APP下载

浅谈尾矿对黎河水环境的影响

2011-09-03周海明梁秋云

水利技术监督 2011年5期
关键词:矿砂选矿厂尾水

周海明 梁秋云 张 帅

(天津市引滦工程黎河管理处,河北遵化 064200)

随着遵化市采矿业的迅速发展,在带动了当地经济发展的同时,也给黎河水环境带来了负面影响。因为在开采过程中,产生大量的选矿尾水、废料和废渣,选矿尾水经简单沉淀后直接排入河道,有相当一部分废料随选矿尾水进入黎河水体,造成水质污染,而且大量悬浮物在河道沉积,造成河道严重淤积,使行洪能力大大降低,给黎河两岸居民生产生活带来潜在的威胁。

笔者在分析了尾矿对黎河安全输水影响的基础上,提出了几点治理措施和建议。

1 黎河两岸铁尾矿基本概况

1.1 黎河水环境现状

引滦入津工程是将河北省境内的滦河水跨流域引入天津市的城市供水工程,其中利用黎河河道输水是引滦输水线路的重要组成部分。黎河水系均发源于现遵化市,是典型的山前行洪排沥河道。黎河流域面积560km2,河道全长76km,其中引滦工程利用输水段长57.6km,占总输水线路长度的1/4。因为黎河是天然河道,实行开放式管理,管辖段较长,管理任务繁重。

近年来由于流域降雨较少、伴随着经济发展地下水位下降,导致水道堵塞或被占用情况严重,特别是黎河上中游段支流受附近铁选矿影响,支流河道内尾矿淤积严重,两侧尾矿堆积如山,给黎河水质及输水安全带来了潜在的威胁。

1.2 铁尾矿概述

我国有5个主要铁矿储量集中分布地区,其中遵化属于冀东—北京地区铁矿分布区,铁矿几乎全为“鞍山式”沉积变质型,主要特点是:除极少富矿外,约占储量的98%为贫矿,含铁量20%~40%,平均 30%左右,必须经过选矿处理,精选后含铁量可达60%以上。

铁尾矿是在开采、分选矿石、将铁矿石磨细后排放的暂时不能利用的固体或粉状废料。铁矿尾矿具有数量大、粒度细、类型繁多、性质复杂的特点。当前黎河两岸由于大部分小选厂设备落后,自动化程度低,每选出1吨铁精粉要排出2.5~3t尾矿,每处理1t原矿需要消耗11~14t水,尾矿不仅占用耕地,而且严重破坏生态平衡并造成环境污染,铁尾矿的化学成分见表1。

表1 铁尾矿的化学成分(%)

1.3 黎河两岸选矿厂

经过对黎河流域及主要支流两岸1000m范围的调查发现。黎河两岸铁选厂林立,临河的选矿厂有 40家(见表 2)。黎河两岸的选矿厂年平均生产铁精粉能力为10万t,每年产生的尾矿废料约1200万t。

黎河沿岸堆积大量尾矿砂,占用大量土地,两岸大型尾矿库堆积高度均已超过7m,一旦发生较大降雨就有垮坝危险,大量尾矿砂受降雨冲刷进入河道,很容易造成引滦水质污染、河道淤积。

表2 黎河两岸选矿场统计表

2 尾矿对黎河输水安全的影响

2.1 尾矿水和尾矿砂起尘对黎河水质的影响

两岸采矿业在带动当地经济发展的同时,也带来了许多环境问题。开采过程中,会产生大量的选矿尾水、废料和废渣(如石粉、矿砂),选矿尾水经简单沉淀后直接排入河道,而大部分废料随选矿尾水进入黎河水体。排入河道后造成黎河水体污染、混浊,氮、磷、金属和悬浮物含量增高,给位于下游的于桥水库水质带来较大影响。

黎河两岸铁矿尾已磨至0.115~0.107mm以下,为细尘和极细尘。当尾矿泥浆沉积,水分蒸发后,经过长期的风吹日晒,使尾矿砂干燥,干滩表面会产生裂缝,底部粉尘逐渐变干,在风力的作用下形成风流沙,尤其是遵化地区大风频繁,尾矿库表面产生的粉尘可达到很远距离,特别是在干旱多风时节,往往会发生矿尘暴,对大气、土地和黎河造成严重污染。

2.2 尾矿库对黎河河道安全运行的影响

黎河两岸中小型特别是民营小型矿山的尾矿库存在问题较多。这些选矿厂在选出有价值的精矿后会排出大量的尾矿料,在黎河两岸修筑堤坝形成尾矿库,用湿法将尾矿料输送至库内沉淀堆存。

这些尾矿库存在严重的安全隐患。

堆积坝体稳定性差。许多尾矿坝的排水系统不完善,因而坝体浸润线很高,使坝体大部分处于饱和状态,严重威胁着尾矿库的安全稳定。

尾矿坝大多已达到或接近最初设计高度,普遍存在加高扩容的问题,存在着严重的危害隐灾。

尾矿坝位于地震高烈度区,地震时易产生液化,以往地震会引起尾矿库的液化、裂缝以及沉降等问题。现在在地震高烈度地区的尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源。

各种天然的(雨水、地震、鼠洞等)和人为的(管理不善、蓄意破坏等)不利因素时时刻刻或周期性的威胁其安全。

这些民营小型尾矿库,安全没有保障,随时可能发生垮坝事故。一旦大量尾矿随雨水大量涌入黎河河道将严重影响黎河输水及行洪安全,这将给工农业生产及人民生命财产造成重大的灾害和损失。

3 黎河两岸尾矿的治理措施

3.1 选矿厂做好污水处理

干流和支流两侧的选矿厂,应根据每日尾水的排放量建一定面积的沉降塘,最好采用多个小塘串联的方式,使沉降的尾水逐级排放,尾水在每个沉降池中应能滞留足够长的时间,使排出的水澄清,同时,促使铁、锰的沉淀,减轻对水体的污染压力,也可防止含大量矿砂的尾水淤积河床,影响河床的稳定性。

3.2 尾矿库进行水土保持

需要对尾矿坝薄弱环节进行加固护坡,修建截水沟、排水沟和引水沟,还应对尾矿库表面进行固化,复土植草,以达到防尘和固沙作用。对于危库完全不具备安全生产的基本条件,必须停产,排除险情,并迅速向安全生产监督管理部门和当地政府报告,启动相应的应急预案。

3.3 合理堆放和处理尾矿砂

尾矿砂都是露天堆放,细小的粉尘既容易被风吹起污染大气,影响空气的质量,靠河岸堆放的废渣也极易随降雨流失,进入水体。为防止尾矿的污染,应将露天堆放场临时用覆盖材料遮盖,促使厂家尽快寻找、挖掘废渣的用途,处理、利用废渣,消除潜在污染源。对没有能力进行尾水和废渣处理的小型铁选矿厂,应下决心实行关停并转。

3.4 将尾矿砂加以利用

将尾矿砂加以利用作建筑材料、作土壤改良剂及磁化复合肥、作井下采空区充填料、尾矿复垦等,不仅能够大量消耗尾矿,既利用了废物,减少对环境污染、对引滦水质污染,又节约了大量土地,还可以解决淤积河道的问题、创造经济效益。

[1]贾清梅,张锦瑞,李凤久.铁尾矿的资源化利用研究及现状.矿业工程,2006,7-9

[2]封光寅,章厚玉,张孝军等.泥沙群体颗粒平均粒径及平均沉速计算方法的修正.南水北调与水利科技,2003.12

[3]张鸿雁,王元,陈祥芬.铁矿尾矿库区粉尘污染源强研究,西安建筑科技大学学报,1998,04

猜你喜欢

矿砂选矿厂尾水
工厂化循环水尾水治理系统技术
掺铁尾矿砂细集料的水泥混凝土性能分析
铁尾矿砂混凝土力学特性实验研究
水产养殖尾水处理技术研究进展
城镇污水处理厂尾水排放对水环境影响及对策
响应面法优化铁尾矿砂对铜(II)的吸附条件
重金属酸性废水回用选矿厂的试验研究
复合人工湿地处理污水处理厂尾水的设计
铅锌选矿厂尾矿综合利用途径的研究
依靠技术创新促进选矿厂洗选加工健康发展