计 策 秦 东
(广西有色金属集团稀土开发有限公司,广西 南宁 530022)
关于广西工程建设项目压覆稀土矿资源抢救性保护开采的探讨
计 策 秦 东
(广西有色金属集团稀土开发有限公司,广西 南宁 530022)
简述了社会经济高速发展条件下,工程建设项目压覆稀土矿资源抢救性保护开采的必要性,探讨了抢救性开采的方式、方法及相关技术措施,确保工程建设和稀土矿资源“抢救性”回收有效进行,促进建设、矿业、环保协调发展。
压覆;稀土矿资源;抢救性;开采;技术措施
近年来,我国经济高速发展使矿产资源消耗不断增长,导致矿产资源的供需矛盾日益突出。也正是由于经济的发展,随着城镇化建设步伐的加快,城区范围不断扩大,基础设施建设(交通、水利、工业园区)也不断扩展,不可避免会遇到对工程建设项目用地所压覆矿产资源的浪费。稀土矿更属不可再生的国家重要的稀缺战略性资源,对建设项目压覆稀土矿资源抢救性开采保护更是迫在眉捷。
广西具有丰富的稀土资源,据1992 年国务院稀土办公室公布的数据表明,重稀土磷钇矿资源储量全国第一,离子吸附型稀土矿资源储量居全国第三,仅次于江西、广东。而离子吸附型稀土矿是我国中重稀土资源的最主要类型,约占我国中重稀土资源储量的 95%以上,在我国乃至世界均具有极其重要的地位。在南方离子型稀土资源储量中,广西约占22.65%,而且资源分布比较集中,主要分布在桂东南区域,梧州,玉林,贵港、贺州、钦州等地 。
近年来,广西着力加快经济社会发展的转型,推动工业化、城镇化进程,推进“两区一带”区域经济协调发展格局的形势下,随着南广高铁的开通,两广交流合作日益加深,与广东接壤的桂东南地区城镇化建设步伐的加快,城区范围不断扩大,交通(公路、铁路)、基础设施建设(开发区、工业园区等)、水利设施等公用设施建设进一步加强,广西桂东南稀土资源丰富,不可避免会遇到工程项目建设用地压覆稀土矿产资源,使其无法开采而失去利用价值。在项目建成后,这部分矿产资源就属于压覆矿产,根据国家规定,项目建成后将不能再对其进行开采而造成浪费,因此,必须对这部分城镇化建设和基础设施建设中己剥离的、特殊情况下搁置的矿产资源应展开“抢救性”开采回收利用。
2.1开采方式、方法的选择
由于南方离子型稀土矿层一般埋藏不深,埋深公几米到十几米甚至出露地表,对于工程建设项目压覆稀土矿资源从理论上说采用原地浸矿工艺开采是最理想的开采方式,但由于原地浸矿需要在原地大量注液,可能会引起工程建设项目工程地质条件的微小变化,短时间内直接会影响预建工程项目的地基质量,同时受预建工程项目工程施工进度的限制,实行起来诸多不便,因此对于工程建设项目压覆稀土矿资源,一般可以采用将预先剥离稀土矿层搁置到空闲场地,待堆浸场地建成后运到堆浸场进行集中堆浸,确保工程建设和稀土矿资源“抢救性”回收有效进行,在进度和时间上互不干扰,既保证工程建设的工程进度和质量安全,又保证“抢救性”回收效果。
集中堆浸提取稀土开采工艺:堆浸场布置于低凹地形,呈水池状,堆浸场底部挖有集液沟并铺设土工布、彩条布等防渗处理。稀土矿石运到堆浸场堆筑后,灌注浸矿剂(硫酸铵)浸提矿石中的稀土,浸出稀土母液经集液沟流向母液汇集池,再由母液汇集池流至水冶车间除杂池,经除杂处理后用碳酸氢铵置换沉淀,经压滤烘干后得到碳酸盐稀土产品。
图1 车间流程示意图
2.2建议
集中堆浸主要环境污染的问题,一是大量堆筑稀土矿,容易造成堆场边坡不稳,且一旦矿渣被暴雨冲到河道内,就会使地表河水浑浊,水质变差;二是浸提液中所含的溶质浓度大,污染物种类多,若母液池、集液沟、沉淀池等因质量问题或因地震发生开裂,就会使渗漏液渗入地下,严重污染地下水。主要采取措施如下:
(1)管理、监督措施
充分认识对工程建设项目中可能被浪费的压覆稀土矿开展抢救性开采回收工作的重要性,依据《广西壮族自治区关于工程建设项目压覆稀土资源抢救性回收利用管理暂行办法》相关规定开展回收工作,建立健全生产、安全、环保制度。
(2)技术措施
①堆场及水冶车间选址尽量建在远离村落、人口稀少的地段,避开村庄密集区,以减少对当地居民生活的影响,但又不能离工程项目建设点太远,减少矿土运输成本。
②为防止浸矿活动引发边坡不稳定和水土流失,建议把堆场建在相对封闭的“三面环山”、“群山环绕”的地貌小单元内,并在出口处筑封沟堤,以控制泥沙不下沟、崩岗不下移。必要时,还可在上游沟道中修建谷坊群,先干沟,后支沟,拦截泥沙。
③堆浸场、水冶车间上游全部设置雨水防洪沟,确保雨水或洪水不冲至堆浸场,绝不允许雨水甚至洪水进入工业场地内。堆浸场边坡在雨季覆盖彩条布防止大雨将矿沙冲刷至下游。母液池上游设置防洪沟,防止雨水或洪水进入母液池。堆浸场在堤坝处(一般在堆浸盆边位置低处)设置母液溢流口,以便堆浸场内母液液位过高时能够自动溢流进入母液池。
④堆场、溶液输送管沟、水冶车间工艺池等生产环节的地基中需采取牢靠的防渗措施,建议在这些地段的地基中铺设复合土工膜进行防渗,所铺设防渗膜厚度应超过0.75mm为宜,液体输送全部采用PVC管道密闭输送。在浸提矿石过程若不慎使污水泄漏下渗,会造成地下水的严重污染。因此,堆场、水冶车间下游的沟谷设立钢筋混凝土防渗-防砂复合墙(地面防水土流失,地下防污水渗透),以阻挡污染的地下水渗流至下游。防渗墙的底部可用帷幕灌浆来作防渗墙。
⑤完善地下水污染监控。建立场区地下水环境监控体系(包括建立地下水污染监控制度和环境管理体系)、制定监测计划、配备先进的检测仪器和设备,以便及时发现问题,及时采取应急措施。
⑥浸矿活动结束后,必须做好地表植被的恢复和重建工作,实行人为干预重建植被,加速植被群落的顺向演替。被浸提过的土壤、尾矿渣中含有丰富的NH4+,能被植物有效地吸收,NH4+对植被的生长很有利。
⑦应急处理。在堆场、水冶车间下游适当的位置配置一到两个应急池,一方面做为母液池溃坝或溢流情况下的事故应急池;另一方面可以将堆浸场区域下来的部分雨水、地表水甚至地下水收集后返回车间作为新水补充水,确保一滴工艺液体不去下游。在生产过程中一旦出现有未经处理的污水泄露,必须及时进行堵漏。对水冶车间应设立污水泄漏事故的警报系统,以便及时对事故进行应急处理,发生泄露事故后,在泄露点下游50~100m处建地下水污染处理墙(根据泄露时间长短确定墙体位置;墙体内填充能吸附污染物的材料,如活性碳),以隔断地下水向下游污染,或建设帷幕灌浆做防渗墙。
一些被压覆的矿产资源由于政策、管理、历史等原因而得不到合理开发利用,甚至浪费的问题仍屡见不鲜。随着经济发展加快、城镇化扩张、基础设施建设扩展,这一问题在未来可能表现得愈加突出,有必要进行探讨完善相应的“抢救性”开采回收方案措施,以便合理协调工程项目建设、资源回收、环境保护,减少建设项目压覆矿产资源造成的浪费,促进建设、矿业、环保协调发展。
[1] 袁爱国,王庆飞,徐浩.国内金属矿产资源供应力的现状与对策浅析[J].资源与产业,2007, 9(2) : 68-71.
[2] 葛文胜,张林,林善园,等.中国节约矿产资源的发展道路浅谈[J].资源与产业,2006, 8(3): 24-26.
[3] 中华人民共和国国务院令第241号.矿产资源开采登记管理办法[S].北京:中华人民共和国国务院,1998.
[4] 朱强,田长顺,肖子婕,等.离子型稀土原地浸矿土壤氮素污染研究趋势[J].有色冶金设计与研究,2013,(2):40-43.
[5] 罗仙平,翁存建,徐晶,等.离子型稀土矿开发技术研究进展及发展方向[J].金属矿山,2014, (6):83-90.
Discussion about construction project in Guangxi overlaid rescuing protection of rare earth mineral resources exploitation
Outlines the conditions under rapid socio-economic development, construction projects constructed over the necessity of rare earth mineral resources mining rescue protection, and to explore the mining rescue means, methods and related technical measures to ensure that construction and rare earth mineral resources "rescue "Recycling effectively promote the construction,mining, environmental protection and coordinated development.
Overlaid; rare earth mineral resources; rescuing; mining; technical measures
Q813.11
A
1008-1151(2015)06-0039-02
2015-05-13
计策(1982-),男(壮),广西柳州人,广西有色金属集团稀土开发有限公司工程师,研究方向为采矿工程;秦东(1971-),男,广西玉林人,广西有色金属集团稀土开发有限公司工程师,研究方向为选矿工程。