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 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 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. 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Chƣơng 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.
KHÁI QUÁT VỀ LỊCH SỬ TÌM KIẾM, KHAI THÁC THIẾC 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. Năm 1940, thế giới khai thác đƣợc 240. Năm 1957, thế giới sản xuất đƣợc 200. 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.
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; 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com + 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. Sản lượng khai thác thiếc qua các thời kỳ như sau (nghìn tấn SnO2) Năm 1850 1913 1937 1945 1950 1955 1960 1966 1971 1981 1991 1995 Sản lƣợng 84 127 196 87 164 170 137 166 185 243 197 250 tinh quặng [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 SnO2; 1957 – 1980 sản lƣợng khai thác ở vùng Pia Oac đạt 9.901 tấn SnO2 với hàm lƣợng trung bình 1305 g/m3. Ở Tam Đảo đạt 3.500 tấn SnO2 với hàm lƣợng 1348 g/m3.
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/m3 [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. 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 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. 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].
Tổng hợp mỏ và điểm quặng tỉnh Thái Nguyên Quy mô Điểm TT Loại khoáng sản Tổng số Mỏ lớn Mỏ vừa Mỏ nhỏ quặng 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] 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Trữ lượng một số khoáng sản chính Đơn vị: triệu tấn Trữ lƣợng STT Loại khoáng sản Trữ lƣợng Ghi chú tiềm năng I Năng lƣợng 90,535 - 1 Than đá 87,055 - Cấp A, B, C1, C2 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 Be và 30.
TỔNG QUAN VỀ ĐỊA HÓA, KHOÁNG VẬT THIẾC VÀ CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG THIẾC 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]. 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.
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.