Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh thái nguyên

..

..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------***-------

TRẦN THỊ PHƢỢNG

ĐIỀU TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC NGUỒN PHÁT SINH CHẤT
THẢI RẮN TỪ HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN
KHOÁNG SẢN KIM LOẠI MÀU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH
THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG

Hà Nội – 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------***-------

TRẦN THỊ PHƢỢNG

ĐIỀU TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC NGUỒN PHÁT SINH CHẤT
THẢI RẮN TỪ HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN
KHOÁNG SẢN KIM LOẠI MÀU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH
THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. ĐỖ TRỌNG MÙI
Hà Nội – 2017


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi và đƣợc sự hƣớng
dẫn khoa học của TS. Đỗ Trọng Mùi. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài
này là trung thực và chƣa cơng bố dƣới bất kỳ hình thức nào trƣớc đây. Những số liệu
trong các bảng, biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá đƣợc thu thập từ
các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo.
Ngồi ra, trong luận văn cịn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng nhƣ số
liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn
gốc cụ thể.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về
nội dung luận văn của mình.
Hà Nội, ngày 20 tháng 3 năm 2017
Học viên

Trần Thị Phƣợng

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
i


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên cho tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc và lời cảm ơn chân
thành đến TS. Đỗ Trọng Mùi - Viện Khoa học và Công nghệ Môi trƣờng,
trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ, hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình
trong suốt quá trình hồn thành luận văn.
Tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu trƣờng Đại học
Bách Khoa Hà Nội, Viện Đào tạo sau Đại học và các thầy giáo, cô giáo Viện
Khoa học và Công nghệ Môi trƣờng, trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội,
cũng nhƣ gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ tơi hồn thành luận văn
này.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 20 tháng 03 năm 2017
Tác giả luận văn

Trần Thị Phƣợng

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
ii


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế

biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ................................................................. viii
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .......................................................................................4
1.1.

Tổng quan ngành khai thác và chế biến khoáng sản ......................................4

1.1.1.

Các phương pháp khai thác khoáng sản trên thế giới ...................................4

1.1.1.1. Khai thác lộ thiên ...........................................................................................5
1.1.1.2. Khai thác hầm lò ............................................................................................5
1.1.2.

Các hoạt động chế biến khoáng sản ..............................................................6

1.1.3.

Chất thải mỏ ...................................................................................................7

1.1.3.1. Các loại chất thải mỏ .....................................................................................8
1.1.3.2. Đặc điểm chất thải mỏ ...................................................................................9

1.1.3.3. Tác động của chất thải mỏ tới môi trường ..................................................12
1.2.
Tình hình khai thác và chế biến một số loại khống sản kim loại màu tại
Việt Nam ...................................................................................................................14
1.2.1.

Quặng chì - kẽm ...........................................................................................14

1.2.2.

Quặng thiếc ..................................................................................................14

1.2.3.

Quặng đồng ..................................................................................................15

1.2.4.

Quặng vonfram ............................................................................................15

1.3.

Sự cố môi trƣờng từ hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản ..............16

CHƢƠNG 2. HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN TỪ KHAI THÁC VÀ
CHẾ BIẾN KIM LOẠI MÀU TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN ....................................18

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng

iii


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
2.1.
Hiện trạng khai thác và chế biến kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái
Ngun ......................................................................................................................18
2.2.
Mỏ kẽm chì Làng Hích ................................................................................19
2.2.1.

Hiện trạng khai thác và chế biến quặng chì kẽm mỏ Làng Hích .................19

2.2.1.1. Quy mơ khai thác .........................................................................................21
2.2.1.2. Cơng nghệ khai thác và chế biến .................................................................21
2.2.1.3. Kế hoạch huy động khai thác của mỏ chì kẽm Làng Hích ...........................25
2.2.2.

Hiện trạng mơi trường Xí nghiệp kẽm chì Làng Hích .................................27

2.2.2.1. Chất thải rắn ................................................................................................27
2.2.2.2. Nước thải ......................................................................................................34
2.2.2.3. Bụi và khí thải ..............................................................................................37
2.3.

Mỏ Núi Pháo ................................................................................................39

2.3.1.

Hiện trạng khai thác và chế biến kim loại màu tại Mỏ Núi Pháo ...............39

2.3.1.1. Hoạt động khai thác .....................................................................................40
2.3.1.2. Hoạt động chế biến ......................................................................................45
2.3.2.

Hiện trạng quản lý chất thải rắn tại mỏ Núi Pháo ......................................47

2.3.2.1. Nguồn phát sinh chất thải rắn tại mỏ Núi Pháo ..........................................47
2.3.2.2. Hiện trạng quản lý chất thải mỏ Núi Pháo. .................................................52
CHƢƠNG 3. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ ..........................................56
3.1.

Kế hoạch phịng ngừa và ứng phó sự cố từ các hồ thải quặng đi ............56

3.2.

Giải pháp xử lý dịng thải axit mỏ................................................................71

3.2.1.

Xử lý dịng thải axit tại mỏ chì kẽm Làng Hích ...........................................73

3.2.2.

Xử lý dịng thải axit tại mỏ Núi Pháo ..........................................................73

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................77

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
iv


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BKHCN

: Bộ Khoa học và Công nghệ

BTNMT

: Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng

CBCNV

: Cán bộ công nhân viên

CL

: Cô lập

CTNH

: Chất thải nguy hại

HTPHMT

: Hồn thổ phục hồi mơi trƣờng

ICOLD

: International Commission On Large Dams - Ủy ban quốc tế về
đập lớn.

KCN

: Khu công nghiệp

KHCN

: Khoa học công nghệ

KTCB

: Khai thác và chế biến

HR

: Hóa rắn

MTV

: Một thành viên

Non – PAG

: Khơng có khả năng tạo acid

OTC

: Khoang chứa đi quặng oxit

PAG

: Có khả năng tạo acid

PSSP

: Hồ lắng nƣớc mặt khu vực nhà máy tuyển

PTP

: Hồ chuyển tiếp

QCVN

: Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam

SP

: Hồ lắng khu đuôi quặng

STC

: Khoang chứa đuôi quặng sunfua

TC

: Tái chế

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
v


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

TĐ

: Thiêu đốt

TSF

: Tailling Storage Facilities - Hệ thống lƣu giữ quặng đuôi (hay
TSF), bao gồm hồ chứa và các đập ngăn.

TSS

: Chất lắng lơ lửng

UNEP

: United Nations Environment Programme - Chƣơng trình mơi

trƣờng Liên Hợp Quốc.

USGS

: United State Geological Survey - Tổ chức khoa học về Khảo
sát địa chất Mỹ. ().

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
vi


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Đánh giá lƣợng chất thải sinh ra đối với một số loại khoáng sản khác
nhau ở Mỹ (năm 1991).............................................................................................10
Bảng 2.1. Năng suất xƣởng tính theo quặng nguyên khai năm 2014.......................25
Bảng 2.2. Kế hoạch huy động khai thác của mỏ chì kẽm Làng Hích.......................26
Bảng 2.3. Lƣợng bùn thải phát sinh từ q trình tuyển của Xí nghiệp kẽm chì Làng
Hích...........................................................................................................................28
Bảng 2.4. Dự báo khối lƣợng bùn thải phát sinh tại mỏ chì kẽm Làng Hích...........29
Bảng 2.5. Kết quả phân tích mẫu trầm tích tại hồ thải quặng đi năm 2015……31
Bảng 2.6. Kết quả đo, phân tích mẫu đất khu vực ven hồ lắng thải Sa Lung….….32
Bảng 2.7. Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc thải từ khai thác và tuyển của Xí
nghiệp chì kẽm Làng Hích qua các năm 2012-2015………………………………35
Bảng 2.8. Kết quả phân tích chất lƣợng khí thải tại khu vực khai thác và tuyển
khống tại Xí nghiệp Kẽm chì Làng Hích qua các năm 2013, 2014, 2015…….…39
Bảng 2.9. Tổng hợp trữ lƣợng mỏ Núi Pháo đƣợc Hội đồng Đánh giá Trữ lƣợng

Khoáng sản phê duyệt……………………………………………………………...41
Bảng 2.10. Kế hoạch sản xuất quặng tại mỏ Núi Pháo từng năm…………………42
Bảng 2.11. Tóm tắt số liệu sản xuất năm 2014, 2015……...………………………44
Bảng 2.12. Tổng hợp cơ cấu sản phẩm sau chế biến của Cơng ty TNHH KTCB
Khống sản Núi Pháo………………………………………………………………44
Bảng 2.13. Hiện trạng phát sinh và quản lý chất thải rắn thông thƣờng trong năm
2013………………………………………………………………………………...49
Bảng 2.14. Hiện trạng phát sinh và quản lý chất thải nguy hại trong năm 2013.…50

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
vii


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

Bảng 2.15. Khối lƣợng chất thải phát sinh từ hoạt động khai thác và chế biến
khoáng sản tại mỏ Núi Pháo……………………………………………………….51
Bảng 3.1. Phân loại nhóm TSF theo độ cao và mức độ rủi ro ………..…………...58
Bảng 3.2. Phân loại mức độ rủi ro tại các TSF ……………………………………59
Bảng 3.3. Nhận diện các rủi ro, sự cố trong q trình hoạt động, đóng cửa mỏ và
CTPHMT tại các TSF …….……………………………………………………….60
Bảng 3.4. Đề xuất thang điểm đánh giá khả năng xảy ra sự cố TSF……………....61
Bảng 3.5. Đề xuất thang điểm đánh giá mức độ thiệt hại do các TSF gây ra……..62
Bảng 3.6. Ma trận thang điểm rủi ro……………………………………………….64
Bảng 3.7. Đề xuất thang điểm đánh giá mức độ rủi ro của TSF……………….......64

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
viii


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Số lƣợng các sự cố đập thải quặng đi trên thế giới…………………..16
Hình 1.2. Phân bố sự cố theo khu vực……………………………………………..17
Hình 2.1. Vị trí tƣơng quan của khu vực khai thác mỏ chì kẽm Làng Hích..……..20
Hình 2.2. Sơ đồ cơng nghệ khai thác của mỏ kẽm chì Làng Hích............................22
Hình 2.3. Sơ đồ cơng nghệ tuyển quặng sunfua Kẽm chì Làng Hích……………..23
Hình 2.4. Hồ thải quặng đi Xí nghiệp kẽm chì Làng Hích……………………...29
Hình 2.5. Lấy mẫu tại hồ thải quặng đi mỏ chì kẽm Làng Hích năm 2015
……………...............................................................................................................33
Hình 2.6. Vị trí khu mỏ Núi Pháo tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên….……….40
Hình 2.7. Biểu đồ so sánh số liệu sản xuất thực tế và sản xuất theo kế hoạch mỏ Núi
Pháo……………………………………………………………………….….…….44
Hình 2.8. Quy trình chế biến khống sản và cơng suất nhà máy trong 1giờ.……..46
Hình 2.9. Sơ đồ dịng thải trong các q trình khai thác, chế biến quặng tại Mỏ Núi
Pháo………………………………………………………………………………...48
Hình 2.10. Sơ đồ vị trí hệ thống xử lý đi quặng trên Bản đồ Tổng mặt bằng của
mỏ Núi Pháo…………………………………………………………………….….54
Hình 2.11. Vị trí các bãi thải……………………………………………………….55
Hình 3.1. Cơ chế phịng ngừa - ứng phó - khắc phục sự cố mơi trƣờng….……….56

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng

ix


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Thái Nguyên là một trong những tỉnh có trữ lƣợng khống sản lớn nhất cả nƣớc,
đặc biệt là các khoáng sản phục vụ cho ngành luyện kim và chế biến vật liệu xây
dựng nhƣ: sắt, chì, kẽm, titan, đá, sét, v.v. Hiện nay, hoạt động khai thác và chế biến
(KTCB) khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đang diễn ra sôi
động, tác động đến việc phát triển kinh tế xã hội và mơi trƣờng địa phƣơng, nhƣ: Xí
nghiệp kẽm - chì Làng Hích, Xí nghiệp thiếc - Đại Từ, đặc biệt là khu vực mỏ đa kim
Núi Pháo - tại đây có nhiều loại khống sản có giá trị cao và là một dự án lớn mang
tầm cỡ quốc gia.
Tuy nhiên, tình trạng ơ nhiễm mơi trƣờng ở các vùng KTCB khoáng sản trên
địa bàn tỉnh Thái Nguyên hiện nay đang ở mức báo động, đã và đang gây ra những
ảnh hƣởng khơng nhỏ đến con ngƣời, kinh tế, văn hóa, xã hội của vùng mỏ nói riêng
và tồn xã hội nói chung.
Một trong những vấn đề mơi trƣờng nghiệm trọng tại các khu vực KTCB
khoáng sản là phát sinh một lƣợng lớn chất thải rắn, làm mất khả năng canh tác của
đất nông lâm nghiệp nhƣ: đổ đất đá lên đất trồng trọt, nƣớc thải bùn đất do quá trình
tuyển quặng vùi lấp đất canh tác, v.v. do đó những khu vực sau khai thác đất khơng
cịn khả năng canh tác, bỏ hoang. Bên cạnh đó, sự cố mơi trƣờng từ hoạt động KTCB
đang là một trong những vấn đề đáng lo ngại. Các sự cố nhƣ: vỡ đập, sạt lở làm đất
đá trôi xuống vùi lấp đất đai của các hộ dân khu vực xung quanh bãi thải. Yêu cầu
cấp thiết đặt ra làm thế nào để quản lý chất thải rắn trong hoạt động KTCB khống
sản và phịng ngừa, ứng phó với các sự cố mơi trƣờng có thể xảy ra.
Với những lý do trên, học viên đã mạnh dạn lựa chọn đề tài “Điều tra và đánh
giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản

kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên” để làm luận văn tốt nghiệp.

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
1


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
2. Lịch sử nghiên cứu
Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu, đánh giá về tác động của chất
thải rắn phát sinh trong hoạt động khai thác và chế biến khống sản đến mơi trƣờng
cũng nhƣ hoạt động sống của ngƣời dân khu vực mỏ.
Tuy nhiên, mỗi một khu vực mỏ khai thác khống sản lại có cấu tạo địa chất
khác nhau, quá trình khai thác và chế biến cũng có những đặc điểm riêng, chính vì
vậy những tác động đến mơi trƣờng và con ngƣời vẫn có những điểm khác biệt. Việc
nghiên cứu, điều tra, đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn trong hoạt động
KTCB kim loại sẽ góp phần đƣa ra những giải pháp thiết thực, giảm thiểu đƣợc
những tác động tiêu cực đến môi trƣờng.
3. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
 Mục tiêu nghiên cứu của luận văn:
+ Điều tra và đánh giá về nguồn phát sinh, khối lƣợng, thành phần, khả năng
gây ô nhiễm, sự cố mơi trƣờng của chất thải rắn trong họat động KTCB
khống sản kim loại màu;
+ Đề xuất các giải pháp quản lý đối với nguồn phát sinh chất thải rắn trong
hoạt động KTCB khống sản và giải pháp phịng ngừa, ứng phó với các sự cố
mơi trƣờng có thể xảy ra.
 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu:
+ Đối tƣợng nghiên cứu: Các cơ sở KTCB khoáng sản kim loại màu trên địa

bàn tỉnh Thái Nguyên.
+ Phạm vi nghiên cứu: Tập trung chủ yếu vào mỏ chì - kẽm Làng Hích và mỏ
Núi Pháo.
4. Tóm tắt cơ đọng các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả
+ Tổng hợp thông tin tổng quan về nguồn phát sinh chất thải rắn trong hoạt
động KTCB khoáng sản kim loại màu.
Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
2


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
+ Tổng hợp thông tin về hiện trạng phát sinh chất thải rắn trong hoạt động
KTCB khống sản chì kẽm tại mỏ chì kẽm Làng Hích, mỏ đa kim Núi Pháo
trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.
+ Đề xuất đƣợc một số giải pháp quản lý đối với nguồn phát sinh chất thải rắn
và giải pháp phịng ngừa, ứng phó với các sự cố mơi trƣờng có thể xảy ra.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Các phƣơng pháp sau đây đƣợc sử dụng trong nghiên cứu đề tài:
+ Phƣơng pháp kế thừa: Sử dụng các thơng tin, số liệu, tài liệu từ các cơng
trình nghiên cứu đã đƣợc nghiệm thu và công bố, từ các doanh nghiệp và cơ
quan quản lý Nhà nƣớc trong lĩnh vực khống sản và an tồn cơng nghiệp;
+ Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa: Thực hiện điều tra số liệu về hiện
trạng các nguồn phát sinh chất thải rắn trong hoạt động KTCB từ mỏ chì kẽm
Làng Hích, mỏ đa kim Núi Pháo, các cơ quan quản lý trực tiếp (Sở Tài
nguyên và Môi trƣờng tỉnh Thái Nguyên, Chi cục Bảo vệ môi trƣờng tỉnh
Thái Nguyên, Trung tâm Quan trắc và Công nghệ môi trƣờng tỉnh Thái
Nguyên).

+ Phƣơng pháp đánh giá tổng hợp, thống kê, hệ thống hóa: Trên cơ sở các
thơng tin, số liệu thu thập đƣợc trong quá trình điều tra, khảo sát thực tế, việc
tổng hợp, thống kê, hệ thống hóa làm cơ sở đánh giá chi tiết và giải quyết các
vấn đề nghiên cứu.

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
3


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan ngành khai thác và chế biến khống sản
Ngành KTCB khống sản là một ngành cơng nghiệp đa dạng bao gồm nhiều
mặt hàng sản phẩm và nhiều q trình sản xuất khác nhau và có mối quan hệ với
các nhánh công nghiệp và dân sự khác. Tuy nhiên ngành cơng nghiệp này đƣợc
phân chia thành sáu nhóm, trong đó một số nhóm có thể đƣợc phân nhỏ thành một
vài nhóm nhỏ khác bao gồm nhiều loại sản phẩm [11]:
(1) Nhóm khống sản năng lƣợng bao gồm các loại nhƣ than, dầu hố thạch,
kerogen phiến sét (dầu thơ, khí thiên nhiên), khí từ đá, uran, thori, khí từ
than và dầu hắc ín).
(2) Nhóm khống sản kim loại đen bao gồm 4 loại là sắt, mangan, crom và
vanadium.
(3) Nhóm khoáng sản kim loại màu bao gồm 13 loại là đồng, chì, kẽm, nhơm,
nikel, coban, thiếc, bismuth, molyp đen, thuỷ ngân, stibium và magie.
(4) Nhóm kim loại hiếm bao gồm 39 loại: berylium, lithium, zircon,
cadmium, gallium, đất hiếm, rubi, stonium, cesium, selenium, v.v.

(5) Nhóm kim loại quý bao gồm 8 kim loại: vàng, bạc, platinum, palladium,
ruthenium, osmium, iridium và rhodium.
(6) Nhóm khống sản phi kim loại gồm 93 loại và đƣợc phân làm các nhóm
nhỏ.
1.1.1. Các phương pháp khai thác khoáng sản trên thế giới
Khai thác khoáng sản là hoạt động thu hồi khống sản từ thân quặng nằm
trong lịng đất. Một số yếu tố nhƣ vị trí địa lý, hình dạng, địa mạo, kích thƣớc thân
quặng, khối lƣợng quặng, trữ lƣợng quặng, hình dạng, độ nghiêng, tính liên hồn,
độ sâu và hàm lƣợng thân quặng, hoàn cảnh kinh tế, mơi trƣờng và thậm chí cả
Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
4


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
truyền thống khai thác v.v. cũng ảnh hƣởng tới việc lựa chọn biện pháp khai thác.
Có hai biện pháp khai thác quặng cơ bản là khai thác lộ thiên và khai thác hầm lò.
Khối lƣợng chất thải sinh ra phụ thuộc vào biện pháp khai thác và độ lớn của mỏ.
Về mặt môi trƣờng cần xem xét đến thành phần chất thải và biện pháp khai thác
đƣợc sử dụng .
1.1.1.1.

Khai thác lộ thiên

Có nhiều hình thức khai thác lộ thiên nhƣng về cơ bản tuân theo nguyên tắc
nhƣ nhau. Biện pháp khai thác này áp dụng đối với phần lớn đối với mỏ khống
cơng nghiệp, mỏ khai thác đá và mỏ quặng kim loại nơng (có độ sâu <300m) do
biện pháp này có chi phí thấp nhất.

Biện pháp khai thác lộ thiên bao gồm các hoạt động bốc xúc đất đá trên bề
mặt, bao gồm: (i) bóc lớp đất phủ và tầng đất đá trên bề mặt thân quặng (là lớp đất
đá khơng bị khống hố phủ phía trên thân quặng) và (ii) bóc đất đá thải (là lớp đất
đá ít bị khống hố hoặc có hàm lƣợng quặng thấp nằm xung quanh thân quặng)
nhằm để lộ ra quặng có hàm lƣợng cao hơn. Việc khai thác đƣợc thực hiện theo
nhiều bậc liên tục làm cho khai trƣờng khai thác thƣờng có dạng hình nón. Q
trình khai thác theo bậc này sinh ra một khối lƣợng lớn đất đá bóc đƣợc đổ trực tiếp
vào khu vực bãi thải. Một khối lƣợng lớn quặng đƣợc lấy lên nhờ quá trình khai
thác này và lƣợng quặng này đƣợc chuyển về khu vực tập kết để lƣu kho hoặc đƣợc
chở thẳng về nhà máy tuyển.
1.1.1.2.

Khai thác hầm lò

Phƣơng pháp khai thác hầm lò thƣờng đƣợc áp dụng đối với các mỏ giàu
quặng, nằm dƣới độ sâu (>300 m). Các hoạt động khai thác hầm lò bao gồm các
hoạt động kết hợp rất phức tạp giữa việc đào đƣờng hầm, chống lị, thơng gió, xây
dựng hệ thống điện và kiểm soát nƣớc, tời vận chuyển công nhân, vận chuyển
quặng và các nguyên vật liệu khác. Hơn nữa lựa chọn hình thức khai thác này phụ
thuộc vào đặc điểm quặng hay địa mạo thân quặng: độ nghiêng của các lớp/vỉa
quặng, độ dày, tính liên tục của khu vực khoáng hoá, cấp quặng (phân tán hay trên
Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
5


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
quy mơ lớn). Có nhiều phƣơng pháp khai thác hầm lị nhƣ phƣơng pháp buồng-cột,

khấu quặng theo bậc, phủ lấp, co ngót, khai thác dạng khối, v.v.
Ƣu điểm của phƣơng pháp khai thác hầm lò là khối lƣợng chất thải sinh ra trên
đơn vị quặng thấp hơn đáng kể so với hình thức khai thác lộ thiên: trung bình thấp
hơn khoảng 10 lần. Nhƣng ƣu điểm của biện pháp khai thác lộ thiên so với khai
thác hầm lị là tính linh hoạt về tiến độ khai thác và khá an toàn cho cơng nhân, có
khả năng thực hiện các khai thác theo hình thức đƣợc lựa chọn và kiểm sốt đƣợc
chất lƣợng quặng và chi phí khai thác quặng thấp. Khai thác lộ thiên cũng có chi phí
khai thác và duy tu bảo dƣỡng thấp hơn so với khai thác hầm lị do u cầu sử dụng
ít các hệ thống chun dụng hơn. Tuy nhiên trong quá trình khai thác, một số mỏ lộ
thiên thải một lƣợng lớn đất đá bóc và đất đá thải có chi phí xử lý cao hơn so với
khai thác mỏ hầm lò.
1.1.2. Các hoạt động chế biến khống sản
Ngun lý cơ bản của q trình chế biến (tuyển) quặng là biến đổi quặng thô
từ công đoạn khai thác thành các sản phẩm thƣơng mại: làm giảm khối lƣợng quặng
và tăng hàm lƣợng khoáng để đáp ứng yêu cầu của thị trƣờng và có thể vận chuyển
đƣợc dễ dàng tới khu vực chế biến và làm thuận lợi cho quá trình chế biến tiếp theo
(nhƣ quá trình luyện quặng). Hoạt động tuyển này thƣờng đƣợc thực hiện tại khu
vực khai thác mỏ, trong các xƣởng hoặc nhà máy tuyển đặt trong khu vực khai thác.
Tuy nhiên đối với công nghiệp khai thác đá trang sức và khai thác bauxit thì quá
trình tuyển thƣờng thực hiện ở ngoài khu vực khai thác mỏ.
Để tạo ra các sản phẩm đặc biệt phục vụ nhu cầu thị trƣờng, ban đầu q trình
tuyển quặng bao gồm các cơng đoạn: nghiền, đập, sàng, (rửa), lọc, phân loại, phân
cấp và tuyển trọng lực. Về cơ bản, quá trình này làm nhiệm vụ tách và làm giàu các
giá trị của khoáng sản từ vật liệu thải, loại bỏ tạp chất hoặc là chuẩn bị quặng cho
q trình tinh chế tiếp theo. Thơng thƣờng, q trình này khơng sử dụng chất phụ
gia nhƣng một số hóa chất nhƣ chất kết bơng/keo tụ có thể đƣợc sử dụng để làm
trong nƣớc thải trƣớc khi thải ra mơi trƣờng. Nhƣ vậy, q trình này khơng làm thay
Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng

6


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
đổi giá trị quặng mà chỉ làm giảm (nhƣ nghiền, đập) hoặc làm tăng (nhƣ vê viên hay
đóng bánh) kích thƣớc hạt để làm thuận lợi cho quá trình vận chuyển và chế biến và
về cơ bản, q trình này khơng làm thay đổi thành phần hóa học của quặng. Sản
phẩm đƣợc đƣa ra thị trƣờng gọi là quặng tinh, còn phần vật liệu cịn lại đƣợc gọi là
quặng đi.
Tuỳ thuộc vào đặc điểm lý học (nhƣ cỡ hạt, tỷ trọng, từ tính, màu sắc) của
từng loại quặng hoặc đặc điểm lý-hố (nhƣ sức căng bề mặt, tính khơng ƣa nƣớc,
khả năng thấm nƣớc) của quặng mà quá trình tuyển quặng bao gồm nhiều quy trình
khác nhau. Kỹ thuật tuyển điển hình bao gồm các cơng đoạn: nghiền nhỏ, sàng và
xốy thuỷ lực, tuyển trọng lực, phân loại, tuyển từ, tuyển tĩnh điện, hoà tách, làm
đặc và lọc. Một số kỹ thuật trên sử dụng hóa chất. Ví dụ trƣờng hợp tuyển nổi, trong
quá trình tạo váng, thu hồi và thay đổi thì vơi hay axit cần thiết đƣợc sử dụng để
điều chỉnh độ pH. Q trình hồ tách cũng có thể sử dụng axit hoặc xyanua (CN-).
Kỹ thuật tuyển khoáng cũng gây ảnh hƣởng tới đặc điểm của quặng đuôi ít nhất
trong thời gian đầu (nhƣ độ pH cao hay thấp). Sử dụng các kỹ thuật nhƣ vậy có thể
sinh ra các chất hồ tan (nhƣ muối thio) có thể cũng ảnh hƣởng tới đặc điểm quặng
đuôi trong thời gian đầu.
1.1.3. Chất thải mỏ
Nhƣ đã đề cập đến ở phần trên, mỗi cơng đoạn của q trình KTCB quặng đều
sinh ra chất thải. Nói chung mỗi loại chất thải mỏ có đặc tính lý hố khác nhau, nên
khả năng tác động tới môi trƣờng cũng khác nhau. Khối lƣợng chất thải tƣơng ứng
sinh ra chủ yếu phụ thuộc vào loại quặng và công nghệ khai thác - chế biến đƣợc sử
dụng. Q trình bóc đất đá là một trong số các công đoạn sinh ra nhiều chất thải
nhất trong quá trình khai thác khống sản. Thành phần hố học của chất thải mỏ
thay đổi đáng kể phụ thuộc vào loại quặng đƣợc khai thác và địa chất thân quặng.

Ngoài lớp đất mặt và đất đá bóc cịn có hai loại chất thải mỏ chính là đất đá thải (từ
các bãi đất đá thải) và quặng đuôi là chất thải từ khâu tuyển.

Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
7


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

1.1.3.1.

Các loại chất thải mỏ

a. Đất đá thải
Các hoạt động khai thác khoáng sản sinh ra hai loại chất thải là đất bóc và đất
đá thải. Đất bóc và đất đá thải sinh ra từ quá trình khai thác mỏ lộ thiên là loại đất
đá đã bị phong hoá ở nhiều cấp độ khác nhau, càng ở dƣới sâu chúng càng để lộ đặc
điểm địa chất của khu vực với các thành phần khống hóa tƣơng tự nhƣ đất đá thải.
Đối với các mỏ hầm lò, đất đá thải là sản phẩm từ quá trình tuyển. Ở một số mỏ,
khối lƣợng và thành phần của đất đá thải khác nhau đáng kể giữa các vị trí khác
nhau và các chất thải đó bao gồm cả quặng và đá gốc. Đất bóc từ quá trình khai thác
lộ thiên thƣờng đƣợc đổ thải thành đống khơng đƣợc kè theo dạng bậc, cịn đất đá
thải sinh ra từ khai thác hầm lò thƣờng đƣợc sử dụng tại chỗ làm đƣờng hoặc sử
dụng làm nguyên vật liệu cho các cơng trình xây dựng khác. Đất đá thải hầm lị
cũng có thể đƣợc trữ thành đống tại chỗ mà không đƣợc kè theo bậc hoặc đƣợc
dùng để lấp lị. Các bãi đất đá thải đó đƣợc coi nhƣ chất thải từ công đoạn khai thác.
Nƣớc rỉ từ các bãi đất đá thải đó có mang hàm lƣợng lớn các kim loại nặng và các

bãi đất đá thải đó có tiềm năng sinh ra dịng thải axit (nếu chứa đủ một hàm lƣợng
sunfua và độ ẩm nhất định).
b. Quặng đuôi
Nhà máy/xƣởng tuyển thƣờng đƣợc xây dựng gần khu vực khai thác. Sản
phẩm từ xƣởng tuyển bao gồm tinh quặng tinh, quặng đã phân loại và quặng thỏi.
Chất thải ra từ q trình tuyển khóang đƣợc gọi là sản phẩm trung gian và “quặng
đi”, có thể ở dạng chất thải rắn hay nƣớc thải. Loại chất thải này đƣợc hình thành
sau khi trải qua nhiều quá trình tuyển, tùy thuộc u cầu cơng nghệ và các đặc điểm
lý-hố khác nhau của quặng và tuỳ theo giai đoạn chúng sinh ra.
Thành phần quặng đuôi bao gồm các loại đất đá tạp phế thải và lƣợng nhỏ
quặng chƣa thu hồi đƣợc. Quặng đuôi thải thƣờng đã trải qua một hoặc nhiều cơng
đoạn xử lý hố-lý và thƣờng có chứa một hay nhiều phụ gia cơng nghiệp dùng trong
q trình tuyển mà khơng đƣợc sử dụng hết trong q trình tuyển. Các loại quặng
Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
8


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
đuôi này thƣờng đƣợc thải vào hồ thải quặng đuôi đổ vào thuỷ vực hoặc ao lắng có
đê chắn cạnh xƣởng tuyển để làm lắng trong. Nƣớc lắng trong ở đây đƣợc tuần hoàn
trở lại khu vực nghiền xƣởng tuyển hoặc thải trực tiếp ra môi trƣờng.
c. Nước thải
Nƣớc thải mỏ bao gồm tất cả các loại nƣớc thải đƣợc thu thập tại mỏ lộ thiên
hoặc mỏ hầm lị, có thể do quá trình thấm vào khai trƣờng (moong) từ mạch nƣớc
ngầm hoặc do nƣớc mặt chảy vào hoặc do mƣa. Thành phần và lƣợng nƣớc thải mỏ
thay đổi tùy vị trí khai thác. Thành phần lý-hóa học của nƣớc mỏ phụ thuộc vào địa
hóa thân quặng và địa hóa khu vực xung quanh. Nƣớc mỏ cũng có thể bị ơ nhiễm

với lƣợng nhỏ dầu mỡ từ các thiết bị sử dụng cho khai thác và nitrat từ các hoạt
động khoan nổ. Khi mỏ ngừng hoạt động thông thƣờng moong khai thác bị ngập
nƣớc. Thơng qua q trình ơxi hóa của khống sunfua, nƣớc mỏ tù đọng có thể
mang tính axit và bị ơ nhiễm kim loại nặng, các chất hịa tan và chất rắn lơ lửng và
khó kiểm sốt đƣợc theo thời gian.
d. Khí thải và bụi
Khí thải và bụi cũng là hai dạng chất thải khác từ ngành khai thác và tuyển
quặng, mặc dù hai loại này không đáng kể. Khí thải và bụi có thể xuất hiện ở khu
vực xƣởng tuyển, khu vực khoan nổ trong khai thác hầm lò, khu vực bốc xúc quặng
ở khai trƣờng lộ thiên, v.v.
1.1.3.2.

Đặc điểm chất thải mỏ

a. Khối lượng lớn
Trong khai thác quặng kim loại màu, đất đá thải chiếm phần lớn trong thân
quặng. Đặc biệt trong khai thác vàng, hàm lƣợng có giá trị trong thân quặng rất thấp
(thƣờng là dƣới 5g vàng/tấn đất đá, do vậy ảnh hƣởng tới khối lƣợng chất thải sinh
ra, trừ trƣờng hợp có thêm một số kim loại cơ bản khác đi kèm. Các khống sản
khác có thể sinh ra ít đất đá thải hơn nhƣng vấn đề xử lý chúng là vấn đề cần phải
đƣợc quan tâm.
Năm 1991, các nhà khoa học Mỹ đã đƣa ra đánh giá lƣợng chất thải sinh ra đối
Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
9


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

với một số loại khoáng sản khác nhau, cụ thể đƣợc trình bày tại Bảng 1.1.
Bảng 1.1. Đánh giá lƣợng chất thải sinh ra đối với một số loại khoáng sản
khác nhau ở Mỹ (năm 1991) [14].

TT

Loại khống sản

Hàm lƣợng
trung bình
(%)

Quặng
(triệu tấn)

Khối lƣợng chất
thải* từ q trình
khai thác (triệu tấn)

1

Đồng

1000

0,91

990

2

Vàng

620

0,00033

620

3

Sắt

906

40

540

4

Photphat

160

9,3

140

5

Carbonat

160

17

130

6

Chì

135

2,5

130

7

Nhơm/bauxit

109

23

84

8

Niken

38

2,5

37

9

Thiếc

21

1

21

10

Mangan

22

30

16

11

Vonfram

15

0,25

15

12

Crom/cromit

13

30

9

Tổng

3200

2700

Ghi chú: * Chất thải ở đây khơng bao gồm đất bóc.
Số liệu tại Bảng 1.1. cho thấy quặng càng có hàm lƣợng cao các ngun tố có
giá trị thì khối lƣợng chất thải sinh ra trên tấn quặng khai thác đƣợc càng nhỏ. Tuy
nhiên cũng tuỳ thuộc vào hàm lƣợng quặng trong sản phẩm trung gian hoặc sản
phẩm cuối cùng (tinh quặng) và lƣợng kim loại thu hồi đƣợc (% giữa tổng hàm

lƣợng kim loại có giá trị có trong quặng đầu vào nhà máy tuyển đƣợc coi nhƣ sản
phẩm bán đƣợc ra thị trƣờng).
Ở Châu Âu, chất thải từ khai thác chiếm khoảng 28% lƣợng chất thải các
ngành công nghiệp, tuy nhiên phần lớn chất thải loại này cũng đƣợc phân loại thành
dạng trơ tức là không thuộc dạng nguy hại. Mặc dù không độc hại trực tiếp nhƣng
Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
10


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
các chất thải này lại mang tiềm ẩn gây rủi ro về mặt cơ học, nó có thể giết ngƣời và
gây hại cho động-thực vật nƣớc ngọt. Ví dụ ở Xứ Wale (Anh) năm 1966 có 144
ngƣời, chủ yếu là trẻ em chết do sụt lở bãi thải mỏ than ở Aberfan và cũng có 268
ngƣời chết ở Stava (Ý) cũng trong một vụ tai nạn tƣơng tự [15].
Ở Việt Nam, khối lƣợng chất thải rắn phát sinh do công nghiệp khai thác còn
cao hơn nhiều lần so với chất thải rắn phát sinh từ các KCN. Để sản xuất 1 tấn than,
cần bóc đi từ 8 - 10m3 đất phủ. Chỉ tính riêng các mỏ than của Tập đồn Cơng
nghiệp than và Khống sản Việt Nam đã thải vào mơi trƣờng khoảng 180 triệu m3
đất đá. Để sản xuất 1 tấn alumina, phải khai thác ít nhất 2 tấn quặng bauxite và thải
ra đến 1,5 tấn bùn đỏ. Ở Tây Nguyên, nếu chế biến bauxit thành alumina, bắt buộc
phải xây dựng các hồ chứa bùn đỏ tại chỗ. Chỉ riêng dự án Nhân Cơ, theo báo cáo
ĐTM, dung tích hồ thải bùn đỏ sau 15 năm lên tới 8,7 triệu m3. Tƣơng tự, dự án
Tân Rai có lƣợng bùn đỏ thải ra môi trƣờng khoảng 0,8 triệu m3/năm, tổng lƣợng
bùn đỏ phải tích trên cao nguyên cả đời dự án Tân Rai 80 - 90 triệu m3[1].
b. Một số chất thải mỏ là nguồn tài nguyên thứ cấp
Tùy thuộc vào loại khống sản, các chất thải mỏ có thể đƣợc tái sử dụng. Các
chất thải nhƣ đất đá thải và quặng đi có thể đƣợc sử dụng cho nhiều mục đích

khác nhau (tại chỗ hay ngồi khu vực) thay cho xử lý. Ví dụ một số loại đất đá thải
và quặng đi khơ có thể đƣợc sử dụng làm vật liệu xây dựng hay làm nền các cơng
trình giao thơng, nhà xƣởng, v.v trong suốt thời gian mỏ hoạt động.
Đối với một số loại chất thải sinh ra nhƣ nƣớc mỏ thải ra từ các khai trƣờng
hầm lò hoặc moong lộ thiên. Loại nƣớc này thƣờng đƣợc tuần hoàn để sử dụng tại
chỗ nhƣ cho quá trình nghiền/tuyển (mặc dù đơi khi có thể đƣợc thải trực tiếp ra
mơi trƣờng). Một số dung dịch để chiết/tách đƣợc sinh ra và đƣợc tái sử dụng liên
tục trong một thời gian dài. Tuy nhiên khi mỏ ngừng hoạt động tạm thời hoặc lâu
dài thì chúng đƣợc coi nhƣ nƣớc thải. Một số vật liệu không đƣợc coi là chất thải
cho tới một giai đoạn nhất định trong chu trình sống của chúng, ví dụ quặng từ q
trình tuyển. Ở đây chỉ khi quá trình tuyển và việc thu hồi quặng kết thúc thì quặng
Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
11


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
đó đƣợc coi nhƣ là quặng thải hay chất thải. Nhƣ vậy để xác định xem loại vật liệu
đặc biệt đó có đƣợc coi là chất thải hay khơng cịn phụ thuộc vào hồn cảnh cụ thể
liên quan đến q trình phát sinh và quản lý tại một thời điểm cụ thể nào đó.
c. Một số chất thải mỏ là chất thải nguy hại
Một số chất thải từ quá trình khai thác và chế biến đƣợc phân loại là chất thải
nguy hại. Các loại chất thải đó nguy hại đối với môi trƣờng sinh thái và sức khoẻ
con ngƣời mặc dù khối lƣợng của loại chất thải này nhỏ so với tổng khối lƣợng chất
thải từ khai thác và chế biến.
1.1.3.3.

Tác động của chất thải mỏ tới môi trường

Hầu hết các khu vực lƣu giữ chất thải ở khu vực mỏ đang hoạt động đều có
khả năng gây ơ nhiễm mơi trƣờng. Các bãi đất đá thải và hồ/bãi thải quặng đi có
khả năng cao nhất vì nhiều chất độc hại đƣợc tìm thấy ở địa điểm tƣơng tự ở nhiều
khu mỏ. Chất ơ nhiễm ở các khu vực đó bao gồm kim loại nặng, hóa chất và dịng
thải axit mỏ. Các chất ơ nhiễm này có khả năng gây suy thối chất lƣợng nƣớc
ngầm, đất và khơng khí trong q trình mỏ hoạt động và sau khi mỏ đã đóng cửa.
a. Tác động đến môi trường nước
Nguồn ô nhiễm nƣớc mặt và nƣớc ngầm bao gồm dòng chảy mặt, nƣớc rỉ và
nƣớc ngấm từ bãi thải quặng đuôi, moong khai thác và khu vực mỏ đã ngừng hoạt
động sau khi đóng cửa mỏ và từ khu vực bãi thải đất đá.
Đối với khống sản chì và kẽm thu hồi từ quặng chứa sunfua, sự phát sinh axit
do ơxy hóa sunfua trong thân quặng, đá gốc và chất thải cần phải chú ý. Nƣớc axit
làm tăng khả năng hòa tan kim loại nặng từ các nguồn đó và làm q trình lan
truyền của kim loại nặng rất nhanh trong môi trƣờng. Các nhân tố ảnh hƣởng đến
tiềm năng sinh axit bao gồm hàm lƣợng sunfua, khả năng trung hòa của quặng hoặc
quặng đuôi, sự phơi lộ quặng trong môi trƣờng ôxy hóa, độ ẩm và điều kiện thủy
văn của khu vực. Một số vi khuẩn cũng đóng vai trị làm chất xúc tác cho q trình
ơxy hóa của khống chứa sunfua góp phần hình thành dịng axit. Các vi khuẩn đó
đang gây tác động tới sự hình thành axit trong các bãi đất đá thải và bãi/hồ thải
Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
12


Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
quặng đi. Khi nƣớc bị axit, khả năng hịa tan và lan truyền kim loại và các chất ô
nhiễm khác cũng tăng lên. Một số nguyên tố và khoáng thƣờng đi kèm trong các

thân quặng chì-kẽm là thủy ngân, tellurum, coban, thalium, pyrit và pyrrhotite. Việc
giảm độ pH tác động tới tính tan của các ngun tố đó và do đó ảnh hƣởng tới mức
độ lan truyền của chúng trong nƣớc mặt và nƣớc ngầm. Phụ thuộc vào đặc điểm địa
hóa khu vực xung quanh mà các chất ơ nhiễm đó sẽ đƣợc giữ lại hoặc di chuyển
tiếp. Tuy nhiên không phải toàn bộ các phản ứng phụ thuộc vào độ pH thấp, ví dụ ở
pH 10 có thể thấy nồng độ As cao trong nƣớc.
b. Tác động đến môi trường đất
Các tác động tới môi trƣờng đất do hoạt động khai thác khống sản phổ biến
nhất là sự xói mịn và sự ơ nhiễm. Xói mịn có thể gây ra do đất bị xáo trộn và do
quá trình phát quang thực vật trƣớc khi bắt đầu hoạt động khai thác. Thời tiết cũng
có thể ảnh hƣởng đến q trình xói mịn đất nhƣ bão, lốc, gió xốy, v.v
Ơ nhiễm đất có thể do nƣớc thải, dịng chảy mặt, nƣớc rỉ và nƣớc ngấm từ các
hồ/bãi quặng đuôi, từ khai trƣờng lộ thiên, từ khu vực khai thác hầm lò và từ các bãi
đất đá thải. Hơn nữa lặng đọng các hạt quặng đuôi khô từ các đập quặng đuôi khô
do gió thổi cũng có thể là nguồn gây ơ nhiễm đất. Các nguồn gây ô nhiễm đất khác
bao gồm dầu mỡ của thiết bị sử dụng trong khai thác - tuyển, hóa chất tuyển, dung
dịch tẩy rửa và hóa chất khác sử dụng hoặc do lƣu trữ trong khu vực mỏ. Đất bị ơ
nhiễm có thể đóng vai trị làm nguồn gây ô nhiễm nƣớc ngầm, nƣớc mặt và trong
một số trƣờng hợp lại là nguồn gây ô nhiễm không khí. Tác động khác do thiên
nhiên (nhƣ mƣa bão) và con ngƣời gây ra có thể làm trƣợt lở đất đá thải, sụt lún đất
đá bóc đƣợc lƣu ở các sƣờn núi hoặc thung lũng, bùn chảy do nạo vét chất thải, v.v.
cũng có thể gây ơ nhiễm mơi trƣờng đất.
c. Tác động đến mơi trường khơng khí
Nguồn cơ bản gây ơ nhiễm khơng khí ở khu vực mỏ là bụi từ các bề mặt khô
của đập quặng đuôi và từ các bãi đất đá thải. Thông thƣờng đập quặng đi khơng
đƣợc phủ nƣớc hồn tồn do đó quặng đi khơ thƣờng có sẵn và gió thổi bay.
Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
13

Điều tra và đánh giá các nguồn phát sinh chất thải rắn từ hoạt động khai thác và chế
biến khoáng sản kim loại màu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên
Lắng đọng các hạt quặng đi bị phát tán do gió cũng có thể gây ơ nhiễm nguồn
nƣớc ngầm, nƣớc mặt và đất. Ngồi ra bụi cịn phát sinh từ khâu nghiền, đập quặng
trong nhà máy tuyển. Khí thải cũng có thể sinh ra từ quá trình tuyển do sử dụng
nhiên liệu đốt để sấy quặng.
1.2.

Tình hình khai thác và chế biến một số loại khoáng sản kim loại màu tại
Việt Nam
Việt Nam có hơn 5000 điểm mỏ với khoảng 60 loại khoáng sản khác nhau.

Nguồn tài nguyên khoáng sản của Việt Nam tƣơng đối phong phú và đa dạng về
chủng loại gồm các nhóm khống sản nhiên liệu (dầu khí, than); nhóm khống sản
sắt và hợp kim sắt (sắt, cromit, titan, mangan); nhóm khống sản kim loại màu
(bauxit, thiếc, đồng, chì, kẽm, antimon, molipden); nhóm khống sản q (vàng, đá
q); nhóm khống sản hố chất cơng nghiệp (apatit, cao lanh, cát thuỷ tinh); nhóm
khống sản vật liệu xây dựng (đá vôi xi măng, đá xây dựng, đá ốp lát) [5].
1.2.1. Quặng chì - kẽm
Kết quả tìm kiếm và thăm dị quặng chì kẽm cho thấy trữ lƣợng chì kẽm ở
nƣớc ta khơng lớn. Cơng tác tìm kiếm và thăm dị sơ bộ đã tiến hành có hệ thống,
song cơng tác thăm dò tỷ mỷ và đƣa mỏ vào khai thác cịn rất chậm. Trữ lƣợng
quặng chì kẽm đã tìm kiếm thăm dò khoảng 3 triệu tấn (trữ lƣợng dự báo khoảng
gần 8 triệu tấn), phân bố chủ yếu ở Chợ Điền, Chợ Đồn (Bắc Kạn), Làng Hích, Cơi
Kỳ (Thái Ngun), Na Sơn (Hà Giang), Tú Lệ (Yên Bái). Ngoài ra, quặng chì kẽm
ở nƣớc ta cịn phân bố ở một số điểm mỏ nhƣng trữ lƣợng không nhiều nhƣ: Tuyên
Quang, Thanh Hố, Nghệ An, Quảng Bình. Trữ lƣợng quặng chì kẽm ở một số tỉnh
chủ yếu ở nƣớc ta đƣợc thể hiện trong Quyết định số 1997/QĐ-TTg ngày 13 tháng

11 năm 2015 của Thủ tƣớng Chính phủ Quyết định phê duyệt Quy hoạch thăm dò,
khai thác, chế biến và sử dụng quặng chì kẽm đến năm 2020, có xét đến năm 2030.
1.2.2. Quặng thiếc
Ở Việt Nam trữ lƣợng thiếc ở cấp 121, 122 khoảng 97.600 tấn, ở cấp P khoảng
268.000 tấn SnO2 và tập trung ở các vùng Pia Oắc (Cao Bằng), Tam Đảo, Tuyên
Luận văn Thạc sỹ

Học viên: Trần Thị Phượng
14