陳宏貴 鄭海軍 華紹廣3

（1．中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司；2．國家環(huán)境保護(hù)礦山固體廢物處理與處置工程技術(shù)中心）

鐵礦石是鋼鐵工業(yè)的原料，我國鐵礦石的稟賦決定了在開采過程中會產(chǎn)生大量的圍巖、夾石和表土，這些圍巖、夾石和表土通常堆存在排土場。由于我國鐵礦石產(chǎn)量每年超過10億t［1］，因而排土場堆存了巨量的圍巖、夾石和表土［2-4］。在建設(shè)綠色礦山的政策背景下，排土場成為非常重要的二次資源，其綜合利用對環(huán)境的影響成為業(yè)界關(guān)注的焦點。

本文將介紹馬鞍山某露天鐵礦排土場資源綜合利用對大氣環(huán)境的影響。

1 概 況

該排土場距長江干流岸線約16 km，堆積物均為含鐵圍巖、夾石和表土，不屬于重污染重化工副產(chǎn)品。作為二次資源進(jìn)行綜合利用，屬政策鼓勵，且已備案。

項目新建破碎篩分廠房、產(chǎn)品堆場、壓濾廠房、卸料倉等，總建筑面積約5萬m2，生產(chǎn)能力1 000萬t/a，產(chǎn)品為14.1萬t/a含鐵圍巖、835.9萬t/a不同粒級砂石骨料（可對外銷售）以及150萬t/a生態(tài)修復(fù)原料（直接用于排土場生態(tài)修復(fù)）。項目生態(tài)修復(fù)區(qū)包括取料場區(qū)、加工場區(qū)、地表臨時堆存區(qū)、道路4部分，修復(fù)區(qū)面積209.1萬m2。

為了解該排土場綜合利用項目可能造成的大氣環(huán)境影響，進(jìn)行了預(yù)測研究。

2 大氣環(huán)境影響預(yù)測研究

2.1 廢氣產(chǎn)排情況

擬建項目廢氣主要為物料在取料、卸料過程中產(chǎn)生的粉塵，以及運輸、堆存等過程中產(chǎn)生的揚塵，因而污染物種類為顆粒物，排放方式均為無組織排放。廢氣污染物排放源強及污染防治措施見表1，無組織廢氣的監(jiān)測點位為企業(yè)邊界，監(jiān)測因子為顆粒物，監(jiān)測頻次為每年1次。

注：項目執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《鐵礦采選工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 28661—2012）。

2.2 廢氣源強核算

（1）取料粉塵。根據(jù)物料的賦存條件，設(shè)計采用傳統(tǒng)的水平臺階取料工藝。根據(jù)排土場物料性質(zhì)，物料不需要進(jìn)行穿孔、爆破，直接采用挖掘機(jī)鏟裝，礦用自卸汽車運送至物料臨時破碎車間進(jìn)行破碎。取料鏟裝過程的產(chǎn)塵量根據(jù)公式

計算，式中，Q為物料裝車時機(jī)械落差起塵量，kg/s；u為平均風(fēng)速，m/s，取2.1 m/s；H為物料落差，m，取0.8 m；w為物料含水率，%，取10%；t為單位時間裝車量，t/s，取4 t/s。

由此計算出物料裝車時機(jī)械落差的起塵量為0.001 kg/s，每年裝卸量為1 000萬t，則每年裝卸揚塵產(chǎn)生量為40 t/a。

物料裝車時，機(jī)械落差起塵量取決于物料落差、含水率以及裝車時間，評價要求設(shè)置霧化灑水噴頭及霧炮機(jī)，裝礦時不高于車廂，降低物料落差，裝載完畢后及時用篷布覆蓋，裝卸完畢后及時對場地進(jìn)行灑水。采取上述措施后，預(yù)計粉塵量可降低85%左右，則項目取料過程粉塵排放量為6 t/a。

（2）破碎系統(tǒng)粉塵。根據(jù)企業(yè)提供的資料，原料在進(jìn)破碎機(jī)前先進(jìn)行水沖洗，破碎過程為帶水破碎，且在破碎機(jī)上部密閉控塵、下部卸料口噴霧除塵，這樣的破碎過程幾乎不產(chǎn)生粉塵。因此，本研究不考慮破碎加工系統(tǒng)產(chǎn)生的粉塵，僅考慮進(jìn)破碎系統(tǒng)時的卸料粉塵。

礦石經(jīng)自卸汽車卸料進(jìn)入破碎生產(chǎn)線的進(jìn)料口，卸料產(chǎn)塵量根據(jù)式（1）（其中H取0.5 m，t取2 t/s），計算出礦石卸料時機(jī)械落差的起塵量為0.001 kg/s，每年裝卸量為1 000萬t，則每年裝卸揚塵產(chǎn)生量為20 t/a。卸料口內(nèi)設(shè)置有灑水噴淋裝置及霧炮機(jī)。通過霧炮機(jī)和水噴淋除塵后，可以顯著降低粉塵產(chǎn)生量，預(yù)計粉塵量可降低85%左右，則項目取料過程粉塵排放量為3 t/a。

（3）車輛運輸揚塵。根據(jù)項目可行性研究報告，從排土場取出的物料直接經(jīng)4 m3鏟運機(jī)裝入TR50型礦用自卸汽車后，運送至物料臨時破碎車間破碎。內(nèi)部運輸平均運距1.5 km，TR50型自卸汽車30臺工作、3臺備用。

根據(jù)《大氣環(huán)境影響評價實用技術(shù)手冊》［5］，項目車輛運輸揚塵可按公式

計算，式中，Q為每輛汽車行駛揚塵，kg/（km·輛）；v為汽車速度，km/h，取15 km/h；w為汽車質(zhì)量，t，載重45 t，空載20 t，總質(zhì)量為65 t；p為道路表面粉塵量，kg/m2，取0.2 kg/m2。則Q重載=1.23 kg/（km·輛），Q空載=0.45 kg/（km·輛）。

項目運輸?shù)缆窞⑺螅瑓⒖肌兑萆⑿怨I(yè)粉塵控制技術(shù)》［6］確定抑塵效率為80%，運輸揚塵產(chǎn)生量為560 t/a、排放量為112 t/a。

（4）臨時堆土場揚塵。根據(jù)項目可行性研究報告，設(shè)有一處臨時堆土場，面積約為25.9萬m2。定期對堆場灑水，灑水次數(shù)根據(jù)天氣情況而定，確保物料表面保持一定的水分，控制風(fēng)蝕揚塵。

風(fēng)力起塵源強采用公式計算，式中，Q為堆場起塵強度，mg/s；U為地面平均風(fēng)速，m/s，取2.1 m/s；A p為堆場表面積，萬m2，25.9萬m2；η為堆場抑塵效率，由于尾泥含水量高，且進(jìn)行灑水抑塵，按90%計。

經(jīng)計算，在正常情況下本項目臨時堆土場起塵速率為1.49 kg/h，起塵量為13.05 t/a。

3 結(jié)論

（1）某露天鐵礦排土場資源綜合利用項目采用一系列成熟的抑塵措施后，裝卸揚塵產(chǎn)生量為6 t/a，破碎系統(tǒng)粉塵排放量為3 t/a，車輛運輸粉塵排放量為112 t/a，臨時堆土場揚塵量為13.05 t/a。

（2）根據(jù)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量公報，項目所在區(qū)域為不達(dá)標(biāo)區(qū)；根據(jù)現(xiàn)狀監(jiān)測，項目地及其下風(fēng)向監(jiān)測點TSP、PM10、PM2.5日均濃度標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)均小于1，滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）［7］中的二級標(biāo)準(zhǔn)。

（3）距離項目區(qū)域最近的敏感點為南側(cè)345 m處的村莊，項目采取有效的污染防治措施后，可達(dá)標(biāo)排放，對周邊大氣環(huán)境及敏感點的影響較小。