大冶铁矿矿山环境恢复治理及其生态恢复的现状

(武汉工程大学资源与土木工程学院 湖北 武汉 430074)

大冶铁矿矿山环境恢复治理及其生态恢复的现状

张惠君代康

(武汉工程大学资源与土木工程学院湖北武汉430074)

矿山开采是我国社会及经济发展的重要生产活动，但同时也带来了侵占耕地、生态破坏、环境污染、地质灾害等严重问题。本文以武钢资源集团大冶铁矿为例，通过查询资料，阐述大冶铁矿开采目前的生态环境，及其存在的生态问题，分析了大冶铁矿综合治理措施，并指出未来需要解决的问题及发展趋势。

铁矿;环境保护;恢复治理;生态恢复

引言

人类矿业开采活动由来已久，然则矿业开采给人类带来大量财产的同时，也给当地生态环境造成了严重污染和破坏。不合理的矿山开采，不仅使原有的耕地，植物生态系统遭到破坏，也会浪费宝贵的矿石资源，使得生态修复任务越来越严峻。本文以武钢资源集团大冶铁矿为例，通过查询资料，阐述大冶铁矿开采目前的生态环境，分析其存在的生态问题，提出大冶铁矿综合治理措施。

一、工程背景

大冶铁矿隶属于武汉钢铁集团矿业有限责任公司，位于湖北省黄石市铁山区，矿区气候属于四季分明，历年平均降雨量为1402.1mm，最大降雨量为2212.8mm[2]。矿区占地面积约为16463.66亩，其中工业生产用地占了将近90%。工业用地几乎全为山地，高低起伏较大[2，3]。

二、矿山环境问题

矿山开采引起的生态破坏有3个过程:(1)开采活动对土地的直接破坏。(2)开采过程中产生大量的尾矿等固体废弃物的堆积需占用大面积的堆置场地，对原有生态系统造成的破坏。(3)开采过程中的废水、废气和固体废弃物中的有害成分，通过径流、大气交流等方式，可对矿山周围地区的大气、水体和土地造成污染[4]。

(1)大气污染。大冶铁矿球团生产目前采用8m2和10m2竖炉各一座,采用竖炉焙烧工艺生产氧化球团矿。当铁精矿S含量高于0.3%时，SO2排放超标，大冶铁矿竖炉烟气采用2台电除尘器净化，未采用脱硫设施，烟尘和SO2能达标排放，SO2年排放总量较高，大气污染严重[2]。矿区环境空气监测见下表1。

表1 矿区环境空气质量监测(mg/m3)

注：执行《环境空气质量标准》(GB3095-1996)及其修改单中的二级标准。

(2)水质污染。大冶铁矿的开采破坏地下水水均衡系统，矿坑排水、矿山废水、废渣、尾矿的排放等引起的污水，未经处理直接排入江湖中，造成水质污染。据对大冶铁矿、铜绿山、铜山口等大中型开采矿山周围地域地下水调查发现，其水区受金属和有毒组分的污染严重，主要污染因子有NO-3，NO-2，NH+4，SO2-4，Cl-，总硬度、总固体等[4]。

(3)废石堆存，侵占土地。大冶铁矿固体废物主要有采矿废石、选矿尾矿和除尘灰。其中采矿废石通过建材加工和露天坑回填得到了部分综合利用；除尘灰返回原料仓得到全部回用；选矿尾矿产生量平均每年约100万吨排入尾矿库堆存。固体废弃物总占地面积为4.63km2，其中露天开采废石占地约3.524km2，排土场废石总容量16430万m3。不仅占用大量土地，而且还严重影响了矿区内的生态环境，造成大气、水污染，水土流失等严重现象[5]。

三、生态恢复措施

矿山生态环境保护与恢复坚持“谁开发、谁保护，谁污染、谁治理，谁破坏、谁恢复，谁受益、谁补偿”的原则；坚持生态优先、综合治理的原则；坚持安全稳定、防灾避险的原则；坚持统筹规划、分步实施的原则。大冶铁矿的生态恢复措施主要从以下方面进行。

(一)废气处理。大冶铁矿球团厂由原实施改为袋式除尘器，优化现有管道系统、风机和烟气收集系统,增建烟气脱硫系统。脱硫系统采用石灰石-石膏法脱硫工艺，石灰石粉作脱硫吸收剂，与水混合揽拌制成脱硫浆并注入脱硫塔，然后，吸收液与烟气接触混合，使得SO2与浆液中的CaCO3进行反应，最终反应物为石膏，该工艺脱硫效率可达95%。

(二)废石处理。矿山生产产生的废石少部分用于建材，大部分废石场堆存；尾矿少部分用于井下充填实验，大部分排往尾矿库堆存。加强废石处理从以下几个方面：

(1)将井下废石运到露天采坑回填，减少废石增量。井下采掘废石年产生量，东采约5.4万吨，西采约8.5万吨，均分别排入东西采露天坑内。

(2)开展高效选矿工艺技术研究，将抛尾废石做建筑石材，每年可减少尾矿15～20万m3，降低了选矿电耗和尾矿库的尾矿堆积量。

(3)开展充填采矿法实验，用选矿尾砂进行空场胶结充填，提高尾砂利用率，降低尾矿排放量与尾矿库库容需求，实现采空区与尾矿的互为资源利用。大冶铁矿采用全尾砂充填采矿法后累计回收铁矿石13万吨，矿石采出品位达44.5%，矿石回收率提高到90.7%，贫化率低至7.8%。

(三)废水处理。矿区共有4个主要污水处理站，铁口坎污水处理后直接外排，尖林山污水处理后排往选厂回用，东竖井污水处理后排往球团回用，选矿车间污水通过沉淀池厂内循环使用[2]。大冶铁矿日处理生产废水9000m3，每年矿山节约用水360万m3。在此基础上矿山应不断完善井下废水综合利用工程配套设施，对厂区现有用水设备进行水量平衡测试，优化水循环系统，优化选厂生产用水管网系统。将多余井下废水引入球团厂、绿化、路面降尘等环节循环利用，加强白雄山尾矿巧废水回用工程建设，减少废水排放量，提高废水循环利用率[6]。

四、结语

矿山环境保护与综合治理是一个复杂的系统工程，应加强技术合作，多学科联合攻关，研究防治复垦区水、土污染的预测和预防途径，选择适宜的复垦区总体设计。并且从矿山开发利用方案开始，将矿山综合治理同步纳入矿山开发工程。推广“清洁生产”采矿技术的开发与应用，积极倡导尾矿和废石的综合开发利用，加强对环境保护及治理的监督和管理，增加环境治理资金的投入，保证矿山企业对环境治理的投入。

[1]杨金燕,杨锴,田丽燕,黄仁豪.我国矿山生态环境现状及治理措施[J].环境科学与技术,2012,S2:182-188.

[2]苗迎春.大冶铁矿绿色矿山建设途径研究[D].湖北大学,2013.

[3]章启忠.大冶铁矿深凹露天转地下开采的几个安全问题研究[D].武汉科技大学,2007.

[4]李君浒,董永观,董志高.我国矿山环境的治理现状与前景[J].生态经济,2008,12:76-81.

[5]殷珂,滕建华,李靓华.大冶铁矿的绿色矿山之路[N].黄石日报,2011-11-28003.

[6]梅惠,李长安.湖北省矿山环境问题及治理对策研究[J].中国地质大学学报(社会科学版),2006,02:33-37.

张惠君(1993-)，女，汉族,湖北鄂州，研究生，武汉工程大学资源与土木工程学院，采矿工程。