Rauamaagi kaevandamisel on keskkonnamõjud kõigis etappides, sealhulgas puurimisel , rikastamisel ja transportimisel.
See on tingitud märkimisväärsest hulgast keskkonnaohtlikest rauamaagi jääkidest – rauamaagi kontsentraatide rikastamise käigus tekkivatest tahketest jäätmetest –, mis on keskkonda paisatud.
Rauamaagina tuntud kivimit on lihtne kaevandada ja transportida, selles on piisavalt rauda ja selle kaevandamine on tulus. Maakides leiduvad raua kõige levinumad vormid on sideriit (FeCO3), limoniit (FeO(OH)・n(H2O)), goetiit (FeO(OH)), magnetiit (Fe3O4) ja hematiit (Fe2O3). Kaks kõige levinumat rauamaagi vormi on magnetiit ja hematiit.
Terase tootmiseks kasutatakse üle 98% maailmaturul saadaolevast rauamaagist. Rauamaak on oluline materjal, mida kasutatakse metallilise raua kaevandamiseks. Metallide kasvava nõudluse tõttu tuleb kaevandamist ja töötlemist teha pidevalt, mis tekitab palju vedelaid ja tahkeid jäätmeid.
Ekstraheerimisprotsessi käigus toodetakse tohutul hulgal ohtlikke elemente, sealhulgas Fe, Mn, Cu, Pb, Co, Cr, Ni ja Cd, sisaldavat aherainet. Hinnanguliselt 32% võetud rauamaagist on endiselt aherainena.
Rauamaagi kaevandamise reovee jääkides leidub kõrge kontsentratsiooniga lahustunud rauda ja osakestest suspendeeritud aineid, mis muudavad vee keemiat ja metallide biosaadavust.
Kaevandamine ja töötlemine
Metallide ekstraheerimiseks ja metalliliseks (keemiliselt kombineerimata) vormiks muutmiseks kaevandatakse tavaliselt maake ja seejärel viiakse läbi mitmesuguseid mehaanilisi ja keemilisi metallurgilisi protsesse. Metalli maagist eraldamisega kaasneb kolm erinevat tüüpi toimingut.
- Maagi apreteerimine ehk metalli eraldamine
- Esimene keemiline puhastus
- Metalli redutseerimine, tavaliselt vahepealse rafineerimisega.
Raua kaevandamisel selle maagist on mitu etappi: esiteks eraldatakse väärismineraalid rämpsu ehk jääkelementidest ja seejärel rauamaak kaltsineeritakse väärtusliku metalli saamiseks.
Suurem osa töötlusest toimub kõrgahjudes, mis taandavad rauamaagi esmalt malmiks ja seejärel, olenevalt ahju tüübist, kus seda kuumutatakse (kupp-, pudru- või OH-ahjud), taandavad selle teraseks, malmiks. , ja sepistatud.
Levinud rauamaagi kaevandamismeetodid hõlmavad lõhkamist, puurimist ja üldist kaevamist. Avatud kaevandused toodavad suurema osa rauamaagist.
Tervete kivimite purustamiseks ja kobendamiseks ning maagi ja muude materjalide kaevandamiseks töötlemisrajatisesse, varudesse või prügimäele toimetamiseks puuritakse lõhkematerjalid aukudesse ja põletatakse. Seda operatsiooni nimetatakse rauamaagi lõhkamiseks.
Raua ja terase tootmistehas võib rauamaagi vastu võtta, kui see on maast ammutatud. Maaki rikastatakse tavaliselt rauamaagi kontsentraadist, mis sisaldab tavaliselt rohkem kui 60% rauda, kui see sisaldab vähem kui 60% rauda.
See saavutatakse väärtuslike mineraalide eraldamisega raua mineraalidest, kasutades tavaliselt vahuflotatsiooni, gravitatsiooni või magnetilisi meetodeid.
Rauamaagi kaevandamise keskkonnamõjud
- Õhu kvaliteet
- Happekivimite äravool
- Märgalad ja taimestik
- megafauna
- Vee kvaliteet
- Füüsilised häired
- Avalik turvalisus
1. Õhu kvaliteet
Ehitus- ja käitamisetappide peamised heitkoguste allikad on masinate töötamisel tekkiv fumigatsioonitolm ja põlemisproduktid nagu dilämmastikoksiid, süsinikdioksiid, vääveldioksiid ja süsinikmonooksiid.
Nii ehitus- kui ka käitamisetapis on põlemisega seotud heitmete peamised allikad kütteõlikatlad, kohapealne maanteeliiklus ja diiselgeneraatorid.
Lenduva tolmu heitkogused võivad tekkida seadmete liikumise, kaevamise ja maa puhastamise käigus. Maagi laadimine ja mahalaadimine, maagi purustamine, varude erosioon ja lähedalasuvate konveierisüsteemide tolm on võimalikud lenduva tolmu allikad töö käigus.
Igapäevaste ilmakõikumiste tõttu on lenduvad tolmuheitmed otseses korrelatsioonis häiritud maa hulga ja tegevuse intensiivsusega.
Tööstuslik õhusaaste mõjutab metsloomi enamasti otsese suremuse, tööstusega seotud sanditavate haiguste ja vigastuste ning füsioloogilise ja psühholoogilise stressi kaudu.
Teatud kohtades on tekitatud muret varasemate sulatustegevuste gaasi- ja osakesteheitmete mõju pärast inimeste tervisele ja keskkonnale.
Tänapäeva sulatustehased kasutavad protseduure, mis vähendavad drastiliselt vääveldioksiidi ja tahkete osakeste heitkoguseid, sest nad mõistavad, kui oluline on neid mõjusid minimeerida ja leevendada.
Kuna vääveldioksiid tekitab atmosfääri veeauruga ühinedes väävelhapet, mida mõnikord nimetatakse ka happevihmaks, oli see varem teatatud kõige sagedamini muret tekitavaks põhjuseks.
Mullad, kuhu need heitmed settivad, võivad muutuda happeliseks, mis võib kahjustada olemasolevaid taimi ja takistada nende kasvu.
Ajaloolise sulatamise keskkonnamõjude tõttu on sulatustehaseid ümbritsetud viljatute aladega. Pärast aastakümneid kestnud kahjustusi hakkavad mõned piirkonnad lõpuks paranema. Teatud juhtudel võisid ajalooliste metallisulatuskodade heited inimeste tervisele kahjulikud olla.
Näiteks mõõdeti plii-tsingi sulatustehase töö ajal teatud lähedal asuvate kohalike inimeste veres kõrgemat pliisisaldust.
Keskkonnakontrollid integreeritakse üha enam sulatustoimingutega, et leevendada heitkogustega seotud võimalikke tervise- ja keskkonnariske.
2. Happekivimite äravool
Happed tekivad siis, kui väävlit sisaldavad mineraalid ja ühendid kivimites ühinevad hapniku ja veega.
Kõige sagedasem kaevandamisel aset leidev keemiline reaktsioon on väävelhape.
Osana rikastamisprotsessist tuleb ümbritsevad mineraalid lahustada, vabastades ümbritsevatesse mageveekogudesse, jõgedesse ja atmosfääri metalle ja ühendeid, mis olid varem kivimiga seotud.
Kuigi happed võivad tekkida looduslikult enne häirimist, suurendavad kaevandustööd tavaliselt toodetava happe kogust, mis toob kaasa keskkonnaalase ebavõrdsuse. Happekaevanduste äravool on selle protsessi (AMD) termin.
Paljud kalad ja muud veeloomad, aga ka maismaaloomad, kes tarbivad vett saastunud allikatest, on AMD tekitatud hapete tõttu terviseprobleemide ohus.
Paljud metallid muutuvad vee happelisemaks muutumisel liikuvamaks ja suurtes kogustes muutuvad need metallid mürgiseks enamikule elusolenditele.
3. Märgalad ja taimestik
Teatud kaevandused peavad projektimasinate jahutamiseks ja rikastusprotsessi lõpuleviimiseks kuivendama külgnevaid märgalasid . See mõjutab allavoolu vee hulka ja kvaliteeti, samuti kohalikku taimestikku ja loomastikku. Sood, rabad, madalikud jne on märgalade näited.
Biosfääris täidavad märgalad mitmesuguseid ülesandeid, nagu pinnavee äravoolu kogumine ja säilitamine, jõgede voolude kontrollimine, erosiooni ja looduslike üleujutuste minimeerimine, vee puhastamine ja puhastamine, põhjaveevarude täiendamine ning taimestikule ja loomastikule elupaiga pakkumine. See saavutab midagi.
Alternatiivsete maakasutusviiside, sealhulgas põllumajanduse, linnastumise, tööstusliku arengu ja puhkemajanduse kohandamiseks muudetakse märgalad nende looduslikku seisundit.
4. Megafauna
Teatud liigid on lagunemisele ja muundumisele altid kui teised. Rauamaagi kaevandamine hõlmab mitmesuguseid toiminguid, mis puudutavad enamikku ökoloogia tahke. Megafaunaks peetakse selliseid kolossaalseid olendeid nagu hundid, karibud ja mustad karud.
Seda tüüpi metsloom on tundlik rauamaagi kaevandamise ja taristuprojektide tekitatud müratasemete suhtes ning tema käitumises ilmnevad märkimisväärsed muutused innaperioodil ning vahetult enne ja pärast poegade sündi.
Sellised häired võivad panna loomad kaugemale reisima, mis vähendab nende eduka paljunemise ja nälja tõenäosust.
5. Vee kvaliteet
Vesi on üks peamisi loodusvarasid, mida rauamaagi kaevandamine kahjustab. Mida kaugemal olete rauamaagi kaevandamisest, seda vähem on reostust. Happeline vesi leotab metallid häiritud aladelt ja kannab need allavoolu ookeani.
6. Füüsilised häired
Suurimad füüsilised häired tekivad kaevanduskohas tegelike kaevandamistööde ajal, nagu näiteks avakaevandamine ja aheraine ladestuskohad. Kaevandushooned, sealhulgas kontorid, kauplused ja tööstused, mis tavaliselt hõivavad väikese osa häiritud alast, kas päästetakse või lammutatakse pärast kaevanduse sulgemist.
Kaevandamise peamised nähtavad ja esteetilised mõjud on avakaev ja aheraine ladestuskohad. Suhteliselt väikesed aherainehoidlad, mis ulatuvad mõnest kuni kümnete aakriteni (0.1 km2), toodetakse tavaliselt allmaakaevandamise teel.
Need piirkonnad asuvad tavaliselt maa-aluste rajatiste avade lähedal. Avakaevandamisel on suurem visuaalne ja füüsiline mõju kui allmaakaevandamisel, kuna see mõjutab suuremat ala.
Kaevust veetakse suur hulk aherainet ja ladestatakse seda ümbritsevatesse piirkondadesse, kuna avakaevandamisel tekkiva aheraine kogus on tavaliselt kaks kuni kolm korda suurem kui kaevandatav maagi kogus.
Räbukuhjad, imbumisvaiad ja aherainemäed on teatud tüüpi töödeldud jäätmehunnikud, mis on erineva suurusega, millest mõned on üsna suured.
Leohunniku läbimõõt võib olla sadu jalgu (umbes 100 meetrit) või sadu aakri (0.1–1 km2) suurune.
7. Avalik turvalisus
Inimesed peavad vanad kaevanduskohad oma olemuselt põnevaks, kuid võivad olla ka ohtlikud. Need võivad sisaldada intrigeerivaid ajaloolisi hooneid, avatud või varjatud juurdepääsu maa-alustele töödele või pinnase auke.
Veel üks ohutusprobleem mõnel kaevanduskohal on "vajumine" või maapinna vajumine. Kohtades, kus maa-alused tööd on pinnale lähenenud, võib maapind järk-järgult vajuda.
Need on tavaliselt märgistatud ja neid välditakse, kuna planeerimata kokkuvarisemine võib juhtuda igal ajal.
Kaasaegsed kaevanduste omanikud vähendavad sulgemisega seotud riske, sulgedes kaevandustööd, muutes pinnapealseid kaevetöid järskude nõlvade vähendamiseks ning säilitades või eemaldades konstruktsioone.
Praegused kaevanduste omanikud, valitsusorganisatsioonid või muud huvitatud isikud võivad viia läbi taastamis- ja ohutuse vähendamise programme, mis käsitlevad ohte nendel aladel osariikides, kus vanad kaevandusalad on tavalised, nagu Colorado ja Nevada.
Need algatused tuvastavad vähemalt võimalikud ohud, panevad üles sissesõidukeelu- ja hoiatussildid ning piiravad ohtlikud kohad aiaga. Nende meetmete raames võidakse sulgeda ka endiste maa-aluste rajatiste sissepääsud.
Teatud kasutusest kõrvaldatud kaevandustest on kujunenud olulised nahkhiirte kolooniate elupaigad. Nahkhiirte ohutuse tagamiseks ja neile juurdepääsu jätkamiseks saab teha kaevanduste avamise sulgemisi.
See praktika on eriti kasulik ohustatud nahkhiireliikidele. Selliste kohtade juhuslikul külastajal soovitatakse olla ettevaatlik ja hoiduda sisenemast, kuna paljud iidsed kaevanduskohad ei pruugi olla ohutud.
Järeldus
Teisest küljest kahjustab rauamaagi kaevandamine tõsiselt ökoloogiat. See kahjustab ümbritsevat looduskeskkonda, sealhulgas taimestikku ja loomastikku, pinna- ja põhjavee kvaliteeti ning kaevanduspiirkonna õhu kvaliteeti.
Arvestades, kui palju kaevandustööstus keskkonda halvendab, tuleb sellele pöörata suuremat tähelepanu.