楊茹夢，陳江濤

（河南華測檢測技術(shù)有限公司，鄭州 450000）

礦山資源的開發(fā)利用對我國經(jīng)濟發(fā)展起著重要作用，但也可能破壞生態(tài)環(huán)境[1-3]。礦石開采與廢石/尾礦堆存占用土地，破壞土壤和地質(zhì)環(huán)境，廢石、廢渣等固體廢物對周圍的土地、河流和大氣產(chǎn)生污染[4-6]。采選加工過程中，廢水、廢氣排放對土壤、水體和大氣環(huán)境等造成危害[7-8]。目前，我國礦山環(huán)境治理已經(jīng)取得一定成效[9]。原石及廢石堆場覆蓋防塵網(wǎng)或防塵布，阻止揚塵的擴散；礦石運輸過程中，防塵網(wǎng)的使用、道路硬化和灑水使運輸粉塵產(chǎn)生量降低；選礦過程中，破碎、篩分等工藝產(chǎn)生的工業(yè)粉塵經(jīng)有組織收集后統(tǒng)一處理；選礦廢水經(jīng)處理后回用，基本不外排。但是，與發(fā)達國家相比，我國還存在較大差距。一是處理技術(shù)水平不高；二是處理裝置能力不足；三是管理制度不夠完善。

現(xiàn)階段，黑色金屬礦采選業(yè)環(huán)境保護主要存在3個問題。一是露天采礦過程中，作業(yè)面大且不固定，造成鑿巖、爆破等產(chǎn)生的無組織廢氣含有較高濃度的顆粒物及有毒有害氣體；二是選礦過程中，礦石帶走及管線泄漏造成含有較高濃度石油類、總磷、總鉻等有害物質(zhì)的廢水外排；三是尾礦庫滲漏造成周邊土壤及水環(huán)境污染。本文根據(jù)第二次全國污染源普查的實地調(diào)研，對黑色金屬礦采選業(yè)產(chǎn)排污節(jié)點進行識別，為進一步明確行業(yè)產(chǎn)排污情況提供參考。

1 行業(yè)產(chǎn)排污的主要影響因素

1.1 行業(yè)產(chǎn)污的主要影響因素

黑色金屬礦采選業(yè)主要包括采礦和選礦，對本行業(yè)產(chǎn)污量影響較大的因素主要包括原料、產(chǎn)品、工藝和企業(yè)規(guī)模。

1.1.1 原料與產(chǎn)品

采礦的產(chǎn)品是選礦的原料，選礦的產(chǎn)品為富含有用礦物的精礦和主要為脈石礦物的尾礦。采礦是對礦體進行開采，選礦是處理采礦得到的不同品位、不同類型的礦石。由于礦石原料的品位不同，廢棄物產(chǎn)生量存在差異。選礦階段，不同品位、不同種類的礦石采用的選礦工藝也不同。

1.1.2 工藝

采礦主要分為露天開采和地下開采，不同開采方式采用的工藝差異較大。絕大部分原礦品位較低，采出后，為獲得高品位的精礦，要進行復(fù)雜的選礦。采用不同的生產(chǎn)工藝，污染物產(chǎn)生情況會有差別。同時，設(shè)備自動化程度不同，也會造成產(chǎn)排污系數(shù)有較大差異。小型礦山一般采用氣動鑿巖設(shè)備，生產(chǎn)效率低，使用過程中會產(chǎn)生大量粉塵、鑿巖污水。大型礦山采用自動化液壓設(shè)備或者電動鑿巖設(shè)備，鑿巖效率高，產(chǎn)生的粉塵和污水量少，極大改善了作業(yè)環(huán)境。

1.1.3 企業(yè)規(guī)模

我國小型礦山企業(yè)數(shù)量較多，其經(jīng)濟實力有限，沒有能力配置先進污染治理設(shè)施，生產(chǎn)現(xiàn)場廢氣無組織排放現(xiàn)象較為嚴重，廢水存在直排現(xiàn)象。大型礦山企業(yè)經(jīng)濟實力強，擁有先進的機械設(shè)備和優(yōu)良的礦井通風系統(tǒng)，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物少。同時，大型礦山企業(yè)采用先進的污染治理設(shè)施，減少污染物排放。

1.2 行業(yè)排污的主要影響因素

1.2.1 廢氣

露天開采中，爆破會產(chǎn)生粉塵和炮煙，鏟裝和運輸會產(chǎn)生路面揚塵，一般采用無組織排放，采礦生產(chǎn)設(shè)備為非固定排放源。地下開采中，井下廢氣產(chǎn)生于井下鑿巖、爆破、鏟裝和破碎等環(huán)節(jié)。露天開采與地下開采一般通過濕式作業(yè)或灑水抑塵減少粉塵產(chǎn)生量。井下粉塵、炮煙等廢氣過濾后經(jīng)風井排放，選廠破碎、篩分車間產(chǎn)生的粉塵過濾后經(jīng)煙囪排放，常用處理設(shè)備為旋風除塵器和布袋除塵器。

1.2.2 廢水

目前，國內(nèi)采礦廢水、礦涌水使用的處理技術(shù)包括沉淀分離法、化學混凝法等，較為常用的是沉淀分離法。選礦廠浮選、重選等工藝產(chǎn)生的廢水一般與尾礦一起進入尾礦庫，精礦濃密池沉淀過程產(chǎn)生的溢流水或脫水過程產(chǎn)生的廢水一般經(jīng)簡單沉淀后回用于選礦，部分選礦廠則將其與尾礦水一起排入尾礦庫，匯入尾礦庫的水經(jīng)沉淀澄清、自然降解后，上清液經(jīng)高位水池返回選礦工藝回用。選礦過程中，篩分車間、皮帶走廊及礦石轉(zhuǎn)運站會產(chǎn)生地面沖洗水，濕法除塵也產(chǎn)生一定廢水，其主要污染物為含原礦粉末的懸浮物，廢水一般經(jīng)沉淀后回用或排放?，F(xiàn)階段，各選礦企業(yè)選礦廢水回用率普遍大于90%，部分企業(yè)選礦廢水回用率達到100%。

2 行業(yè)產(chǎn)排污節(jié)點及治理情況

黑色金屬礦在采礦和選礦作業(yè)中會排出大量廢物，采礦會產(chǎn)生廢氣、粉塵、廢石和礦坑涌（積）水，選礦會產(chǎn)生尾礦、粉塵和生產(chǎn)廢水，尾礦庫、排土場揚塵等影響周圍生態(tài)環(huán)境，尤其是大氣環(huán)境、水環(huán)境和土壤環(huán)境。黑色金屬礦采選業(yè)排放的主要污染物是廢氣和廢水，其主要來自采礦廠（包括地下礦、露天礦）和選礦廠。

2.1 廢氣

地下礦山在井下作業(yè)，井下有巷道、采場和工作面。鑿巖爆破、礦石運輸?shù)茸鳂I(yè)產(chǎn)生大量粉塵。采用系統(tǒng)通風、局部通風、濕式作業(yè)和密閉等技術(shù)措施，控制污染排放。露天礦山的廢氣特征污染因子是粉塵，鉆孔、爆破、鏟裝和運輸?shù)入A段均會產(chǎn)生粉塵，其產(chǎn)排污情況如圖1 所示。選礦廠的礦石運輸、轉(zhuǎn)載、破碎和篩分也產(chǎn)生大量粉塵，其產(chǎn)排污情況如圖2所示。

圖1 采礦廠廢氣產(chǎn)排污情況

圖2 選礦廠廢氣產(chǎn)排污情況

若采裝過程采用濕式穿孔和鑿巖作業(yè)，則粉塵產(chǎn)生量較少，若在爆堆干燥的情況下作業(yè)，電鏟作業(yè)揚塵量較大，企業(yè)會在工作平臺上空采用噴射式灑水車灑水的方式降塵。目前，很多企業(yè)都采用先進的微差爆破技術(shù)，加強裝藥和填塞作業(yè)管理，避免大規(guī)模開炸，降低粉塵影響范圍，若進行深凹開采，爆破揚塵對外環(huán)境影響較小。轉(zhuǎn)載運輸產(chǎn)生的揚塵與運輸距離、地形地貌、車型、風速等均有關(guān)，采礦廠常用噴水車噴淋灑水、運輸?shù)缆穬蓚?cè)設(shè)置管道式噴淋灑水降塵系統(tǒng)、灑抑塵劑、設(shè)置抑塵網(wǎng)等方式，減少轉(zhuǎn)載運輸揚塵。選礦廠粉塵主要在破碎、篩分階段產(chǎn)生，破碎與篩分產(chǎn)生的廢氣多采用密閉抽塵，經(jīng)除塵器處理后排放至大氣中。常用的除塵器有布袋除塵器、濕式除塵器和旋風除塵器等，有時，為提高除塵效率，可采用旋風除塵器和布袋除塵器組合的兩級除塵裝置。不同的除塵裝置具有不同的效率，在密閉空間，粉塵收集率大大提高，除塵器能有效降低粉塵污染，除塵效率最高能超過95%。

2.2 廢水

礦山廢水主要有露天礦坑水、地下礦井水、廢石堆場淋溶水和選礦廠排出的選礦廢水等。原礦在采礦場經(jīng)過鉆孔、爆破、鏟裝、運輸?shù)裙ば虍a(chǎn)出鐵礦石，并產(chǎn)生礦坑水或礦井涌水。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，礦坑水或礦井涌水在不同的采選礦廠具有不同的用途，根據(jù)距離，大致將其分成兩類。當采礦廠與選礦廠距離較近，礦坑涌水經(jīng)過沉淀分離或經(jīng)水泵打入高位水池沉淀后供選礦使用；當采礦廠與選礦廠距離較遠時，礦坑涌水經(jīng)過沉淀分離或經(jīng)水泵打入高位水池沉淀后用于礦區(qū)運輸?shù)缆返膰姙⒔祲m、廠區(qū)綠化，也有部分企業(yè)直接將其排放至外環(huán)境中。

選礦廠廢水主要為選礦生產(chǎn)廢水、濕式除塵器廢水、地坪沖洗水等。為節(jié)約成本，選礦廠廢水回用率較高，很多選礦廠廢水回用率可達100%。選礦廠廢水回用情況如下：選礦廠直接產(chǎn)生的設(shè)備冷卻廢水、地坪沖洗水和濕式除塵器廢水進入尾礦濃縮池，上層澄清水直接返回選礦廠回用，其余隨尾礦排入尾礦庫；尾礦庫澄清水也返回選礦廠回用；精礦車間的精礦經(jīng)濃縮池濃縮后，上層澄清液返回選礦廠回用；精礦過濾水大部分進入回水泵站返回選礦廠回用，少部分凈化后返回精礦車間回用。

3 結(jié)論

黑色金屬礦采選業(yè)是我國的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，但也會造成環(huán)境污染。本文分析了黑色金屬礦采選過程中產(chǎn)排污的主要影響因素及治理情況，確定了黑色金屬礦采選業(yè)產(chǎn)排污節(jié)點，從而為行業(yè)產(chǎn)排污核算提供參考。