HỌCVIỆNNÔNGNGHIỆPVIỆTNAM
HOÀNG THẾ PHI
ĐÁNHGIÁHIỆNTRẠNGMÔITRƯỜNGKHUVỰC
KHAITHÁC,TUYỂNQUẶNGBAUXITVÀĐỀXUẤT
GIẢIPHÁPBẢOVỆMÔITRƯỜNGTẠITHỊTRẤN
LỘCTHẮNG,HUYỆNBẢOLÂM,TỈNHLÂMĐỒNG
Chuyên ngành:
Khoa học Môi trường
Mã số:
60.44.03.01
Người hướng dẫn khoa học:
TS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày
Tác giả luận văn
Hoàng Thế Phi
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan .................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ....................................................................................................................... ii
Mục lục .......................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... v
Danh mục bảng ............................................................................................................... vi
Danh mục hình .............................................................................................................. viii
Trích yếu luận văn .......................................................................................................... ix
Thesis abstract .................................................................................................................. x
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.
Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1
1.2.
Giả thiết khoa học ............................................................................................... 2
1.3.
Mục đích nghiên cứu .......................................................................................... 2
2.2.1.
Các vấn đề môi trường chính liên quan ............................................................ 17
2.2.2.
Các chỉ số đánh giá của các vấn đề môi trường chính liên quan ...................... 20
2.3.
Các giải pháp bảo vệ môi trường hiện đang được áp dụng trong khai thác
và tuyển quặng Bauxit ...................................................................................... 21
2.3.1.
Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước............................................... 21
2.3.2.
Giải pháp giảm thiểu ÔNMT không khí ........................................................... 21
2.3.3.
Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm tới môi trường đất và cảnh quan địa hình
địa mạo ............................................................................................................. 21
Phần 3. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu ....................................... 23
3.1.
4.1.2.
Đặc điểm khí hậu, thuỷ văn .............................................................................. 32
4.1.3.
Đặc điểm về địa hình và địa chất ...................................................................... 37
4.1.4.
Đặc điểm kinh tế xã hội .................................................................................... 38
4.2.
Hiện trạng hoạt động khai thác và tuyển quặng ............................................... 39
4.2.1.
Hiện trạng hoạt động ........................................................................................ 39
4.2.2.
Hiện trạng phát sinh chất thải và quản lý, xử lý môi trường của Công ty
TNHH MTV Nhôm Lâm Đồng ........................................................................ 43
4.3.
Đánh giá hiện trạng môi trường khu vực khai thác và tuyển quặng Bauxit ..... 48
4.3.1.
Giải pháp bảo vệ môi trường đất ...................................................................... 68
4.4.4.
Giải pháp đối với cảnh quan, địa hình .............................................................. 69
Phần 5. Kết luận kiến nghị ........................................................................................... 71
Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 73
iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Nghĩa tiếng việt
BOD5
Nhu cầu ôxi sinh học
BTNMT
Bộ Tài nguyên và Môi trường
BVMT
Bảo vệ môi trường
Thuốc nổ TNT
TSF
Hồ thải quặng đuôi
TS
Tổng chất rắn
TSS
Tổng chất rắn lơ lửng
(WB)
Ngân hàng Thế giới
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Phân bố trữ lượng bauxit ở các châu lục ........................................................ 4
Bảng 2.2. Những nước có tài nguyên bauxit lớn hàng đầu thế giới ............................... 4
Bảng 2.3. Sản lượng khai thác, chế biến bauxit hàng năm trên thế giới ........................ 5
Bảng 2.4. Những nước khai thác bauxit, sản xuất alumin và nhôm trên thế giới .......... 5
Bảng 2.5. Thành phần khoáng vật chính của quặng bauxit ............................................ 7
Bảng 2.6. Tổng hợp kết quả phân tích hóa lý mẫu bùn quặng đuôi - mỏ bauxit
Bảo Lộc ........................................................................................................ 16
Bảng 2.7. Thành phần hoá học và hàm lượng của các chất trong quặng đuôi từ
lấy mẫu ......................................................................................................... 60
Bảng 4.14. Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt của nhà máy tuyển ................... 61
Bảng 4.15. Kết quả phân tích các chỉ tiêu kim loại nặng trong đất ................................ 62
vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ khai thác bauxit ở mỏ Weipa (Úc) ....................................... 8
Hình 2.2. Sơ đồ tuyển quặng bauxit ở mỏ Weipa (Úc) .................................................... 9
Hình 2.3. Sơ đồ công nghệ thải quặng đuôi ở mỏ Weipa (Úc) ...................................... 10
Hình 2.4. Sơ đồ công nghệ khai thác của bauxit Nhân Cơ-Đăk Nông........................... 14
Hình 2.5. Sơ đồ quy trình công nghệ tuyển quặng bauxit-Công ty khoáng sản
Bảo Lộc .......................................................................................................... 15
Hình 2.6. Tình trạng an toàn của các đập chắn theo đánh giá của đơn vị ...................... 18
Hình 2.7. Số lượng các sự cố đập thải quặng đuôi trên thế giới .................................... 19
Hình 3.1. Sơ đồ vị trị lấy mẫu đất khu vực khai thác, tuyển .......................................... 25
Hình 3.2. Sơ đồ lấy mẫu môi trường không khí khu vực khai thác và tuyển................. 27
Hình 3.3. Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước mặt, nước ngầm tại khu vực mỏ tuyển ................. 28
Hình 4.1. Vị trí khu vực nghiên cứu............................................................................... 31
Hình 4.2. Sơ đồ quy trinh công nghệ khai thác bauxit -Cty TNHH MTV nhôm
Lâm Đồng ....................................................................................................... 41
Hình 4.3. Sơ đồ công nghệ tuyển khoáng bauxit -Công ty TNHH MTV nhôm
Lâm Đồng ....................................................................................................... 43
Hình 4.4. Sơ đồ quy trình thải quặng đuôi ..................................................................... 47
Hình 4.5. Diễn biến nồng độ khí độc, bụi và tiếng ồn trong không khí (20112015)............................................................................................................... 53
Hình 4.6. Diễn biến TSS, BOD5, CO trong nước mặt khu vực khai thác, tuyển
(2011-2015) .................................................................................................... 56
Hình 4.7. Diễn biến Coliform trong nước ngầm (2011-2015) ....................................... 58
trạng các thành phần môi trường đất nước, không khí, chiếm dụng đất, sự cố môi trường
do chất thải tại khu vực khai thác, tuyển quặng bauxit và đề xuất các giải pháp giảm
thiểu các tác động tiêu cực đến môi trường do hoạt động khai thác và tuyển quặng
bauxit tại thị trấn Lộc Thắng, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng.
ix
THESIS ABSTRACT
Master Student: Hoang The Phi
Hesis Title: Environmental status assessment for area of mining, sorting bauxite
and proposing solutions for environmental protection in the Loc Thang town, Bao Lam
district, Lam Dong province.
Major: Environmental science
Code: 60.44.03.01.
Name of the training facility: Vietnam National University of Agriculture
Purpose of the thesis are : (i) To indentify emission sources in mining and
concentration of bauxite ore of Lam Dong aluminium one member Co Ltd in Loc Thang
town, Bao Lam district, Lam Dong province; (ii) To assess the environmental pollution
status in mining and sorting bauxite area (iii) To propose suitable solutions for
environmental protection in exploring and sorting bauxite ore.
He thesis has used the following methods such as: (1) secondary data collection in
the area of research and research projects concerned; (2) Methods of fieldwork, sample
selection and representative sampling locations to assess the current environmental
quality; (3) The sampling method applied standards and applicable regulations in
Vietnam; (4) Method of analysis and assessment criteria. The methods applied to ensure
the accuracy and guarantee of criteria for evaluation; (5) The comparison method
analyses the current state of environmental quality by using these criteria, the current
sinh ra trong quá trình khai thác và tuyển quặng bauxit. Theo báo cáo đánh giá
môi trường chiến lượng của quy hoạch bauxit của nước ta (2011), dự báo đến
năm 2020, hoạt động khai thác và tuyển quặng hàng năm sẽ sinh ra hàng chục
triệu m3 chất thải rắn, trong đó khoảng 2 triệu m3/năm đất đá bóc/thải và hơn 8,2
triệu m3/năm quặng đuôi thải. Bên cạnh đó việc sử dụng nước để tuyển rửa quặng
cũng rất lớn, dự báo đến năm 2020 khoảng 37,5 triệu m3/năm.
Trước tình hình đó việc đánh giá ảnh hưởng và đề xuất giải pháp quản lý và
bảo vệ môi trường trong quá trình khai thác và chế biến quặng bauxit cần thiết,
do vậy tôi tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá hiện trạng môi trường khu vực
khai thác, tuyển quặng Bauxit và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường tại thị trấn
Lộc Thắng, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng”.
1
1.2. GIẢ THIẾT KHOA HỌC
Hoạt động khai thác và chế biến bauxit tại khu vực Bảo Lâm, Lâm Đồng sẽ
có thể gây các tác động xấu tới môi trường như: (i) làm biến dạng địa mạo, cảnh
quan khu vực do đào bới, đắp, đổ đất đá thải, phát quang rừng, xây dựng nhà
máy, v.v.; (ii) thu hẹp diện tích đất trồng trọt và đất rừng do mở các khai trường,
xây dựng bãi thải và hồ thải quặng đuôi cho nhà máy tuyển và các công trình phụ
trợ; (iii) nước thải, bùn thải sau tuyển, (iv) sự cố môi trường.
Những vấn đề nói trên, dù ở mức độ lớn nhỏ thế nào thì việc khai thác và
chế biến bauxit ở Lâm Đồng cũng phải đối mặt, không chỉ trong chốc lát mà còn
có thể kéo dài suốt hàng trăm năm tồn tại của nền công nghiệp này.
1.3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Xác định được các nguồn thải trong hoạt động khai thác và tuyển quặng
Bauxit của Công ty TNHH MTV Nhôm Lâm Đồng tại thị trấn Lộc Thắng, huyện
Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng;
- Đánh giá được hiện trạng ô nhiễm môi trường do hoạt động khai thác và
2.1. KHÁI QUÁT HOẠT ĐỘNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHIỆP KHAI
THÁC VÀ CHẾ BIẾN QUẶNG BAUXIT
2.1.1. Tình hình hoạt động khai thác và chế biến bauxit trên thế giới
2.1.1.1.Tài nguyên bauxit trên thế giới
• Phân bố quặng bauxit
Theo công bố vào tháng 1/2009 của Cục Khảo sát Địa chất Mỹ (U.S.
Geological Survey) thì tiềm năng tài nguyên bauxit toàn Thế giới vào khoảng 5557 tỷ tấn, phân bố trên các châu lục như trong Bảng 2.1.
Bảng 2.1. Phân bố trữ lượng bauxit ở các châu lục
TT
1
2
3
4
5
Châu lục
Châu Phi
Châu Đại Dương
Nam Mỹ và Carribean
Châu Á
Các nơi khác
Tỷ lệ phân bố (%)
33
24
22
15
6
Nguồn: U.S. Geological Survey (2009)
Dự báo
Tổng
7,4
8,6
16,0
4,4
8,7
13,1
2,0
2,5
4,5
1,9
2,5
4,4
0,7
2,3
3,0
0,77
1,4
2,17
0,7
0,9
1,6
0,6
0,65
1,25
0,58
0,6
1,18
2013
Bauxit
120
125
125
126
131
138
140
141
155
Alumin
43,0
44,6
44,4
28,1
Nguồn: “Raw Materials Data. Copyright: Raw Materials Group (2009)
, Stockholm, and Mineral Commodity Summaries (2014)”
• Sản phẩm bauxit, sản xuất alumin và nhôm trên thế giới
Trên thế giới hiện có khoảng 20 nước khai thác bauxit, 30 nước sản xuất
alumin và 40 nước sản xuất nhôm. Trong đó:
- 11 nước có cả khai thác bauxit, sản xuất alumin và nhôm.
- 4 nước chỉ khai thác bauxit và sản xuất alumin
- 8 nước chỉ sản xuất alumin và nhôm
- 2 nước chỉ khai thác bauxit và sản xuất nhôm
- 2 nước chỉ khai thác bauxit
- 1 nước chỉ sản xuất alumin
- 18 nước chỉ sản xuất nhôm
Những nước khai thác và chế biến bauxit được tổng hợp trong bảng 2.4.
Bảng 2.4. Những nước khai thác bauxit, sản xuất alumin và nhôm trên
thế giới
Nước
1
Australia
Newzealand
Trung Quốc
An Độ
Kazakhstan
Indonesia
Iran
Thổ Nhĩ Kỳ
0,23
Châu A
6,558
3,00
1,468
0,16
5
10,85
4,84
2,37
0,26
Nhôm (2013)
Triệu
%
tấn/năm
6
7
1,896
0,350
6,34
1,17
6,837
0,875
Cameroon
17,04
0,50
11,0
0,32
Hy Lạp
CHLB Nga
Hungaria
Serbia-Monte
Pháp
Bosnia
Đức
Ucraina
Romania
Tây Ba Nha
Italia
Slovenia
Slovakia
Ba Lan
Switzerland
Hà Lan
Anh
Norway
Thuỵ Điển
Iceland
Netherland
8,67
3,51
2,72
1,11
4
Châu Phi
0,698
0,48
5
0,358
0,03
0,533
6
0,681
1,20
0,10
1,78
7
2,28
0,224
0,594
0,863
0,085
0,40
1,48
0,39
2,24
0,38
0,67
1,30
0,64
0,37
0,53
0,18
0,19
1,09
1,19
4,41
0,34
0,91
1,05
1,457
4,87
0,630
2,11
2,592
2,518
0,270
1,83
0,085
0,15
Châu Mỹ
3,855
3,63
1,90
1,905
6,98
6,58
3,44
3,45
1,10
4,40
1,99
7,97
Nguồn: Mineral Commodity Summaries (2014)
6
• Thành phần hóa học chính của quặng bauxit
Các khoáng vật chính của quặng bauxit là gipxit, bơmit và diaspor, xem
65,4
—
Caolinit
Al2O3 – 2 SiO2 – 2 H2O
39,5
46,5
Nguồn: Raw Materials Data. Copyright: Raw Materials Group (2009)
• Ứng dụng của bauxit
Khoảng 96% bauxit khai thác được sử dụng cho ngành luyện kim, 4% còn
lại được sử dụng cho các ngành công nghiệp khác như: vật liệu chịu lửa, gốm sứ,
vật liệu mài - đánh bóng…
Bauxit được sử dụng trong sản xuất sơn, chất hấp thụ các tạp chất khác
nhau cho tinh chế các sản phẩm dầu khí.
Hơn 90% sản lượng alumin (gọi là alumin cấp luyện kim) trên thế giới
được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình điện phân để sản xuất nhôm kim
loại, còn lại khoảng 10% sử dụng cho công nghiệp hóa chất và các ngành công
nghiệp khác.
2.1.1.2. Quy trình công nghệ khai thác và tuyển quặng bauxit trên thế giới
• Công nghệ khai thác quặng bauxit
Công nghệ khai thác hiện nay tại các nước trên thế giới không khác nhau nhiều,
về cơ bản phương pháp khai thác quặng bauxit đều sử dụng phương pháp khai
thác lộ thiên. (i) Thu dọn thảm thực vật; (ii) Gạt đất phủ chuyển về bãi chứa, để
hạt đậu, với silica (ở cả 2 dạng sét và thạch anh). Nhà máy tuyển ở đây sử dụng
đập-sàng rửa để thu quặng tinh cấp +1,7mm và thải bỏ sản phẩm dưới sàng. Với
quặng mỏ Andoom thì lại thu đến +0,4mm (thải bỏ -0,4mm).
8
Hình 2.2. Sơ đồ tuyển quặng bauxit ở mỏ Weipa (Úc)
Nguồn: RRio Tinto Limited
2.1.1.3. Sơ đồ công nghệ thải quặng đuôi tuyển bauxit trên thế giới
Nước thải tuyển lẫn bùn đất được thải vào bể cô đặc bùn thải để thu hồi
lượng lớn nước tuần hoàn tái sử dụng cho nhà máy tuyển. Bể cô đặc có tác dụng
tách khoảng 65% nước ra để bơm chuyển về xưởng tuyển, còn lại quặng đuôi +
nước được vận chuyển về bãi thải.
9
Nước thải
Quặng đuôi
+ nước
Bơm nước
tuần hoàn
Bể cô đặc
Bơm, hoặc
10
1)Bauxit nguồn gốc trầm tích:
Bauxit nguồn gốc trầm tích phổ biến ở miền Bắc (Hà Giang, Cao Bằng,
Lạng Sơn và vài nơi khác), được xem là nằm trên bề mặt bào mòn đá vôi hệ tầng
Đồng Đăng có tuổi Permi muộn. Bauxit thường gặp trong các thung lũng giữa đá
vôi, cả quặng gốc và quặng lăn, trong đó quặng gốc thường có quy mô nhỏ, chất
lượng quặng thấp hơn quặng lăn.
Đặc điểm chung của bauxit trầm tích là quặng gốc tồn tại ở dạng các chỏm
sót nhỏ trên bề mặt đá vôi, có thể có màu xanh đen hoặc nâu đỏ do mức độ phong
hoá. Quặng lăn thường có màu nâu đỏ, nâu nhạt gắn bó chặt chẽ với các thân
quặng gốc phân bố trong các thung lũng kích thước vài trăm mét đến vài ngàn
mét. Thành phần khoáng vật quặng gồm: diaspo: 20 - 50%, cá biệt tới 80%;
boemit: thường nhỏ hơn 10%, hạn hữu tới 20%; gipxit: 4 - 7%; kaolinit, sericit,
sét: 1- 2%. Thành phần hoá học quặng thay đổi trong khoảng rộng, ngay trong
một thân quặng có nơi gặp quặng có hàm lượng Al2O3 trên 50%, có nơi chỉ dưới
20%; SiO2: 5 - 10%. Quặng tinh bauxit (thường trên sàng 3mm) thường có hàm
lượng Al2O3: 42 - 50,7%; modul silic: 6 - 10. Một số mỏ có quặng có chất lượng
đáp ứng yêu cầu luyện nhôm.
2) Bauxit nguồn gốc phong hoá:
Bauxit nguồn gốc phong hoá là quặng được hình thành từ quá trình phong
hoá các đá giàu nhôm, ở Việt Nam chủ yếu từ đá bazan tuổi N2 - Q1.
Bauxit nguồn gốc phong hoá gặp chủ yếu ở miền Nam. Đặc điểm chung
của mỏ phong hoá là thường tồn tại dạng lớp hình dạng phức tạp trên bề mặt đá
bazan. Cấu tạo chung của mặt cắt thân quặng bauxit thường có tính phân đới,
gồm (từ trên xuống):
- Đới laterit có màu đỏ sẫm, nâu đỏ, thành phần gồm bauxit cứng, limonoit:
1-2m, đôi khi đến 8m;
- Đới chứa bauxit màu nâu đỏ, nâu nhạt: 2-15m;
(Bình Phước), Vân Hoà (Phú Yên), Quảng Ngãi. Nguồn: Bộ Công thương,
(2007), quy hoạch tham dò, khai thác, chế biến và sử dụng quặng bauxit giai
đoạn 2007 đến 2015, có xét đến 2025.
2.1.2.2. Hiện trạng khai thác và chế biện quặng bauxit ở Việt nam
Năm 1976 ngành hoá chất bắt đầu khai thác mỏ bauxit Bảo Lộc-Lâm Đồng
với sản lượng vài chục nghìn tấn bauxit/năm, cung cấp bauxit (thay thế cho
bauxit nhập khẩu của Indonexia) cho Nhà máy hoá chất Tân Bình-TP. Hồ Chí
Minh để sản xuất ra hydroxit nhôm, cấp cho dây chuyền sản xuất phèn lọc nước
của nhà máy. Hoạt động khai thác bauxit trước đây ở quy mô nhỏ, bauxit khai
thác ra chỉ sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất đá mài, phèn lọc nước, chưa sản
xuất được alumin và nhôm kim loại.
Hiện nay, nước ta đã đầu tư xây dựng hai Tổ hợp bauxit nhôm Lâm Đồng
tại Tân Rai và bauxit alumin Nhân Cơ - Đăk Nông:
12
1) Tổ hợp bauxit nhôm Lâm Đồng tại Tân Rai (nay là thị trấn Lộc Thắng và
xã Lộc Ngãi, huyện Bảo Lâm, Lâm Đồng), có công suất 600.000 tấn alumin/năm
do Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (TKV) làm chủ đầu tư.
Diện tích khai thác của khu mỏ Tân Rai là 140 km2, chiếm khoảng 1,4% diện tích
toàn tỉnh.
Nhà máy tuyển bắt đầu hoạt động từ năm 2012 và nhà máy sản xuất nhôm
từ năm 2014.
2) Tổ hợp bauxit alumin Nhân Cơ, là tổ hợp nhà máy tuyển quặng bauxit và
nhà máy alumin được xây dựng tại xã Nhân Cơ (Nhà máy alumin), xã Nghĩa
Thắng (nhà máy tuyển quặng bauxit), huyện Đăk R’lấp, tỉnh Đăk Nông. Khu vực
nhà máy có diện tích trên 280 km2 (chiếm khoảng 4,3% diện tích tỉnh), nằm cạnh
Quốc lộ 14 đi từ thành phố Hồ Chí Minh lên Buôn Ma Thuột, cách thành phố Hồ
Chí Minh khoảng 220 km về phía Tây Bắc và cách thị xã Gia Nghĩa khoảng
Hình 2.4. Sơ đồ công nghệ khai thác của bauxit Nhân Cơ-Đăk Nông
Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môi trường
Tổ hợp bauxit alumin Nhân Cơ-Đắk Nông (2012)
2) Công nghệ tuyển khoáng
Quặng đầu vào hệ thống cấp liệu đánh tơi có cỡ hạt -200mm (Các cục
quặng >200mm đập thô bằng tay) và phun rửa, sau đó chuyển vào hệ thống sàng
rung a=50mm, quặng có kích thước to chuyển vào máy đập hàm để giảm kích
thước quặng. Sau đó toàn bộ quặng được được rửa trong sàng quay, nhặt sét bằng
thủ công và lượng bùn thải được bơm về hồ thải quặng đuôi (-1mm).
14