Tải bản đầy đủ (.pdf) (46 trang)

Khoá luận nghiên cứu ảnh hưởng và đề xuất giải pháp cải thiện môi trường nước sau chế biến tinh quặng ilmenit tại nhà máy động đạt, huyện phú lương, tỉnh thái nguyên

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (592.51 KB, 46 trang )

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LƯƠNG VIỆT CƯỜNG
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI THIỆN
MÔI TRƯỜNG NƯỚC SAU CHẾ BIẾN TINH QUẶNG ILMENIT XÃ
ĐỘNG ĐẠT, HUYỆN PHÚ LƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa Học Mơi Trường

Khoa

: Mơi Trường

Khóa học

: 2015 – 2019

Thái Ngun, năm 2019


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LƯƠNG VIỆT CƯỜNG
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI THIỆN
MÔI TRƯỜNG NƯỚC SAU CHẾ BIẾN TINH QUẶNG ILMENIT XÃ
ĐỘNG ĐẠT, HUYỆN PHÚ LƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa Học Mơi Trường

Lớp

: K47- KHMT - N02

Khoa

: Mơi Trường

Khóa học

: 2015 – 2019


Giáo viên hướng dẫn

: Th.S. Hoàng Quý Nhân

Thái Nguyên, năm 2019


i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài này, trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
tới Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban Chủ nhiệm
khoa Môi trường và tập thể các thầy giáo, cô giáo trong trường đã truyền đạt
lại cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập và rèn luyện
tại nhà trường.
Em xin trân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Công ty TNHH Xây dựng và
Phát triển nông thôn miền núi đã cho em cơ hội được học hỏi, học tập và thực
tập tốt nghiệp tại Nhà máy chế biến tinh quặng Ilmenit.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, chỉ đạo tận tình của
thầy giáo hướng dẫn, ThS.Hoàng Quý Nhân, đã giúp đỡ em trong suốt q
trình thực hiện và hồn thành khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng, em xin được gửi tới gia đình và bạn bè đã ln động viên,
giúp đỡ, tạo niềm tin và là chỗ dựa vững chắc cho em trong suốt khoảng thời
qua cũng như vượt qua những khó khăn trong khoảng thời gian thực hiện
khóa luận.
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày……tháng…..năm 2019
Sinh viên

Lương Việt Cường



ii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Ước tính sản lượng quặng theo ngàn tấn ........................................ 10
Bảng 2.2. Thành phần các khoáng trong quặng bậc cao ................................. 12
Bảng 2.3. Thành phần tinh quặng đã sản xuất và tiêu thụ .............................. 13
Bảng 4.1. Danh mục các thiết bị phục vụ chế biến tinh quặng ilmenit .......... 19
Bảng 4.2. Các loại nguyên vật liệu sử dụng cho sản xuất ............................. 22
của nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit ........................................................ 22
Bảng 4.3. Thống kê nhu cầu sử dụng nước của nhà máy ............................... 22
Bảng 4.4. Kết quả phân tích mẫu nước thải sau khi xử lý, ............................. 25
trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.................................................................. 25
Bảng 4.5. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của nước suối Đạo .................... 27


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 4.1. Vị trí nhà máy.................................................................................. 16
Hình 4.2. Sơ đồ công nghệ sản xuất của nhà máy .......................................... 18
Hình 4.3. Cơng nghệ xử lý nước thải .............................................................. 23
Hình 4.4. Biểu đồ kết quả phân tích mẫu nước thải trước khi thải vào nguồn
tiếp nhận .......................................................................................................... 25
Hình 4.5. Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu pH............................................................ 28
Hình 4.6. Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu DO ........................................................... 29
Hình 4.7. Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu BOD5....................................................... 29

Hình 4.8. Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu COD ........................................................ 30
Hình 4.9. Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu TSS.......................................................... 30
Hình 4.10. Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu As .......................................................... 31
Hình 4.11. Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu Fe .......................................................... 31
Hình 4.12. Mơ hình bãi lọc ngầm trồng cây ................................................... 33
Hình 4.13. Sơ đồ cơng nghệ tuần hoàn/tái sử dụng nước thải ........................ 35


iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Kí hiệu

Viết đầy đủ

BTNMT

Bộ Tài ngun và Mơi trường

CHXHCNVN

Cộng hịa xã hội chủ nghĩa Việt Nam

NĐ - CP

Nghị định - Chính phủ

QCVN


Quy chuẩn Việt Nam

QH

Quốc hội

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TT-BTNMT

Thông tư - Bộ Tài nguyên và Môi trường


v

MỤC LỤC

Phần 1 MỞ ĐẦU ............................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 2
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ...................................... 2
1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ........................................................................... 2
PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 3

2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 3
2.1.1. Cơ sở lý luận của đề tài ........................................................................... 3
2.1.2. Cơ sở pháp lý của đề tài .......................................................................... 8
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước ................................................ 9
2.2.1. Tình hình sản lượng ilmenit trên thế giới ............................................... 9
2.2.2. Tiềm nặng quặng ở Việt Nam ............................................................... 11
Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 14
3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................... 14
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 14
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 14
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................... 14
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 14
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 14
3.4.1. Phương pháp thu thập thông tin, kế thừa số liệu, tài liệu ..................... 14
3.4.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa ................................................ 15
3.4.3. Phương pháp tổng hợp và viết báo cáo ................................................. 15
Phần4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................... 16
4.1. Tổng quan về Nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit ............................... 16


vi

4.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 16
4.1.2. Cơng nghệ chế biến tinh quặng ilmenit ................................................ 16
4.1.3. Các loại máy móc, thiết bị phục vụ chế biến quặng ............................. 19
4.1.4.Nguyên, nhiên liệu sử dụng cho sản xuất .............................................. 21
4.2. Các nguồn phát sinh nước thải và biện pháp xử lý nước thải của Nhà máy
chế biến tinh quặng ilmenit ............................................................................. 22
4.2.1. Nhu cầu sử dụng nước và các nguồn phát sinh nước thải..................... 22
4.2.2. Công nghệ xử lý nước thải của Nhà máy .............................................. 23

Toàn bộ lượng nước thải phát sinh trong hoạt động sản xuất đều được thu
gom, xử lý........................................................................................................ 23
4.3. Đánh giá ảnh hưởng của nước thải Nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit
đến môi trường nước xung quanh ................................................................... 24
4.3.1. Hiện trạng nước thải của Nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit .......... 24
4.4. Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường nước khu vực Nhà máy chế biến
tinh quặng ilmenit, xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên .. 32
4.4.1. Biện pháp bãi lọc ngầm trồng cây......................................................... 32
4.4.2. Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước thải ................................... 33
4.4.3. Phịng ngừa, ứng phó, khắc phục sự cố gây ô nhiễm nguồn nước ....... 34
4.4.4. Hiệu quả của cơng nghệ tái tuần hồn sử dụng nước ........................... 34
Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 36
5.1. Kết luận .................................................................................................... 36
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 38


1

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Thái Nguyên là một tỉnh ở Đơng Bắc nằm trong vùng sinh khống
Đơng Bắc Việt Nam, thuộc vành đai sinh khống Thái Bình Dương. Tài
ngun khoáng sản của tỉnh Thái Nguyên phong phú về chủng loại, trong đó
có nhiều loại có ý nghĩa trong vùng và với cả nước như: sắt, titan, than, chì,
kẽm, thiếc, vonfram… Điều này tạo nên lợi thế trong việc phát triển các
ngành cơng nghiệp khai khống, cơng nghiệp luyện kim, góp phần đưa Thái
Nguyên trở thành một trong những trung tâm công nghiệp luyện kim lớn.
Với trữ lượng tài nguyên khống sản khá lớn góp phần ổn định kinh tế xã hội cho địa phương. Nhưng những bất cập trong q trình khai thác, chế

biến các loại khống sản lại đang là một vấn đề lớn làm suy giảm đến thành
phần môi trường tại các khu vực khai thác và chế biến trên địa bàn tỉnh. Đây
cũng chính là những bất cập lớn trong công tác quản lý môi trường tại các mỏ
khoáng sản ở địa phương hiện nay.
Nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit tại xã Đông Đạt, huyện Phú Lương,
tỉnh Thái Nguyên thuộc sở hữu của Công ty TNHH Xây dựng và Phát triển
nông thôn miền núi hiện đang là nhà máy chuyên chế biến tinh quặng
ilmenit trên địa bàn tỉnh với công suất 30.000 tấn/năm, với sản phẩm sau
khi chế biến là tinh quặng ilmenit hàm lượng 52%. Hoạt động sản xuất
của nhà máy phát sinh một lượng nước thải khá lớn, nguồn nước thải này
được đổ vào suối Đạo, là suối cung cấp nước phục vụ sản xuất nông
nghiệp của người dân trong vùng. Việc xả nước thải của Nhà máy có thể
gây ảnh hưởng đến nguồn nước tiếp nhận.
Xuất phát từ thực tiễn trên, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên
cứu ảnh hưởng và đề xuất giải pháp cải thiện môi trường nước sau chế
biến tinh quặng ilmenit tại nhà máy Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh
Thái Nguyên”.


2

1.2. Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu hoạt động sản xuất của Nhà máy chế biến tinh quặng
ilmenit, xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên.
- Đánh giá ảnh hưởng của nước thải Nhà máy chế biến tinh quặng
ilmenit đến môi trường nước xung quanh.
- Đề xuất một số giải pháp bảo vệ môi trường tại Nhà máy
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Tạo cơ hội cho sinh viên vận dụng những kiến thức đã học vào thực

tiễn, rèn luyện kĩ năng.
- Là cơ hội giúp sinh viên tìm hiểu, tiếp thu kinh nghiệm trong thực tiễn,
đồng thời bổ sung tư liệu học tập, kinh nghiệm làm việc sau khi ra trường
- Kết quả của đề tài làm tài liệu cug cấp, tham khảo cho các nghiên cứu
tiếp theo về sự ảnh hưởng trong chế biến tinh quặng ilmenit đến môi trường
nước.
1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
- Đề tài sẽ đưa ra được kết quả về sự ảnh hưởng sau chế biến tinh quặng
ilmenit đến môi trường nước
- Đưa ra được các biện pháp, giải pháp cải thiện môi trường nước sau
chế biến tinh quặng ilmenit
- Nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường đặc biệt là bảo vệ môi
trường nước hiện nay.


3

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
2.1.1.1. Một số khái niệm, thuật ngữ liên quan đến môi trường
- Khái niệm môi trường:
Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2014,
môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật
chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con
người và sinh vật” [6].
- Khái niệm ô nhiễm môi trường:
Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo Vệ Mơi trương Việt Nam 2014: “Ơ
nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp

với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng
xấu đến con người và sinh vật”[6].
- Khái niệm về ô nhiễm môi trường nước:
Ơ nhiễm mơi trường nước là sự thay đổi theo chiều hướng xấu đi các
tính chất vật lý – hóa học – sinh học của nước, với sự xuất hiện của các chất
lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh
vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước.
Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và chất lượng nước khơng đáp
ứng cho các mục đích sử dụng khác nhau, vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có
ảnh hưởng xấu đến đời sống con người và sinh vật. Khi sự thay đổi đó vượt
q ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một
số bệnh ở người.
- Nước thải công nghiệp:
Là nước thải phát sinh ra từ q trình cơng nghệ của cơ sở sản xuất,
dịch vụ công nghiệp (gọi chung là cơ sở công nghiệp), từ công ty xử lý nước
thải tập trung có đầu mối nước thải của cơ sở công nghiệp.


4

- Xử lý nước thải công nghiệp:
Bao gồm các cơ chế và quy trình sử dụng để xử lý nước thải được tạo
ra từ các hoạt động công nghiệp hoặc thương mại. Sau khi xử lý, nước thải
công nghiệp được xử lý (hoặc dịng thải) có thể được tái sử dụng hoặc đưa
đến một hệ thống thoát nước vệ sinh hoặc một nơi lưu trữ nước trong thiên
nhiên. Hầu hết các ngành công nghiệp tạo ra nước thải mặc dù xu hướng phát
triển trên thế giới gần đây là giảm thiểu lượng hoặc tái chế nước thải được tạo
ra trong q trình sản xuất. Tuy nhiên, nhiều ngành cơng nghiệp vẫn còn tạo
ra nhiều nước thải.
- Hoạt động bảo vệ môi trường:

Theo khoản 3 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Hoạt
động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phịng ngừa, hạn chế các tác
động xấu đên mơi trường; ứng phó sự cố mơi trường; khắc phục ơ nhiễm, suy
thối, cải thiện, phục hổi mơi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên
thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành” [6].
- Khái niệm tiêu chuẩn môi trường:
“Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng
môi trường xung quanh, hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải, các
yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố
dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường” [6].
- Quy chuẩn kỹ thuật môi trường:
Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014:
“Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất
lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất ơ nhiễm có trong chất
thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền
ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc để bảo vệ môi trường” [6].


5

2.1.1.2. Một số khái niệm liên quan đến khai thác và chế biến quặng ilmenit.
a, Khái niệm về khai thác khoáng sản
Khai thác khoáng sản là hoạt động xây dựng cơ bản mỏ, khai đào, sản
xuất và các hoạt động có liên quan trực tiếp nhằm thu hồi khống sản (Khoản
điều 3 Luật Khoáng sản 1996) .
Theo luật khoáng sản 2010 thì khai thác khống sản là hoạt động nhằm
thu hồi khoáng sản, bao gồm xây dựng cơ bản mỏ, khai đào, làm giàu và các
hoạt động có liên quan.
Đây là hoạt động được tiến hành sau khi có giấy phép khai thác khống
sản của cơ quan Nhà nước có thẩm quyền và được tính từ khi mỏ bắt đầu xây

dựng cơ bản (hay còn gọi là mở mỏ), khai thác bình thường theo cơng thức thiết
kế, cho đến khi mỏ kết thúc khai thác (đóng cửa mỏ - phục hồi môi trường).
Trước đây, trong thời kỳ bao cấp hoạt động khai thác khống sản chủ
yếu do các tổng cơng ty, công ty Nhà nước thực hiện tại các mỏ đã được tìm
kiếm, thăm dị bằng nguồn vốn nhà nước như Apatit, quặng sắt, than, đá vôi,
sét làm nguyên liệu xi măng, thiếc...với số lượng rất ít. Sau năm 1996 khi
Luật khống sản được ban hành với chính sách đầu tư của nhà nước, hoạt
động khai thác đã phát triển nhanh cả về quy mô và thành phần kinh tế tham
gia hoạt động khoáng sản nhất là trong vài năm trở lại đây.
b, Khái quát về ilmenit
*Ilmenit là một khoáng vật titan - sắt ơxit có từ tính yếu, có màu xám
thép hay đen sắt, có cơng thức hóa học FeTiO3. Nó kết tinh theo hệ ba
phương, và có cấu trúc tinh thể giống với corundum và hematit. Tên gọi
Ilmenit được đặt theo tên dãy núi Ilmenski ở Nga, là nơi khoáng vật này được
phát hiện đầu tiên.
Ilmenit thường được tìm thấy trong các đá macma bị biến đổi, khống
vật giả hình leucoxen. Thơng thường các ilmenit có viền bằng leucoxen, là
đặc điểm phân biệt ilmenit với magnetit và các khống vật ơxit titan-sắt khác.


6

* Về thành phần vật chất: Ilmenit thường chứa một lượng đáng kể
magiê và mangan và cơng thức hóa học đầy đủ có thể được viết như sau
(Fe,Mg,Mn,Ti)O3. Ilmenit hình thành từ dung dịch rắn với geikielit (MgTiO3)
và pyrophanit (MnTiO3), là những chất cuối của chuỗi dung dịch rắn chứa
mangan và mangan-sắt.
Titan tồn tại ở nhiều dạng khoáng vật khác nhau nên hàm lượng TiO2
có biên độ thay đổi khá lớn, từ 47,25÷53,30%
Các khống vật đi kèm ilmenit khá đa dạng có giá trị cao như rutil,

zircon, monazit, xenotim... Trong một số vùng mỏ sa khoáng lục địa và tầng
cát đỏ ven biển có nhiều sét, từ 10÷20%.
Cấp hạt khống vật nặng có giá trị kinh tế chủ yếu là từ 0,1-0,3 mm.
Hàm lượng khoáng vật nặng thấp 0,6-5,0 % nên trong q trình tuyển
thơ khối lượng cát thải rất lớn, từ 95÷98% khối lượng quặng ngun.
* Tính chất vật lý : Màu đen, vết vạch nâu, ánh kim hoặc bán kim. Vết
vỡ vỏ sò đến nửa vỏ sò, độ cứng 5-6, tỷ trọng 4,72
* Tính chất quang học: Một trục, âm, lưỡng triết suất cao, hệ số phản
xạ18%.
* Ứng dụng: Titan và các hợp chất được ứng dụng rộng rãi trong rất
nhiều ngành công nghiệp khác nhau như chế tạo máy, luyện kim, hóa chất,
vật liệu mới,… là vật liệu chế tạo tàu vũ trụ, máy móc, dụng cụ y tế, chất hấp
phụ, cho đến các loại vật liệu nano. Ilmenit chủ yếu cịn được dùng làm
ngun liệu thơ cho các sản phẩm tạo màu. Titan dionit được tách ra và
nghiền thành bộ mịn và là một chất độ trắng cao có thể được sử sụng trong
các sản phẩm sơn, giếu và nhựa chất lượng cao.
c, Công nghệ khai thác
Công nghệ khai thác tại nước ta hiện vẫn chủ yếu là khai thác thủ công,
chọn lọc những lớp quặng giàu 80 - 85% khoáng vật nặng. Một số cơ sở khai
thác thủ công đưa về tuyển bằng bàn đãi, máng thủ công tách cát và thu hồi


7

khống vật nặng. Sau đó tuyển tinh quặng bằng máy tuyển từ, tuyển điện bàn đãi thu được các loại sản phẩm: quặng tinh ilmenit có hàm lượng 52%
TiO2, quặng tinh zircon có 55-60% ZrO2, rutil, anataz đạt đến 85% TiO2.
Từ năm 1995 cho đến hiện nay các cơ sở khai thác của ta dần dần đã áp
dụng công nghệ khai thác cơ giới bằng máy xúc - máy gạt, xúc lật tập trung
quặng về các cụm tuyển.
Giai đoạn tiếp theo mức độ cơ giới hóa sẽ khá lớn trong việc khai thác

và tạo sự liên hoàn khai thác - tuyển - thu sản phẩm - xuất khẩu.
Quặng tuyển có hàm lượng TiO2 = 50 - 52%.
d, Quy trình chế biến quặng
Quy trình chế biến quặng bao gồm 2 khâu:
* Khâu tuyển thô: được tuyển ngay tại khai trường nhờ cơng nghệ
tuyển trọng lực sử dụng các cụm vít xoắn với các công đoạn như sau :
1. Cát quặng được bơm hút từ gương khai thác với tỷ lệ 7 m3 nước/1m3
cát quặng, bơm lên sàng lọc rác trước khi đưa vào vít xoắn sơ cấp; dung dịch
cát thải được bù nước bơm ra bãi thải.
2. Dung dịch cát quặng đã qua tuyển sơ cấp được bơm bù nước, bơm
lên vít xoắn trung gian; dung dịch cát thải của khâu này, được bơm bù nước,
bơm ra bãi thải.
3. Dung dịch cát quặng đã qua tuyển trung gian được bơm bù nước,
bơm lên vít xoắn tuyển sản phẩm; dung dịch cát thải của khâu này, được bơm
bù nước, bơm ra bãi thải.
4. Sản phẩm cát quặng được bơm bù nước, bơm lên bãi chứa sản phẩm.
* Khâu tuyển tinh: quặng được vận chuyển về nhà máy tuyển tinh được xây
dựng ngay trên diện tích khu mỏ (thuộc dự án riêng về công tác chế biến tinh).
2.1.1.3. Ảnh hưởng của khai thác và chế biến khống sản đến mơi trường.
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của cả nước,
các hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản ở nước ta đã và đang góp


8

phần to lớn vào công cuộc đổi mới đất nước. Tuy nhiên, các hoạt động khai
thác và chế biến khoáng sản, đặc biệt là khai thác và chế biến quặng vẫn luôn
là mối hiểm họa ảnh hưởng không nhỏ tới mơi trường.
Trong q trình khai thác mỏ, con người đã làm thay đổi môi trường
xung quanh, làm phá vỡ cân bằng sinh thái, gây ô nhiễm môi trường.

Tác động tới môi trường nước: Hoạt động khai thác và chế biến thường
sinh ra một lượng bụi lớn có nguồn gốc chủ yếu từ hoạt động nổ mìn, khoan
cắt đá, từ quá trình vận chuyển đá về bãi tập kết và các chất thải rắn, chất thải
sinh hoạt, các bụi thải không được quản lý, xử lý chặt chẽ tham gia vào thành
phần nước mưa, nước chảy tràn cung cấp cho nguồn nước tự nhiên là những
tác động tiêu cực tới môi trường, gây ơ nhiễm mơi trường nước và khơng khí
xung quanh khu vực mỏ khai thác.
Tác động tới các nguồn tài nguyên thiên nhiên khác: Hoạt động khai
thác và chế biến làm thay đổi cảnh quan môi trường, mất cân bằng sinh thái,
làm thối hóa lớp đất mặt, gây sạt lở mất an tồn lao động và trong q trình
khai thác đá còn tạo ra tiếng ồn và những chấn động lớn gây ảnh hưởng tới
sức khỏe của người dân xung quanh khu vực.
2.1.2. Cơ sở pháp lý của đề tài
- Luật Bảo vệ môi trường năm 2014 được Quốc hội nước Cộng hồ xã
hội chủ nghĩa Việt Nam khố XIII, kỳ họp thứ 7 thơng qua ngày 23/06/2014
và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2015.
- Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 được Quốc hội nước Quốc hội
nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XII, kỳ họp thứ 8 thông qua
ngày 17/11/2010;
- Luật Tài nguyên nước ngày 21 tháng 6 năm 2012;
- Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ Quy
định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường.


9

- Nghị định số158/2016/NĐ-CP ngày 29/11/2016 của Chính phủ quy
định chi tiết thi hành một số điều của Luật khoáng sản.
- Nghị định số 201/2013/NĐ-CP ngày 27/11/2013 của Chính phủ quy
định chi tiết một số điều của Luật tài nguyên nước;

- Nghị định số 164/2016/NĐ-CP ngày 24/12/2016 của Chính phủ về phí
bảo vệ mơi trường đối với khai thác khống sản.
- Thông tư số 38/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên
và Môi trường thông tư hướng dẫn về cải tạo, phục hồi mơi trường trong hoạt
động khai thác khống sản.
- TCVN 5999:1995 (ISO 5667/10: 1992) về chất lượng nước - lấy mẫu –
hướng dẫn lấy mẫu nước thải
- TCVN 6663-6:2018 (ISO 5667-6:2014) về Chất lượng nước - Lấy mẫu
- Phần 6: Hướng dẫn lấy mẫu nước sông và suối
- QCVN 08-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng nước mặt.
- QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải
cơng nghiệp.
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
2.2.1. Tình hình sản lượng ilmenit trên thế giới
a, Nhu cầu về sản phẩm ilmenit trên thế giới
Theo thống kê, nhu cầu thế giới về các sản phẩm titan như sau:
- Ilmenit (tính theo TiO2): 5 - 7 triệu tấn/năm
- Bột màu TiO2 : 4,5 - 5,5 triệu tấn/năm
- Rutil nhân tạo : 300.000 tấn/năm
- Xỉ titan : 900.000 tấn/năm
Trữ lượng quặng titan trên thế giới ước tính khoảng 690 triệu tấn (tính theo
TiO2), trong đó rutil là 151,1 triệu tấn, ilmenit là 537 triệu tấn. Trữ lượng titan tập
trung chủ yếu ở các nước: Liên xô (cũ), Canađa, Na Uy, Mỹ, Ấn Độ, Ôxtrâylia.


10

Nhu cầu sử dụng ilmenit trên thế giới ngày một tăng. Năm 1997 nhu
cầu trên toàn cầu là 3,5 triệu tấn. Năm 2000 là 3,9 triệu tấn và đến năm 2005

là 4,3 - 4,5 triệu tấn trong đó thị trường Bắc Mỹ là 37%, Châu Âu là 31%,
Châu Á là 21%, Mỹ La tinh là 6%, Trung Đông và Châu Phi là 5%.
b, Sản lượng ilmenit trên thế giới
Úc được cho là quốc gia khai thác và xuất khẩu quặng ilmenit lớn nhất
thế giới, với sản lượng 1,1 triệu tấn, theo sau là Nam Phi (952 ngàn tấn),
Canada (809 ngàn tấn), Trung Quốc (~400 ngàn tấn) và Na Uy (380 ngàn tấn).
Việc khai thác các mỏ khoáng sản lớn ở Sénégal, Côte d'Ivoire,
Madagascar và Mozambique sẽ tăng lượng cung ilmenit, rutil, zircon và
leucoxene cho thị trường tiêu thụ thế giới trong những năm tới. Nguồn cung
cấp ilmenit và titan thô này khoảng 1,5 triệu tấn mỗi năm, hơn mức tăng về
nhu cầu titan của thế giới là 350 ngàn tấn mỗi năm.
Mặc dù hầu hết ilmenit được thu hồi từ mỏ cát chứa khống vật nặng,
ilmenit cũng có thể được khai thác trong các đá xâm nhập hay còn gọi là
quặng titan đá gốc.
Bảng 2.1. Ước tính sản lượng quặng theo ngàn tấn
Quốc gia

Sản lượng

Quốc gia

Sản lượng

Úc

1.140

Ấn Độ

200


Nam Phi

952

Brasil

130

Canada

809

Vietnam

100

Trung Quốc

400

Mozambique

(750)

Na Uy

380

Madagascar


(700)

Hoa Kỳ

300

Sénégal

(150)

Ukraina

220

Các quốc gia khác

120

Toàn thế giới

4.800


11

2.2.2. Tiềm nặng quặng ở Việt Nam
a, Nhu cầu
Ở Việt Nam, các ngành công nghiệp trong nước như sơn, cao su, nhựa,
gốm sứ, hóa chất và chế tạo que hàn đều có nhu cầu về các sản phẩm đi từ

quặng ilmenit. Nhu cầu hàng năm như sau:
- Bột màu TiO2: nhu cầu hiện nay khoảng 10.000 tấn/năm, dự báo sẽ
tăng đến 20.000 tấn/năm trong thời gian tới.
- Ilmenit và rutil làm que hàn: nhu cầu khoảng 15.000 tấn/năm
- Bột zircon: nhu cầu khoảng 5.000 - 10.000 tấn/năm
Dự báo nhu cầu sử dụng khoáng sản titan đến năm 2010 là 120.000
tấn/năm. Dự báo kế hoạch sản lượng quặng tinh ilmenit đến năm 2010 là
290.000 tấn/năm.
Trong những năm 1983 - 1987, một số cơ sở trong nước đã tiến hành
thử nghiệm chế biến ilmenit, zircon ở quy mô pilot để tạo ra các sản phẩm
như xỉ titan, rutil nhân tạo, TiO2,... nhưng trên thực tế chưa có cơ sở nào thực
sự sản xuất ra các sản phẩm này. Đây là một thị trường hấp dẫn nhưng hiện
còn bỏ ngỏ ở Việt Nam.
b, Sản lượng
Nước ta có nguồn tài ngun sa khống titan đáng kể. Trữ lượng đã
được thăm dò và đánh giá là khoảng hàng chục triệu tấn ilmenit, nằm dọc ven
biển các tỉnh Quảng Ninh, Thanh Hóa, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị,
Thừa Thiên - Huế, Bình Định, Bình Thuận. Những tỉnh có trữ lượng lớn là Hà
Tĩnh, Thừa Thiên - Huế, Bình Định, Bình Thuận.
Nếu so sánh về mặt tiềm năng tài nguyên thì trữ lượng ilmenit-zircon
của Việt Nam chiếm khoảng 5% trữ lượng của toàn thế giới.
Hàm lượng các khống vật có ích trong quặng titan Việt Nam là:
ilmenit 20-200 kg/m3, zircon 20-50 kg/m3, rutil 5-10 kg/m3 và một lượng
đáng kể monazit. Thành phần khoáng vật quặng trong sa khoáng titan ven
biển chủ yếu là ilmenit, zircon, rutil, anataz, lơcoxen, monazit, manhetit...
khống vật khơng quặng chủ yếu là cát thạch anh. Ở phần lớn các mỏ, quặng


12


titan chủ yếu (trên 80%) là ở dạng hạt mịn (0,05-0,15 mm). Tổng trữ lượng
zircon đi kèm quặng titan ước tính khoảng 0,5 triệu tấn.
Ở nước ta hiện nay đã phát hiện được 66 tụ khoáng và điểm quặng
titan. Quặng giàu mới chỉ phát hiện được ở tụ khoáng Cây Châm và điểm
quặng Nà Hoe. Tụ khoáng Cây Châm nằm ở huyện Phú Lương, cách Thái
Nguyên 20 km, được phát hiện từ năm 1963. Quặng tại đây được phân thành
ba loại là bậc cao, bậc trung bình và bậc thấp theo hàm lượng ilmenit. Quặng
bậc cao có thành phần như sau:
Bảng 2.2. Thành phần các khoáng trong quặng bậc cao
Thành phần
TiO2
FeO
Fe2O3
V2O5
SiO2
Al2O3
MgO
CaO
Cr2O3

Hàm lượng (%)
15 - 30
23,25
2,89
0,12 - 0,25
16,7
3,8
0,26
1,18
0,045


Dự đoán trữ lượng của tụ khoáng này là 4,83 triệu tấn ilmenit. Số còn
lại đánh giá sơ bộ dự báo khoảng 15 triệu tấn ilmenit.
Titan sa khoáng trong lục địa mới chỉ phát hiện được vài điểm. Ở Cổ
Lãm đánh giá được trữ lượng là 0,36 triệu tấn ilmenit. Ở các tụ khoáng Sơn
Đầu, Quảng Đàm được đánh giá khoảng 2-3 triệu tấn.
Titan sa khoáng ven biển là nguồn cung cấp titan chủ yếu. Các tụ
khống có giá trị cơng nghiệp tập trung chủ yếu ở Trung Bộ từ Thanh Hóa
đến Bình Thuận. Chúng tập trung ở các khu vực sau:
- Vùng duyên hải Đơng bắc Bắc bộ có tổng trữ lượng khoảng 90 ngàn
tấn (tính theo TiO2).
- Vùng ven biển Hải phịng - Thái bình - Nam Định : ở vùng này
khống vật chủ yếu là ilmenit, ngồi ra cịn có zircon, rutil, monazit. Dự báo
có khoảng 11 ngàn tấn ilmenit, 3 ngàn tấn zircon.


13

- Vùng ven biển Thanh Hóa: sa khống vùng này đều có quy mơ nhỏ,
song hàm lượng tương đối giàu.
-Vùng ven biển Nghệ An - Hà Tĩnh : đây là vùng có tiềm năng đối với
quặng sa khống titan. Ở vùng này hàm lượng ilmenit thay đổi từ 20147kg/m3. Tổng trữ lượng vùng này được đánh giá là khoảng hơn 5 triệu tấn
ilmenit và 322 ngàn tấn zircon.
- Vùng ven biển Quảng Bình-Quảng Trị:
Trữ lượng ilmenit ở vùng này khoảng 348,7 ngàn tấn. Tài nguyên cấp
P1 tính cho ilmenit là 46,2 ngàn tấn.
- Vùng ven biển Thừa Thiên - Huế :
Trữ lượng và tài nguyên là 2.436 ngàn tấn ilmenit, 510 ngàn tấn zircon,
trên 3 ngàn tấn monazit. Thành phần tinh quặng đã sản xuất và tiêu thụ:
Bảng 2.3. Thành phần tinh quặng đã sản xuất và tiêu thụ

Thành phần

Hàm lượng (%)

TiO2

min. 52,5

FeO
Fe2O3
Rutil
Zircon

28 - 29
12,8
TiO2 80 - 90
ZrO2 55 - 59

- Vùng ven biển Bình Định - Phú Yên - Khánh Hồ: ở vùng này hàm
lượng ilmenit thơng thường đạt trên 40 kg/m3, cá biệt đến gần 200 kg/m3.
Tụ khoáng Đề Gi thuộc Bình Định có trữ lượng ilmenit khoảng 1.571,18
ngàn tấn, rutil là 1,98 ngàn tấn.
Tụ khoáng Cát Khánh tỉnh Khánh Hồ có tài ngun và trữ lượng
khoảng 2 triệu tấn ilmenit, 52 ngàn tấn zircon.
- Vùng ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận :
Theo thơng báo mới nhất của Tổng Cơng ty Khống sản Việt Nam, tổng
trữ lượng ilmenit tại Bình Thuận là 6 triệu tấn, trong đó trữ lượng có khả năng
khai thác là 2 triệu tấn. Đặc điểm của vùng này là sa khoáng tập trung, còn
tương đối nguyên vẹn, hàm lượng zircon trong quặng cao.



14

Phần 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
- Nước thải của Nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit
- Nước suối Đạo, nơi tiếp nhận nước thải của Nhà máy chế biến tinh
quặng ilmenit
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Ảnh hưởng của nước thải Nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit đến
nước suối Đạo.
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành
- Địa điểm: Nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit, xã Động Đạt, huyện
Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên
- Thời gian tiến hành: Từ ngày 02/01/2019 đến ngày 01/05/2019
3.3. Nội dung nghiên cứu
Đề tài tiến hành nghiên cứu 4 nội dung sau:
1. Tổng quan về Nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit
2. Các nguồn phát sinh nước thải và biện pháp xử lý nước thải của Nhà
máy chế biến tinh quặng ilmenit.
3. Đánh giá ảnh hưởng của nước thải Nhà máy chế biến tinh quặng
ilmenit đến môi trường nước xung quanh.
4. Đề xuất một số giải pháp bảo vệ môi trường tại Nhà máy
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Phương pháp thu thập thông tin, kế thừa số liệu, tài liệu
- Đề tài này được thực hiện trên cơ sở thu thập, kế thừa có chọn lọc các
nguồn tài liệu từ giáo trình, bài giảng, các báo cáo, đề tài tốt nghiệp đại học..



15

- Thu thập các thông tin về nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit, thông
tin về công nghệ sản xuất chế biến tinh quặng, các nguồn phát sinh nước thải,
công nghệ xử lý nước thải và số liệu về hiện trạng chất lượng nước thải, nước
suối tiếp nhận.
- Các tài liệu, giáo trình liên quan đến vấn đề đang nghiên cứu
- Các báo cáo nghiên cứu, các kết quả đo đạc phân tích, báo cáo quan
trắc định kỳ.
- Tài liệu điện tử, báo mạng về hiện trạng khai thác chế biến tinh quặng
ilmenit.
3.4.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
Trong quá trình thực tập tại Nhà mày, em đã tiến hành khảo sát các
nguồn phát sinh nước thải, hệ thống xử lý nước thải và nguồn tiếp nhận nước
thải của Nhà máy.
3.4.3. Phương pháp tổng hợp và viết báo cáo
Số liệu được tập hợp và xử lý bằng phần mềm Microsoft Word,
Microsoft Excel, được so sánh đối chiếu với QCVN tương ứng, từ đó đưa ra
được những nhận xét, những vấn đề nổi bật của đề tài đang nghiên cứu.


16

Phần 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1. Tổng quan về Nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit
4.1.1. Vị trí địa lý
Nhà máy chế biến quặng tinh quặng ilmenit đặt tại xóm Vườn Thơng,
xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

Nhà máy nằm trong cùng một khu vực với Nhà máy luyện xỉ titan Phú
Lương, cả 2 nhà máy đều thuộc sở hữu của Công ty TNHH Xây dựng và phát
triển nơng thơn miền núi.

Hình 4.1. Vị trí nhà máy
Nhà máy chế biến tinh quặng ilmenit bắt đầu hoạt động từ năm 2008,
với công suất: 30.000 tấn/năm
- Sản phẩm: Tinh quặng ilmenit hàm lượng 52%
4.1.2. Công nghệ chế biến tinh quặng ilmenit
Quặng sa khống được ơ tơ vận chuyển tập kết tại sân bãi của nhà máy
và được máy xúc, máy đào (gạt tải đất quặng xuống máng sàng song). Dùng


17

bơm cao áp làm tan đất quặng và đẩy dòng hỗn hợp quặng - nước xuống các
hệ thống vít rửa ruột xoắn. Sau hệ thống này, quặng thô được tải tập trung qua
sàng phân loại, Đá thải được thải riêng, quặng có kích thước ≥ 0,5mm được
qua máy nghiền bi (nghiền nước) nghiền nhỏ và thông qua sàng phân loại
nhập vào quặng thành phẩm được băng tải vận chuyển lên để ráo nước trên
sân bãi. Để làm khô tinh quặng ilmenit, quặng được đưa vào sấy tại 2 dây
chuyền lò sấy quay. Trên băng tải ra sản phẩm của lò sấy quay có lắp các
thanh nam châm tuyển từ giúp loại bỏ sắt ra khỏi tinh quặng thành phẩm.
Hỗn hợp bùn thải được đưa về các hồ lắng bùn. Nước lắng trong được
tuần hoàn lại phục vụ sản xuất hoặc thải ra ngồi mơi trường.
Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất của nhà máy chế biến tinh quặng
ilmenit được thể hiện tại hình 4.2.
Thuyết minh cơng nghệ sản xuất và các cơng đoạn có phát sinh nước thải:
Ngun liệu đầu vào của nhà máy là quặng sa khoáng nguyên khai sẽ
được ô tô vận chuyển từ mỏ về đổ xuống sân tập kết nằm sát khu vực hố chứa

dung dịch quặng. Tại đây, các máy xúc, máy đào gạt quặng nguyên khai xuống
hố chứa dung dịch quặng, đồng thời với quá trình này các máy bơm hoạt động
liên tục bơm nước vào hố. Cơng nhân sử dụng vịi phun áp lực lớn phun xối
trực tiếp nước vào quặng. Quặng theo dịng nước trơi xuống hệ thống vít rửa
ruột xoắn. Quặng có tỉ trọng nặng sẽ được hệ thống vít rửa ruột xoắn đẩy
xuống băng tải, hỗn hợp nước và bùn sẽ chảy theo đường ống thu nước thải
chảy sang hố thu bùn. Lúc này sẽ có hai q trình song song như sau:
+ Quặng tách ra từ hệ thống vít rửa ruột xoắn rơi xuống băng tải được
băng tải vận chuyển lên máy nghiền bi nước. Tại đây quặng được nghiền nhỏ
và được sàng phân cấp. Các hạt quặng kích thước trên sàng được băng tải vận
chuyển đổ đống riêng. Các hạt quặng kích thước nhỏ, mịn dưới sàng được đổ
đống riêng và được vận chuyển ra bãi chứa cho ráo bớt nước.


×