7 Вплив видобутку залізної руди на навколишнє середовище

Видобуток залізної руди впливає на навколишнє середовище на всіх етапах, включаючи буріння, збагачення та транспортування.

Це результат значної кількості екологічно небезпечних хвостів залізної руди—тверді відходи утворені під час процесу збагачення залізорудних концентратів, які були викинуті в навколишнє середовище.

Камінь, відомий як залізна руда, легко видобувається та транспортується, містить достатньо заліза та є вигідним для видобутку. Найпоширенішими формами заліза, знайденими в рудах, є сидерит (FeCO3), лімоніт (FeO(OH)・n(H2O)), гетит (FeO(OH)), магнетит (Fe3O4) і гематит (Fe2O3). Двома найпоширенішими формами залізної руди є магнетит і гематит.

Виробництво сталі використовує понад 98% залізної руди, наявної на світовому ринку. Залізна руда є важливим матеріалом, який використовується для видобутку металевого заліза. Через зростання попиту на метали, видобуток, і переробка повинна здійснюватися безперервно, утворюючи багато рідких і твердих відходів.

У процесі видобутку утворюється величезна кількість хвостів, що містять небезпечні елементи, зокрема Fe, Mn, Cu, Pb, Co, Cr, Ni та Cd. За оцінками, 32% видобутої залізної руди все ще перебувають у формі хвостів.

Високі концентрації розчиненого заліза та зважених часток містяться у хвостах стічних вод видобутку залізної руди, що змінює хімічний склад води та біодоступність металів.

Видобуток і переробка

Щоб видобути метали та перетворити їх у металеву (хімічно не сполучену) форму, руди зазвичай видобувають, а потім піддають різноманітним механічним і хімічним металургійним процесам. Для вилучення металу з руди використовуються три різні види операцій.

• Збагачення руди, або сепарація металів
• Перша хімічна чистка
• Відновлення металу, як правило, з проміжною обробкою рафінуванням.

Видобуток заліза з руди включає кілька етапів: спочатку дорогоцінні мінерали відокремлюють від пустої породи або елементів відходів, а потім залізну руду кальцинують для отримання цінного металу.

Більша частина переробки здійснюється в доменних печах, які спочатку відновлюють залізну руду до чавуну, а потім, залежно від типу печі, в якій вона нагрівається (вагранка, пудлінгова або OH), відновлюють її до сталі, чавуну. , та кованого заліза.

Загальні методи видобутку залізної руди включають вибухові роботи, буріння та загальні розкопки. Основну частину залізної руди видобувають відкритими шахтами.

Щоб розбити й розпушити непошкоджену породу й уможливити видобуток руди та інших матеріалів для доставки на переробне підприємство, сховище або відвали, вибухові матеріали висвердлюються в шпури та запалюються. Ця операція відома як підривання залізної руди.

Металургійний комбінат може отримувати залізну руду після її видобутку із землі. Зазвичай руду збагачують із залізорудного концентрату, який зазвичай містить більше 60% заліза, якщо він містить менше 60% заліза.

Це досягається шляхом відділення цінних мінералів від мінералів заліза, як правило, за допомогою пінної флотації, гравітації або магнітних методів.

Вплив видобутку залізної руди на навколишнє середовище

• Якість повітря
• Дренаж кислотних порід
• Водно-болотні угіддя та флора
• мегафауна
• Якість води
• Фізичні порушення
• Громадська безпека

1. Якість повітря

Основними джерелами викидів на етапах будівництва та експлуатації є фумігантний пил від роботи машин та продукти згоряння, такі як закис азоту, вуглекислий газ, діоксид сірки та окис вуглецю.

Як на етапі будівництва, так і на етапі експлуатації мазутні котли, дорожній рух на місці та дизельні генератори є основними джерелами викидів, пов’язаних зі спалюванням.

Викиди неконтрольованого пилу може виникнути внаслідок переміщення обладнання, розкопок і очищення землі. Завантаження та розвантаження руди, дроблення руди, ерозія запасів і пил із сусідніх конвеєрних систем є можливими джерелами неконтрольованого пилу під час роботи.

Через добові коливання погоди неконтрольовані викиди пилу прямо корелюють з кількістю порушених земель та інтенсивністю діяльності.

Промислове забруднення повітря здебільшого впливає на дику природу через пряму смертність, калічать захворювання та травми, пов’язані з промисловістю, а також через фізіологічний і психологічний стрес.

У певних місцях турбується про вплив на здоров'я людини і навколишнє середовище викидів газу та частинок від минулої плавильної діяльності було підвищено.

Сучасні плавильні заводи використовують процедури, які значно скорочують викиди діоксиду сірки та твердих частинок, оскільки вони розуміють, наскільки важливо мінімізувати та пом’якшити ці наслідки.

Оскільки діоксид сірки утворює сірчану кислоту, яку іноді називають «кислотним дощем», коли він поєднується з атмосферною водяною парою, раніше він був найчастішою причиною занепокоєння.

Ґрунти, на яких осідають ці викиди, можуть стати кислими, що може зашкодити існуючим рослинам і завадити їм рости.

Плавильні заводи оточені безплідними територіями через екологічні наслідки історичного плавильного виробництва. Після десятиліть пошкоджень деякі ділянки нарешті починають заживати. У деяких випадках викиди від історичних металургійних заводів могли бути шкідливими для здоров’я людини.

Наприклад, під час роботи свинцево-цинкового заводу було зафіксовано вищий рівень свинцю в крові деяких місцевих жителів.

Екологічний контроль все більше інтегрується з плавильними операціями, щоб зменшити потенційні ризики для здоров’я та навколишнього середовища, пов’язані з викидами.

2. Дренаж кислотних порід

Кислоти утворюються, коли сірковмісні мінерали та сполуки в гірських породах поєднуються з киснем і водою.

Найпоширенішою хімічною реакцією, яка відбувається під час гірничих робіт, є сірчана кислота.

У рамках процесу збагачення навколишні мінерали повинні бути розчинені, вивільняючи метали та сполуки в навколишні прісноводні водойми, річки та атмосферу, які раніше були пов’язані з породою.

Незважаючи на те, що кислоти можуть утворюватися природним шляхом до збурення, гірничі роботи зазвичай збільшують кількість виробленої кислоти, що призводить до екологічної нерівності. Кислотний дренаж шахти є терміном для цього процесу (AMD).

Багатьом рибам та іншим водним істотам, а також наземним тваринам, які споживають воду із забруднених джерел, загрожують проблеми зі здоров’ям через кислоти, які виробляє AMD.

Багато металів стають більш рухливими, коли вода стає кислішою, і у великих кількостях ці метали стають отруйними для більшості живих істот.

3. Водно-болотні угіддя та флора

Деякі шахти потребують осушення поруч водно-болотні угіддя для охолодження проектного обладнання та завершення процесу збагачення. Це впливає на кількість і якість води вниз за течією, а також на місцеву флору та дику природу. Прикладом заболочених угідь є болота, болота, болота, мілини тощо.

У біосфері водно-болотні угіддя виконують різноманітні завдання, такі як збір і накопичення поверхневого стоку, контроль річкових потоків, мінімізація ерозії та природних повеней, очищення та очищення води, поповнення запасів підземних вод і створення середовища існування для флори та фауни. Це чогось досягає.

Для забезпечення альтернативного землекористування, включаючи сільське господарство, урбанізацію, промисловий розвиток і рекреацію, водно-болотні угіддя змінюються з їх природного стану.

4. Мегафауна

Деякі види більш схильні до деградації та трансформації, ніж інші. Видобуток залізної руди включає різноманітні операції, які стосуються більшості аспектів екології. Колосальні істоти, такі як вовки, карібу та чорні ведмеді, вважаються мегафауною.

Цей вид диких тварин чутливий до рівня шуму, створюваного видобутком залізної руди та інфраструктурними проектами, і демонструє помітні зміни в поведінці під час естрального сезону, а також безпосередньо перед і після пологів.

Такі збої можуть змусити тварин подорожувати далі, що знижує їхні шанси на успішне розмноження та голод.

5. Якість води

Вода є одним з основних природних ресурсів, яким завдає шкоди видобуток залізної руди. Чим далі ви перебуваєте від видобутку залізної руди, тим менше забруднення. Кисла вода вимиває метали з порушених ділянок і переносить їх вниз за течією в океан.

Водойми забруднюються коли видобувають залізну руду. Коли металовмісна руда оголюється під час видобутку залізної руди замість того, щоб рудне тіло оголювалося природним шляхом через ерозію, і коли видобута руда оголюється на поверхню під час процесу збагачення, існує більша ймовірність забруднення.

6. Фізичні розлади

Найбільше фізичне порушення відбувається на ділянці шахти під час фактичних гірничих робіт, таких як відкрита розробка корисних копалин і місця захоронення пустої породи. Гірничі будівлі, включаючи офіси, магазини та промислові підприємства, які зазвичай займають незначну частину порушеної території, або рятуються, або зносяться після закриття шахти.

Відкритий кар’єр і місця захоронення пустої породи є основними видимими та естетичними ефектами видобутку. Відносно невеликі сховища пустої породи, що охоплюють від кількох акрів до десятків акрів (0.1 км2), як правило, утворюються шляхом підземного видобутку.

Ці області зазвичай розташовані поблизу отворів підземних споруд. Відкритий гірничий процес має більший візуальний і фізичний вплив, ніж підземний, оскільки він впливає на більшу територію.

Великі об’єми порожньої породи вивозяться з кар’єру та викидаються на прилеглі території, оскільки кількість порожньої породи, що утворюється під час відкритого гірничого видобутку, зазвичай у два-три рази перевищує кількість видобутої руди.

Відвали шлаку, купи для вилуговування та хвостосховищ — це кілька типів оброблених відходів різних розмірів, деякі з яких досить великі.

Деякі з найбільших промислових резервуарів мають товщину в сотні футів (близько 100 метрів) і охоплюють тисячі акрів (десятки квадратних кілометрів), як у випадку з відкритий видобуток міді.

Купа купального вилуговування може мати сотні футів (близько 100 метрів) у діаметрі або сотні акрів (0.1–1 км2) за розміром.

7. Громадська безпека

Люди вважають старі місця видобутку захоплюючими за своєю природою, але вони також можуть бути небезпечними. Вони можуть містити інтригуючі історичні будівлі, відкритий або прихований доступ до підземних виробок або котлованів.

Ще однією проблемою безпеки на деяких видобувних ділянках є «просідання» або осідання ґрунту. У місцях підходу підповерхневих виробок до поверхні ґрунт може поступово осідати.

Зазвичай їх позначають і уникають, оскільки незапланований колапс може статися будь-коли.

Сучасні власники шахт зменшують ризики, пов’язані із закриттям, закриваючи шахтні виробки, змінюючи поверхню виїмок, щоб зменшити їх круті схили, а також зберігаючи або видаляючи споруди.

Нинішні власники шахт, урядові організації чи інші зацікавлені сторони можуть здійснювати програми рекультивації та пом’якшення безпеки, спрямовані на усунення небезпек на цих ділянках у штатах, де поширені старі райони видобутку, наприклад Колорадо та Невада.

Ці ініціативи, принаймні, визначають потенційні небезпеки, встановлюють заборонені та попереджувальні знаки та огороджують небезпечні місця. У рамках цих заходів також можуть бути закриті входи до колишніх підземних виробок.

Деякі виведені з експлуатації гірничі виробки перетворилися на значні місця проживання колоній кажанів. Можна закрити шахти, щоб убезпечити кажанів і забезпечити їм продовження доступу.

Ця практика є особливо корисною для зникаючих видів кажанів. Випадковим відвідувачам таких місць рекомендується бути обережними та утримуватися від входу, оскільки багато стародавніх місць видобутку корисних копалин можуть бути небезпечними.

Висновок

З іншого боку, видобуток залізної руди завдає серйозної шкоди екології. Він завдає шкоди навколишньому природному середовищу, включаючи флору та фауну, поверхню та якість підземних вод, і якість навколишнього повітря в зоні видобутку.

Враховуючи, наскільки гірничодобувна промисловість погіршує навколишнє середовище, це вимагає приділяти їй більше уваги.

Рекомендації

• 10 Вплив вугілля, шахт і електростанцій на навколишнє середовище
  .
• 8 Вплив видобутку алмазів на навколишнє середовище
  .
• 8 Вплив відкритих гірничих робіт на навколишнє середовище
  .
• 5 найбільших впливів на навколишнє середовище смугового видобутку
  .
• Топ-20 причин погіршення навколишнього середовища | Природні та антропогенні