ chất thải từ quá trình nghiền, tuyển quặng. Xí nghiệp thiếc Đại Từ đang phải
đối mặt với vấn đề ô nhiễm nƣớc mặt, môi trƣờng đất từ chính hoạt động sản xuất
của mình mang lại.
Đề tài "Đánh giá ảnh hưởng và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi
trường tại xí nghiệp thiếc Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên" đƣợc thực hiện nhằm đánh

2
giá những ảnh hƣởng tới môi trƣờng đất, nƣớc do hoạt động sản xuất của xí nghiệp
gây ra, qua đó, đề xuất biện pháp hoàn phục môi trƣờng, khắc phục ô nhiễm nhằm
đảm bảo yêu cầu về bảo vệ môi trƣờng và phục vụ các mục đích có lợi cho con
ngƣời.
Các nội dung nghiên cứu chủ yếu của luận văn bao gồm:

- Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại xã Hà Thƣợng, huyện Đại
Từ, tỉnh Thái Nguyên.
- Đánh giá tình hình hiện trạng ô nhiễm sau 21 năm hoạt động của xí nghiệp
thiếc Đại Từ.
- Đề xuất và lựa chọn phƣơng án cải tạo, phục hồi môi trƣờng phù hợp với
hiện trạng và kinh tế của Xí nghiệp.
Việc triển khai các hạng mục nhằm cải tạo, phục hồi môi trƣờng và xử lý ô
nhiễm khu vực chế biến thiếc Đại Từ nhằm đảm bảo yêu cầu về bảo vệ môi trƣờng,
an toàn cho khu vực dân cƣ và các hoạt động khác diễn ra quanh khu vực chế biến
thiếc thuộc xã Hà Thƣợng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. Ngoài ra, việc cải tạo,
phục hồi môi trƣờng sau chế biến còn phục vụ các mục đích có lợi cho khu vực dân
cƣ sống xung quanh.


3
Chƣơng 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. KHÁI QUÁT VỀ LỊCH SỬ TÌM KIẾM, KHAI THÁC THIẾC
1.1.1. Khái quát về lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc trên thế giới
Thiếc là một trong những kim loại đầu tiên mà loài ngƣời đã phát hiện đƣợc.
Việc sử dụng nó làm hợp kim với đồng đã trải qua một thời kì lâu dài và quan trọng
trong thời đại đồ đồng. Đồng đen cổ nhất đã đƣợc tìm thấy ở Ơfrat (Messopotania)
vào 3500 – 3200 năm trƣớc Công Nguyên. Vào khoảng 1800 – 1500 năm trƣớc
Công Nguyên, ở Trung Quốc đã sử dụng rộng rãi đồng đen. Ngày xƣa, ở Anh (mỏ
Coocmuon), nam Trung Quốc, Bolivia, Liên Xô đã khai thác thiếc với quy mô lớn
[22].
Năm 1940, thế giới khai thác đƣợc 240.000 tấn (trừ Liên Xô). Năm 1957, thế
giới sản xuất đƣợc 200.000 tấn (không kể Liên Xô và Trung Quốc). Liên Xô đã
phát hiện đƣợc nhiều vùng quặng thiếc rất lớn (Zabaical, tiểu Khingan, Xkhote –
Albitin và đặc biệt là trên lãnh thổ rộng lớn miền Đông Bắc) [6].

Các vùng có nhiều thiếc nhất là vùng núi Đông Siberi và vùng Đông Nam Á.
Thiếc ở Đông Nam Á tập trung trong một dải kéo dài từ cao nguyên Vân Quý qua
bán đảo Trung Ấn đến các đảo Bangka và Billiton thuộc Indonesia. Thiếc ở đây
chiếm tới 70% trữ lƣợng thế giới [3]. Giờ đây, sản lƣợng khai thác thiếc của Trung
Quốc, Indonesia và Malaysia đang đứng hàng hai, ba, tƣ thế giới sau Brasil.
1.1.2. Khái quát về lịch sử tìm kiếm – khai thác thiếc ở Việt Nam
Vào khoảng trên 3000 năm trƣớc công nguyên, ngƣời Việt Nam cũng đã biết
sử dụng thiếc. Thiếc đƣợc khai thác ở Vụ Nông (nay là Tĩnh Túc) thuộc tỉnh Cao
Bằng để luyện đồng thau, cung cấp cho nhà nƣớc từ thời Hồng Bàng [15].
Ở Việt Nam quặng thiếc có ở 3 khu vực chính là Cao Bằng, Sơn Dƣơng và
Quỳ Hợp. Theo kết quả tìm kiếm – thăm dò trong thời gian qua đã xác định tài
nguyên thiếc 80 nghìn tấn, trữ lƣợng công nghiệp 50 nghìn tấn, trong đó trữ lƣợng ở
các vùng quặng nhƣ sau:
+ Tĩnh Túc (Cao Bằng): 15 nghìn tấn thiếc;

4
+ Sơn Dƣơng (Tuyên Quang): 11 nghìn tấn thiếc;
+ Quỳ Hợp (Nghệ An): 23 nghìn tấn thiếc.
Tổng TN – TL thiếc Việt Nam đƣợc thể hiện ở bảng sau:
Bảng 1.1. Sản lượng khai thác thiếc qua các thời kỳ như sau (nghìn tấn SnO
2
)
Năm
1850
1913
1937
1945
1950
1955
1960

1966
1971
1981
1991
1995
Sản lƣợng
tinh quặng
84
127
196
87
164
170
137
166
185
243
197
250
[Nguồn: Các loại hình khoáng sản và các phương pháp tìm kiếm và chuẩn đoán
khoáng sản thiếc]
Từ 1910 đến 1914 thực dân Pháp đã khai thác ở Pia Oac (Cao Bằng) đƣợc
32.473 tấn Sn kèm theo 137 kg Au. Từ năm 1950 đến năm 1956 khai thác thủ công
đƣợc 440 tấn SnO
2
; 1957 – 1980 sản lƣợng khai thác ở vùng Pia Oac đạt 9.901 tấn
SnO
2
với hàm lƣợng trung bình 1305 g/m
3

. Ở Tam Đảo đạt 3.500 tấn SnO
2
với hàm
lƣợng 1348 g/m
3
. Trƣớc năm 1988, sản lƣợng hàng năm chỉ đạt 600 tấn, năm cao
nhất 1000 tấn. Ở Sơn Dƣơng khai thác từ 1965 đến 1984 đƣợc 4 nghìn tấn, trung
bình 210 tấn/năm. Hàm lƣợng thiếc trung bình 2400 g/m
3
[3].
1.1.3. Đặc điểm khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
Thái Nguyên nằm trong vùng sinh khoáng Đông Bắc Việt Nam, thuộc vành
đai sinh khoáng Thái Bình Dƣơng [21]. Qua các kết quả điều tra, tìm kiếm, thăm dò
của các đoàn địa chất đã phát hiện đƣợc nhiều mỏ và điểm quặng trên địa bàn tỉnh
Thái Nguyên. Hiện có khoảng 34 loại hình khoáng sản phân bố tập trung ở các vùng
lớn nhƣ:
- Đại Từ;
- Võ Nhai, Đồng Hỷ;
- Phú Lƣơng, Định Hóa.
Khoáng sản Thái Nguyên có thể chia thành 4 nhóm:
Nguyên liệu cháy: Bao gồm than mỡ, than đá đƣợc phân bố ở vùng Đại Từ,
Phú Lƣơng.

5
Nhóm khoáng sản kim loại: Thái Nguyên là một tỉnh có nhiều kim loại bao
gồm cả kim loại đen nhƣ sắt, mangan, titan, nhôm, thiếc, volfram, đồng, niken,
vàng Đây là một trong nhiều ƣu thế của tỉnh Thái Nguyên. Ƣu thế này không chỉ
so với các tỉnh trong vùng mà còn có ý nghĩa đối với cả nƣớc.
Nhóm khoáng sản phi kim loại: Có pyrit, barit, photphorit, graphit Trong
đó đáng chú ý nhất là photphorit với hai mỏ nhỏ và một số điểm quặng ở núi Văn,

Làng Mới, La Hiên. Tổng trữ lƣợng đạt khoảng 60.000 tấn.
Nhóm khoáng sản vật liệu xây dựng: Thái Nguyên có nhiều khoáng sản vật
liệu xây dựng nhƣ đá xây dựng, đá vụn, cát, sỏi Trong đó, sét ximăng có trữ lƣợng
khoảng 84,6 triệu tấn nằm ở khu vực Cúc Đƣờng, Khe Mo. Đáng chú ý nhất trong
nhóm khoáng sản này là đá cacbonat bao gồm đá vôi xây dựng có trữ lƣợng xấp xỉ
100 tỷ mét khối trong đó ba mỏ Núi Voi, La Giang, La Hiên có trữ lƣợng 222 triệu
tấn, trữ lƣợng còn lại nằm rải rác ở một số nơi [21].
Bảng 1.2. Tổng hợp mỏ và điểm quặng tỉnh Thái Nguyên
TT
Loại khoáng sản
Tổng số
Quy mô
Điểm
quặng
Mỏ lớn
Mỏ vừa
Mỏ nhỏ
I
Năng lƣợng





1
Than đá
10


6

4
II
Kim loại





2
Sắt - mangan
41




3
Titan
20

1
1
18
4
Chì - kẽm
32


2
30
5

Đồng
2


2

7
Thủy ngân
5


2
3
8
Thiếc
8

1
2
5
9
Vàng
18


5
13
III
Phi kim loại

10
Pyrit
9


3
6
11
Barit
5


1
4
12
Photphorit
3


2
1
13
Graphit
10

2
8
IV
Vật liệu xây dựng





14
Sét xi măng
2

2


15
Sét gạch ngói
6


2
4
[Nguồn: Địa chí Thái Nguyên]

6
Bảng 1.3. Trữ lượng một số khoáng sản chính
Đơn vị: triệu tấn
STT
Loại khoáng sản

Trữ lƣợng
Trữ lƣợng
tiềm năng
Ghi chú
I
Năng lƣợng
90,535
-
Cấp A, B, C1, C2
1
Than đá
87,055
-
2
Dầu mỡ
3,480
-
II
Kim loại

-

1
Mangan
45,981
-
Cấp A, B, C
2
Titan
1,726

-

3
Chì - kẽm
0,655
-
Cấp A, B, C
4
Thiếc
0,026
-
Cấp C1, C2
[Nguồn: Địa chí Thái Nguyên]
Kiểu khoáng hóa thiếc, wolfram vùng Tam Đảo theo các tài liệu mô tả có thể
liệt vào kiểu mỏ cassiterit – sulfur, thuộc thành hệ cassiterit – tourmalin – sulfur. Tổ
hợp cộng sinh các khoáng vật trong mạch đƣợc chia thành 3 loại:
- Thạch anh – cassiterit – wolframit
- Thạch anh – cassiterit – sulfur
- Thạch anh – tourmalin – cassiterit – sulfur
Tại vùng Đá Liền phát hiện nhiều thể skarn trong khối granit, trong đó các
nguyên tố chủ yếu là wonfram, bismut và beril. Trữ lƣợng quặng gốc vùng Tam Đảo
là 15.000 tấn Sn, 45.000 tấn WO
3
, 17.000 tấn Be và 30.000 tấn Bi [2].
1.2. TỔNG QUAN VỀ ĐỊA HÓA, KHOÁNG VẬT THIẾC VÀ CÔNG
NGHỆ TUYỂN QUẶNG THIẾC
1.2.1. Tính chất
Thiếc là kim loại mềm, có màu trắng bạc, dễ dát thành lát mỏng 0,005mm. Sn
đƣợc ƣa chuộng trong kỹ thuật và đời sống do Sn có sức chống ăn mòn cao, muối Sn
không độc, Sn dễ nấu chảy và có thể luyện thành hợp kim cao cấp [2].

7
1.2.2. Đặc điểm địa hóa
Thiếc có tên Latinh là Stannum, ký hiệu Sn, là nguyên tố hóa học nhóm IV
trong hệ thống tuần hoàn Mendeleev.
Thiếc kim loa
̣
i co
́
ma
̀
u trắng ba
̣
c , kết tinh ơ
̉
da
̣
ng tƣ
́
diê
̣
n . Khối lƣơ
̣
ng nguyên
tƣ
̉
118,69. Trọng lƣợng riêng 7,3 g/cm³. Nhiê
̣
t đô

̣
cha
̉
y 231,9ºC. Nhiê
̣
t đô
̣
sôi
2270ºC. Thiếc thuô
̣
c kim loa
̣
i khan hiếm [22].
Thiếc có 10 đồng vị đó là
112
Sn (chiếm 0,96%);
114
Sn(0,66%);
115
Sn(0,5%);
116
Sn(14,3%);
117
Sn(7,6%);
118
Sn(24,4%);
119
Sn(8,59%);
120
Sn(32,8%);

12
Sn (4,72%)
và
124
Sn(5,94%).
Thiếc có hai dạng thù hình là αSn và βSn. Ở nhiệt độ thƣờng, thiếc tồn tại ở
dạng βSn, đó là một loại thiếc trắng mà mọi ngƣời đều biết. Ở nhiệt dộ dƣới +13,2
ºC, αSn bền hơn, là một loại bột dạng tinh thể rất mịn có màu xám. Thiếc trắng
(βSn) biến thành thiếc xám (αSn) xảy ra rất nhanh ở nhiệt độ -33 ºC. Quá trình biến
hóa đó mang một cái tên hình tƣợng là “bệnh dịch hạch thiếc” [2].
Thiếc có tính bền hóa học cao, trong đá magma axit cao hơn đá mafic. Ở
nhiệt độ dƣới 100 ºC thiếc không bị oxy hóa, ở bề mặt bị phủ một lớp mỏng SnO
2
.
Thiếc đẩy hydro rất chậm từ dung dịch pha loãng H
2
SO
4
và HCl, tan nhanh trong
H
2
SO
4
nóng đậm đặc và kiềm đậm đặc, tan trong HNO
3
ngay cả trong dung dịch
nóng và nguội. Trong các hợp chất, thiếc có hóa trị Sn
4+
và Sn
2+

[15].
Thiếc là nguyên tố lƣỡng tính, vừa có tính ƣa đá vừa có tính ƣa đồng. Kích
thƣớc bán kính ion Sn
4+
(0,074m) gần với kích thƣớc bán kính ion Nb
5+
, Ta
5+
, và
Ti
4+
nên thƣờng tạo thành những hỗn hợp đồng hình trong các titanat và tatalo –
niobat cũng nhƣ dƣới dạng hỗn hợp đồng hình của thiếc trong quặng xám (đến
1,5%) [3].
Tính ƣa đá của thiếc thể hiện ở sự thƣờng xuyên có mặt trong các khoáng vật
tạo đá nhƣ biotit, muscovit, felspat, sphen, hiếm hơn còn gặp trong amphibol,
pyroxen, granat [3].
Trong môi trƣờng axit tính ƣa đồng thể hiện ở sự tham gia của Sn
4+
trong các
phức anion thành tạo stanat và sulfostanat. Ngoài ra, thiếc còn có mặt trong các hợp
phần của bor (gunsit, nordensendin…) và các khoáng vật skarn khác.

8
1.2.3. Thành phần khoáng vật
Thiếc tồn tại trong khoáng vật thuộc các nhóm oxit, sulfostanat, surful,
silicat, borat và niobat. Có khoảng 20 khoáng vật chứa Sn, trong đó chỉ có một số ít
phổ biến và có giá trị công nghiệp. Khoáng vật quan trọng nhất của thiếc là
cassiterit (SnO
2

) chứa 69-78,77 % Sn, stannite (Cu
2
FeSnS
4
) chứa 19-27,61 % Sn,
tealbitlite (PbSnS
2
) chứa 30,44 % Sn, cylinđrite (Pb
3
Sn
4
Sb
2
S
14
) chứa khoảng 25,74
% Sn, franckeite ((Pb,Sn)
6
FeSn
2
Sb
2
S
14
) chứa từ 9,5 – 13,68 % Sn. Tuy nhiên, chỉ có
cassiterit và stannite là tạo thành tụ khoáng. Cassiterit là khoáng vật bền vững trong
điều kiện phong hóa, do vậy có thể tạo nên những mỏ sa khoáng lớn, ngƣợc lại
stannin rất dễ bị phá hủy, cho nên chỉ tồn tại trong quặng gốc [2].
Bảng 1.4. Bảng thống kê một số các khoáng vật chứa thiếc
Tên khoáng vật

Công thức khoáng vật
Tỷ trọng
Độ cứng
Hàm lƣợng
thiếc (%)
Cassiterite
SnO
2

6.4 – 7.1
6 – 7
78.77
Oulankaite
(Pd,Pt)
5
(Cu,Fe)
4
SnTe
2
S
2

10.27
3.5 – 4
8.94
Canfieldite
Ag
8
SnS
6

6.28
2.5
10.11
Kuramite
Cu
3
SnS
4

4.56
5
27.13
Ferrokesterite
Cu
2
(Fe,Zn)SnS
4


4
27.46
Stannite
Cu
2
FeSnS
4

4.3 – 4.5
3.5 – 4

27.61
Kesterite
Cu
2
(Zn,Fe)SnS
4

4.54 – 4.59
4.5
32.65
Cernyite
Cu
2
CdSnS
4

4.776
4
24.40
Velikite
Cu
2
HgSnS
4

5.45
4
20.66
Hocassiteritrtite
Ag

2
FeSnS
4

4.77
4
22.89
Pirtquitasite
Ag
2
ZnSnS
4

4.822
4
22.48
Petrukite
(Cu,Fe,Zn)
2
(Sn,In)S
4

4.61
4.5
25.00
Rhodostannite
Cu
2
FeSn
3

S
8


4
41.83
Toyohaite
Ag
2
FeSn
3
S
8

4.94
4
40.28
Stannoidite
Cu
8
Fe
3
Sn
2
S
12

4.29
4
18.29

Volfsonite
Cu
10
Cu
2+
Fe
2+
Fe
3+
2
Sn
3
S
16


4
20.52
Chatkalbitite
Cu
6
FeSn
2
S
8

5
4.5
25.50
Hemuscovitsite

Cu
6
SnMoS
8

4.47
4
13.93

9
Kiddcreekite
Cu
6
SnWS
8


4
12.62
Vinciennite
Cu
10
Fe
4
Sn(As,Sb)S
16

4.29
4.5
7.47

Nekrasovite
Cu
26
V
2
(Sn,As,Sb)
6
S
32

4.62
4.5 – 5
10.39
Colusite
Cu
12
V(As,Sb,Sn,Ge)
3
S
16

4.2
3 – 4
4.26
Stibiocolusite
Cu
13
V(Sb,As,Sn)
3
S

16


4 – 4.5
2.20
Herzenbergite
SnS
5.197
2
78.73
Stistaite
SnSb
6.91
3
49.37
Mohite
Cu
2
SnS
3

4.86
4
34.71
Tealbitlite
PbSnS
2

6.4
1.5 – 2

30.44
Surfulredaite
PbSnS
3

5.54 – 5.88
2.5 – 3
30.41
Potosiite
Pb
6
Sn
2
FeSb
2
S
14

6.2
2.5
10.65
Levyclaudite
Pb
8
Sn
7
Cu
3
(Bi,Sb)
3

S
28


2.5 – 3
19.97
Franckeite
(Pb,Sn)
6
FeSn
2
Sb
2
S
14

5.5 – 5.9
2.5
13.68
Cylindrite
Pb
3
Sn
4
FeSb
2
S
14

5.4 – 5.42

2.5
25.74
Yuanjiangite
AuSn
11.7 – 11.9
3.5 – 4
37.60
Ottemannite
Sn
2
S
3

4.835
2
71.17
Berndtite
SnS
2

4.5
1 – 2
64.92
[Nguồn: Các loại hình khoáng sản và các phương pháp tìm kiếm và chuẩn đoán
khoáng sản thiếc]
Trong các mỏ pegmatit, cassiterite có màu đen hoặc nâu đen (lẫn Ta, Nb)
tinh thể ngắn, dạng chóp hay trụ ngắn.
Trong các mỏ nhiệt dịch, casiterit có màu nâu sáng, vàng, mỡ gà (chứa W,
Pe) tinh thể nhỏ dạng kim, trụ. Stanin Cu
2

FenS
4
(27,7%) màu xám sáng, bị HNO
3

ăn mòn, độ cứng 3-4, dễ bị phân huỷ để tạo SnO
2
và limonit, Tilit PbS.SnS (30,4%)
dạng tấm lá độ cứng 2, đi xuống cộng sinh với stanin và cũng dễ bị phân huỷ,
Frenkeat Pb
5
, Sn
3
, S
14
, Xilindrit Pb
3
Sn
4
Sb
2
S
14
[6].
1.2.4. Kinh tế nguyên liệu khoáng
Các mỏ rất lớn có trữ lƣợng >100 ngàn tấn, lớn 25 - 100 ngàn tấn, trung bình
5 - 25 ngàn tấn, nhỏ <5 ngàn tấn. Quặng Sn giàu có ở các mỏ nguyên sinh chứa
>1% Sn, trung bình 1 - 0,4%, nghèo 0,1- 0,04%. Các mỏ sa khoáng đƣợc khai thác
khi hàm lƣợng Sn 100 - 200g/m
3

. Trữ lƣợng Sn cơ sở của thế giới: 10 triệu tấn. Sản
lƣợng khai thác năm 1993: 175 ngàn tấn.

10
Nƣớc sản xuất chủ yếu (%): Trung Quốc (24), Brazin (10), Indonexia (14,3),
Bolivia (8,6), Thái Lan (8), Malaysia (8).
Theo báo cáo của Macquarie, tiêu thụ thiếc năm 2010 đạt 345.500 tấn, tăng
15% so với năm 2009, trong khi sản lƣợng chỉ tăng 2% lên 328.500 tấn.
1.2.5. Công dụng
Do những đặc tính của thiếc nhƣ mềm, dễ dát mỏng, dễ chảy, dẫn nhiệt điện
tốt, hợp kim với một số kim loại khác có khả năng chống ăn mòn cao, các muối của
thiếc không độc, cho nên thiếc đƣợc sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công
nghiệp thực phẩm, chế tạo các que hàn, mạ các vật liệu bằng sắt, đồng nhằm chống
rỉ….
Từ năm 1820 do biết đƣợc cách chế tạo sắt tây nên Sn đã trở thành một trong
những nguyên liệu quan trọng bậc nhất. Khoảng 40% tô
̉
ng lƣơ
̣
ng thiếc dùng va
̀
o
mục đích này . Các ôxit của thiếc dùng để sản xuất men, các hợp kim của thiếc thì
dùng để chế tạo bi và ổ bi chống mòn [22].
Những hợp kim quan trọng của thiếc là: Hợp kim Sn + Cu rất có giá trị:
trong ngành chế tạo máy móc, hợp kim Sn + Zn có tính dẻo và ít bị oxy hoá (dùng
để bao gói), hợp kim Sn + Pb + Sb dùng trong ngành dán chì, đúc ổ trục, hợp kim
Sn + Zn dùng để sản xuất bình đựng urani, hợp kim Sn + Ti dùng trong ngành chế
tạo máy siêu âm tàu vũ trụ.

Hình 1.1. Biểu đồ tiêu thụ thiếc trên thế giới năm 2006 [Nguồn www.itri-
innovation.com]

11
1.3. KHAI THÁC, CHẾ BIẾN KHOÁNG SẢN VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI
TRƢỜNG
1.3.1. Các hình thức khai thác, chế biến khoáng sản
- Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô công nghiệp
Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô công nghiệp đang từng bƣớc đƣợc
nâng cao về năng lực công nghệ, thiết bị, quản lý. Hoạt động sản xuất, kinh doanh
đã có sự gắn kết chặt chẽ giữa mục tiêu lợi nhuận, kinh tế với trách nhiệm bảo vệ
môi trƣờng, bảo vệ tài nguyên khoáng sản. Do khả năng đầu tƣ còn hạn chế nên các
mỏ khai thác quy mô công nghiệp ở nƣớc ta hiện chƣa đồng đều về hiệu quả kinh
tế, về việc chấp hành các quy định của pháp luật về khoáng sản, và vấn đề bảo vệ
môi trƣờng.
- Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô nhỏ, tận thu
Hình thức khai thác này đang diễn ra phổ biến ở hầu hết các địa phƣơng trong
cả nƣớc và tập trung chủ yếu vào các loại khoáng sản làm vật liệu xây dựng. Ngoài
ra, nhiều tỉnh còn khai thác than, quặng sắt, antimon, thiếc, chì, kẽm, bôxit, quặng
ilmenite dọc theo bờ biển để xuất khẩu. Do vốn đầu tƣ ít, khai thác bằng phƣơng
pháp thủ công hoặc bán cơ giới là chính, nên trong quá trình khai thác, chế biến đã
làm ảnh hƣởng đến môi trƣờng, cảnh quan.

- Khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản
Việc khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản, kéo theo các hậu quả nghiêm
trọng nhƣ tàn phá môi trƣờng, làm thất thoát, lãng phí tài nguyên. Việc khai thác trái
phép tài nguyên khoáng sản gây hậu quả lớn đến môi trƣờng, chủ yếu là nạn khai
thác vàng, sử dụng cyanua, hoá chất độc hại để thu hồi vàng đã diễn ra ở Quảng
Nam, Lâm Đồng, Đà Nẵng; khai thác chì, kẽm, thiếc, than ở các tỉnh miền núi phía
Bắc; khai thác quặng ilmenite dọc bờ biển, đã phá hoại các rừng cây chắn sóng,
chắn gió, chắn cát ven biển; khai thác cát, sỏi lòng sông gây xói lở bờ, đê, kè, ảnh
hƣởng các công trình giao thông, gây ô nhiễm nguồn nƣớc; khai thác đá vật liệu xây
dựng phá hoại cảnh quan, môi trƣờng, gây ô nhiễm không khí.


12
1.3.2. Công nghệ khai thác và tuyển khoáng
Hầu hết ở các mỏ kim loại, về kỹ thuật chƣa đƣợc chú ý, đa số áp dụng hệ
thống khai thác lộ thiên với công nghệ ôtô - máy xúc. Đây là loại hình công nghệ cổ
điển, giá thành cao. Các thông số kỹ thuật của hệ thống khai thác và vận tải không
đảm bảo.
Từ khi có chủ trƣơng khai thác mỏ nhỏ, khai thác tận thu, hàng loạt các công
trƣờng khai thác thủ công mọc lên nhƣ khai thác vàng, đá quý, thiếc, mangan, sắt…
Phƣơng pháp khai thác thủ công hầu nhƣ không có cơ sở khoa học về công nghệ.
Một số xí nghiệp khai thác cơ giới cũng chuyển sang khai thác thủ công nhƣ mỏ
thiếc Tĩnh Túc, Sơn Dƣơng, Bắc Lũng, Crômit Cổ Định, do cạn kiệt tài nguyên
hoặc do quy mô khai thác giảm, chi phí của khai thác cơ giới quá cao. Phƣơng pháp
khai thác thủ công và bán cơ giới đã tác động xấu đến môi trƣờng sinh thái và gây
lãng phí tài nguyên [5].
Về tuyển khoáng cũng đƣợc thay thế công nghệ tuyển cơ giới tập trung bằng
những xƣởng tuyển nhỏ thủ công hoặc bán cơ giới. Hình thức này phổ biến ở hầu
hết các ngành khai thác khoáng sản kim loại nhƣ thiếc, vàng, crômit, mangan….
Một số cơ sở áp dụng phƣơng pháp tuyển nổi nhƣ đồng Sinh Quyền, tuyển

quặng sunphua kẽm chì làng Hích, apatít, graphít… với thiết bị tuyển đơn giản, hệ
số thu hồi thấp, giá thành cao và chƣa thu hồi đƣợc khoáng sản có ích đi kèm.
Công nghệ tuyển quặng thiếc sa khoáng ở nƣớc ta hiện đang áp dụng một số
công nghệ nhƣ sau [5]:
- Công nghệ tuyển bán cơ khí:
Đất quặng đƣợc đánh tơi bằng sức nƣớc áp lực trên bun ke, loại đá +16mm
bằng sàng tĩnh, sản phẩm dƣới sàng tuyển trên máng cạn, tinh quặng máng cạn cho
qua sàng có a = 8mm, loại bỏ đá trên sàng còn cấp +8mm vào bàn đãi. Tinh quặng
thu đƣợc có hàm lƣợng  35%Sn, thực thu tuyển đạt 70%.
- Công nghệ tuyển thủ công di động:

13
Đất quặng đƣợc đánh tơi bằng sức nƣớc áp lực trên bun ke, loại đá +16mm
bằng sàng tĩnh, sản phẩm dƣới sàng tuyển trên máng cạn. Tinh quặng thu đƣợc có
hàm lƣợng khoảng  35%Sn, thực thu tuyển đạt 65%.
- Công nghệ tuyển thiếc sa khoáng của Thái Lan:
Đất quặng đƣợc đánh tơi và loại đá to ngay tại công trƣờng bằng súng bắn
nƣớc. Vữa quặng bơm lên đổ vào sàng quay để loại đá một lần nữa. Sản phẩm dƣới
sàng tuyển qua hai cấp máy lắng để thu đƣợc quặng có hàm lƣợng khoảng ~15%Sn.
Tinh quặng 15% tiếp tục đƣợc tuyển trên thùng phân loại kiểu “Wlought” và máng
thu hẹp để lấy tinh quặng có hàm lƣợng 35-45%Sn. Thực thu tuyển đạt trên 70% .
Nhìn chung, công nghệ luyện kim và chế biến sâu chƣa phát triển, thiết bị lạc
hậu, năng suất và hệ số thu hồi thấp, chất lƣợng sản phẩm chƣa cao. Phần lớn sản
phẩm chỉ đạt tiêu chuẩn xuất khẩu ở mức trung bình, trừ thiếc điện phân đạt loại I
thế giới (99,95%Sn).
Ngành khai thác và chế biến khoáng sản kim loại trong nhiều thập kỷ qua
chƣa phát triển đúng với tiềm năng, đúng với vị trí, vai trò trong quá trình phát triển
KT-XH của đất nƣớc.
1.3.3. Tác động của hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản tới môi
trƣờng

1.3.3.1. Ô nhiễm không khí, đất, nƣớc
Các hoạt động khai thác khoáng sản thƣờng sinh ra bụi, nƣớc thải với khối
lƣợng lớn, gây ô nhiễm không khí, đất, nƣớc.
Nƣớc đƣợc sử dụng hầu nhƣ ở trong tất cả các quá trình tuyển khoáng, đôi
khi với khối lƣợng rất lớn. Tuy nhiên, ở Việt Nam do có lƣợng mƣa nhiều ở hầu
hết các nơi, nên giữa các hộ sử dụng nƣớc ít khi có mâu thuẫn nghiêm trọng về vấn
đề cung cấp nƣớc. Phần lớn các mỏ và nhà máy tuyển quặng quy mô lớn đã thu hồi
nƣớc thải, chứa vào các hồ để tuần hoàn tái sử dụng.
Việc ô nhiễm nƣớc tự nhiên là khá phổ biến ở hầu hết các khu vực khai thác
mỏ. Những ô nhiễm này có thể chia thành các nhóm nhƣ sau:

14
- Ô nhiễm nƣớc do các chất rắn lơ lửng từ quá trình khai thác khoáng sản tạo
ra. Những chất ô nhiễm này tuy không gây độc hại trực tiếp nhƣng sẽ làm cho nƣớc
không phù hợp cho sinh hoạt và ảnh hƣởng xấu tới các loại thủy sinh ở sông suối.
- Ô nhiễm nƣớc do kim loại hòa tan trong nƣớc của các nhà máy tuyển
khoáng. Hiện tƣợng này phụ thuộc vào thành phần của loại quặng đem tuyển, còn
mức độ hòa tan thì bị tác động bởi sự có mặt của các khoáng vật sunfua và các dung
dịch axit liên đới. Nƣớc có nồng độ các kim loại khác nhau tƣơng đối cao là khá
phổ biến ở phần lớn các mỏ than, nhƣng ít xảy ra đối với các mỏ kim loại. Trên
thực tế, ngoài các khai trƣờng khai thác than, không có các trƣờng hợp về "dòng
axit mỏ" thực sự trên diện rộng. Nguyên nhân chính là trong nhiều loại quặng
không có các khoáng vật sunfua. Hơn nữa, tần xuất xuất hiện của đá cacbonat (đá
vôi và đolomit) trong đá nền sẽ có tác dụng trung hòa có hiệu quả đối với bất kỳ
một loại axit nào đƣợc hình thành. Chỉ ở mỏ pyrit Giáp Lai và ở mỏ đồng Sin
Quyền có các dòng nƣớc chứa axit giàu kim loại đang đƣợc hình thành [7].
- Ô nhiễm không khí và bụi liên quan đến các hoạt động khai thác mỏ chủ
yếu do vận chuyển trên các con đƣờng đất bẩn. Sự phát tán của khí thải, bụi gây ảnh
hƣởng xấu đến hệ thực vật, ảnh hƣởng đến đời sống của ngƣời dân sống hai bên
tuyến đƣờng.

- Ô nhiễm đất liên quan tới các hoạt động khai thác mỏ là một vấn đề chỉ
giới hạn trong phạm vi địa lý hẹp. Nhƣng nồng độ asen cao trong đất đá thải của
một số nhà máy tuyển sẽ là một lời cảnh báo. Một vấn đề khác có quan hệ mật thiết
hơn, đó là việc lan tỏa của thủy ngân vào môi trƣờng ở các khu vực khai thác vàng
thủ công. Ở các khu vực này, phần lớn thủy ngân đƣợc thải vào trực tiếp vào nguồn
tiếp nhận.
Trong các mỏ thiếc sa khoáng, biểu hiện chính của ô nhiễm hoá học là làm
đục nƣớc bởi bùn - sét lơ lửng, tăng hàm lƣợng các ion sắt và một số khoáng vật
nặng [9].
Việc khai thác và tuyển quặng vàng phải dùng đến thuốc tuyển chứa thủy
ngân. Ngoài ra, các nguyên tố kim loại nặng nhƣ asen, antimoan, các loại quặng

15
sunfua, có thể rửa lũa hoà tan vào nƣớc. Vì vậy, ô nhiễm hoá học do khai thác và
tuyển quặng vàng là nguy cơ đáng lo ngại đối với nguồn nƣớc sinh hoạt và nƣớc
phục vụ nông nghiệp. Tại những khu vực này, nƣớc thƣờng bị nhiễm bẩn bởi bùn
sét, một số kim loại nặng và hợp chất độc nhƣ Hg, As, Pb mà nguyên nhân chính
là do nƣớc thải, chất thải rắn không đƣợc xử lý đổ bừa bãi ra khai trƣờng và khu
vực tuyển quặng
Việc khai thác vật liệu xây dựng, nguyên liệu cho sản xuất phân bón và hoá
chất nhƣ đá vôi cho nguyên liệu xi măng, đá xây dựng các loại, sét, cát sỏi, apatit đã
gây những tác động xấu đến môi trƣờng nhƣ làm ô nhiễm không khí, ô nhiễm nƣớc.
1.3.3.2. Ảnh hƣởng đến nguồn tài nguyên thiên nhiên khác
Công nghệ khai thác hiện nay chƣa hợp lý, đặc biệt các mỏ kim loại và các
khu mỏ đang khai thác hầu hết nằm ở vùng núi và trung du. Vì vậy, việc khai thác
khoáng sản trƣớc hết tác động đến rừng và đất rừng xung quanh vùng mỏ.
Hoạt động khai thác khoáng sản là một trong những nguyên nhân làm giảm
độ che phủ do rừng cây bị chặt hạ, lớp phủ thực vật bị suy giảm. Hoạt động khai
thác khoáng sản cũng làm cho thực vật, động vật bị giảm số lƣợng hoặc tuyệt chủng
do các điều kiện sinh sống ở rừng cây, đồng cỏ và thủy vực xấu đi. Một số loài thực

vật bị giảm số lƣợng, động vật phải di cƣ sang nơi khác.
Bãi thải, thải các chất thải rắn nhƣ cát, đá, sỏi, bùn ra đất nông nghiệp, thải
nƣớc từ các hệ tuyển làm ô nhiễm đất nông nghiệp và giảm sút năng suất cây trồng.
Do đặc thù của khai thác mỏ là một hoạt động công nghiệp không giống các
hoạt động công nghiệp khác về nhiều mặt, nhƣ phải di dời một khối lƣợng lớn đất
đá ra khỏi lòng đất tạo nên một khoảng trống rất lớn và rất sâu. Một khối lƣợng lớn
chất thải rắn đƣợc hình thành do những vật liệu có ích thƣờng chỉ chiếm một phần
nhỏ của khối lƣợng quặng đƣợc khai thác, dẫn đến khối lƣợng đất đá thải vƣợt khối
lƣợng quặng nằm trong lòng đất.
Chất thải rắn, không sử dụng đƣợc cho các mục đích khác, đã tạo nên trên bề
mặt đất địa hình mấp mô, xen kẽ giữa các hố sâu và các đống đất, đá, đặc biệt ở
những khu vực khai thác trái phép. Một số diện tích đất xung quanh các bãi thải

16
quặng có thể bị bồi lấp do sạt lở, xói mòn của đất đá từ bãi thải, gây thoái hoá lớp
đất mặt. Việc đổ bỏ đất đá thải tạo tiền đề cho mƣa lũ bồi lấp các sông suối, các
thung lũng và đồng ruộng phía chân bãi thải và các khu vực lân cận. Khi có mƣa lớn
thƣờng gây ra các dòng bùn di chuyển xuống vùng thấp, vùng đất canh tác, gây tác
hại tới hoa màu, ruộng vƣờn, nhà cửa, vào mùa mƣa lũ thƣờng gây ra lũ bùn đá, gây
thiệt hại tới môi trƣờng kinh tế và môi trƣờng xã hội.
Quá trình đào xới, vận chuyển đất đá và quặng làm địa hình khu khai trƣờng
bị hạ thấp, ngƣợc lại, quá trình đổ chất thải rắn làm địa hình bãi thải tâng cao.
Những thay đổi này sẽ dẫn đến những biến đổi về điều kiện thuỷ văn, các yếu tố của
dòng chảy trong khu mỏ nhƣ: thay đổi khả năng thu, thoát nƣớc, hƣớng và vận tốc
dòng chảy mặt, chế độ thuỷ văn của các dòng chảy nhƣ mực nƣớc, lƣu lƣợng
Sự tích tụ chất thải rắn do tuyển rửa quặng trong các lòng hồ, kênh mƣơng
tƣới tiêu có thể làm thay đổi lƣu lƣợng dòng chảy, biến đổi chất lƣợng nguồn nƣớc.
Các đống cuội, đá thải trong quá trình khai thác vàng, khai thác cát từ lòng
sông đã ngăn cản, làm thay đổi dòng chảy, gây sự xói lở đất bờ sông, đê điều, gây
ngập úng cục bộ.

1.4. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC
NGHIÊN CỨU
1.4.1. Điều kiện tự nhiên của huyện Đại Từ
1.4.1.1. Vị trí địa lý
Huyện Đại Từ nằm ở vùng tây - tây bắc tỉnh Thái Nguyên, trong tọa độ địa
lý từ 21
o
31' đến 21
o
50' độ vĩ Bắc; 105
o
32' đến 105
o
42' kinh độ đông [19]. Huyện có
các bên tiếp giáp nhƣ sau:
Phía Bắc giáp huyện Định Hóa
Phía Nam giáp huyện Phổ Yên và thành phố Thái Nguyên
Phía Đông giáp huyện Phú Lƣơng
Phía Tây giáp hai tỉnh Tuyên Quang và Vĩnh Phúc.
Về đất đai thổ nhƣỡng: Huyện Đại Từ có tổng diện tích tự nhiên 57.848 ha.
Trong đó: đất nông nghiệp chiếm 28,3%, đất Lâm nghiệp chiếm 48,43%; Đất

17
chuyên dùng 10,7%; Đất thổ cƣ 3,4%. Tổng diện tích hiện đang sử dụng vào các
mục đích là 93,8%, còn lại 6,2% diện tích tự nhiên chƣa sử dụng [16].

Hình 1.2. Vị trí huyện Đại Từ trong tỉnh Thái Nguyên
1.4.1.2. Điều kiện khí tượng
Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng chịu ảnh hƣởng của khí hậu nhiệt đới
gió mùa, nóng ẩm và có lƣợng mƣa khá phong phú, mang tính chất chung của khí
hậu miền Bắc Việt Nam. Mùa khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, hƣớng
gió chủ đạo Đông - Bắc, Bắc, mùa này thƣờng khô hanh lạnh giá, nhiệt độ trung
bình từ 14
0

C đến 26
0
C. Mùa mƣa kéo dài từ tháng 3 đến tháng 9 trong năm, hƣớng