鈾礦露天開采與水冶過程中粉塵污染控制
發(fā)布時間:2018-06-25 來源: 感恩親情 點擊:
摘要:介紹了典型鈾礦露天開采與水冶的工藝流程,通過對鈾礦露天開采與水冶產(chǎn)塵環(huán)節(jié)的分析,提出了切實可行的粉塵防治措施,為鈾礦露天開采與水冶的環(huán)境管理和環(huán)境影響評價提供科學依據(jù)。
關鍵詞:鈾礦;露天開采;水冶;粉塵;污染控制
Dust Pollutions Control in open-pit mining for uranium mine and extractive metallurgy of uranium
LI Yuan-gang,SU Xiao-shu,JIN Shi-ke
。═he Fourth Research and Design Engineering Corporation,CNNC,Shijiazhuang 050021,China)
Abstract:The typical process flow of open-pit mining for uranium mine and extractive metallurgy of uranium is introduced. Through analyzing the dust-producing links of open-pit mining for uranium mine and extractive metallurgy of uranium,the feasible pollution control countermeasures are proposed which could provide the basis for environmental management and environmental impact assessment of open-pit mining for uranium mine and extractive metallurgy of uraniam.
Key words:uranium mine;opencast mining;extractive metallurgy of uranium;dust;pollutions control
引言
鈾礦開采方法選擇取決于礦床的地質情況、礦體性質、安全性和經(jīng)濟性等多種因素。根據(jù)鈾礦石的埋藏深度和當?shù)氐沫h(huán)境條件,可以選用露天開采或地下開采的回采方法開采鈾礦。鈾礦露天開采具有投資少、生產(chǎn)規(guī)模大、勞動生產(chǎn)率高、開采損失及貧化率低、安全性高等優(yōu)點[1]。
圖1鈾礦露天開采與水冶工藝粉塵產(chǎn)生環(huán)節(jié)示意圖對于鈾礦石的埋藏深度距離地面較近的礦床,盡可能采用露天開采。露天采礦過程中粉塵產(chǎn)生量大,粉塵污染嚴重,對大氣環(huán)境的影響比地下開采更為嚴重。鈾礦塵的組成既包括非放射性的二氧化硅粉塵,還包括放射性核素氣溶膠,可通過呼吸道進入人體后形成內(nèi)輻射,引發(fā)損傷[2]。因此,鈾礦塵不僅對大氣環(huán)境造成不利影響,同時也對鈾礦和水冶工作人員的職業(yè)健康造成危害。通過對鈾礦露天開采及水冶工藝流程的分析,厘清生產(chǎn)過程中粉塵的產(chǎn)生節(jié)點,針對各生產(chǎn)提出環(huán)節(jié)切實可行的防治措施,從而實現(xiàn)鈾礦露天開采及水冶全過程的粉塵污染控制。
1.鈾礦露天開采與水冶過程產(chǎn)塵分析
1.1鈾礦露天開采與水冶典型工藝流程
露天鈾礦一般采用露天開采+常規(guī)攪拌浸出的采選工藝,該工藝是通過打眼、爆破將礦石剝離出地表。剝離的礦石運至水冶廠經(jīng)破碎、篩分、磨礦后進行攪拌浸出,浸出液則泵入浸出液處理車間進行凈化,浸出尾渣則運至尾礦庫堆存。剝離的廢石運至廢石場堆存。該工藝中粉塵產(chǎn)生于鉆孔、爆破、裝載、運輸、破碎、篩分等生產(chǎn)環(huán)節(jié)和各類物料堆場(礦石場、廢石場),粉塵產(chǎn)生環(huán)節(jié)示意圖見圖1。
1.2露天開采產(chǎn)塵分析
。1)鉆孔作業(yè)產(chǎn)塵分析:大型露天礦鉆孔設備一般使用牙輪鉆機或潛孔鉆機作業(yè),中小型露天礦使用鑿巖鉆車。
鉆機鉆孔過程中會對巖石形成沖擊和剪切,將巖土礦切剝形成大小不一的鉆屑顆粒,部分顆粒物通過鉆桿與孔壁間隙噴瀉排出,產(chǎn)生粉塵污染。鉆孔作業(yè)產(chǎn)塵的影響因素主要為巖體的含水率、設備的類型等。根據(jù)國內(nèi)部分露天礦實測資料,鉆機孔口處粉塵濃度約為1400mg/m3~ 2081mg/m3,產(chǎn)塵量約2.50kg/臺·h~7.14kg/臺·h。
。2)爆破作業(yè)產(chǎn)塵分析:爆破作業(yè)時,礦巖由于受到藥包爆破的巨大壓力作用而粉碎,隨后形成粉塵,并隨爆破氣流揚起。爆破產(chǎn)塵的主要影響因素有礦巖理化性質、炸藥量、爆破參數(shù)、裝藥方法、爆破工藝等。實測資料表明,爆破粉塵濃度在爆破瞬間可以達到1500mg/m3[3]~2000mg/m3[3]。
。3)裝載作業(yè)產(chǎn)塵分析:礦山露天采裝作業(yè)設備包括電鏟、液壓挖掘機和輪式裝載機等。裝載作業(yè)過程中,受物料裝卸產(chǎn)生氣流的影響,物料中含有的顆粒物在空氣動力學的影響下,漂浮到空氣中。
裝載作業(yè)產(chǎn)塵的主要影響因素為礦石含水率、裝卸高差和環(huán)境風速等。在干燥環(huán)境下裝載礦石過程中產(chǎn)生的粉塵濃度約100mg/m3~200mg/m3。
。4)運輸作業(yè)產(chǎn)塵分析:露天礦運輸可采取汽車運輸、軌道運輸或帶式輸送機運輸?shù),本文介紹國內(nèi)最常采用的汽車運輸。汽車運輸過程的粉塵產(chǎn)生機理為:路面沉積粉塵在車輪旋轉離心力及黏附作用下啟揚,進而在車身剪切氣流、車尾渦流、尾氣排放氣流及自然風作用下產(chǎn)生飛揚[4]。
車輛運輸作業(yè)產(chǎn)塵影響因素包括路面狀況、粉塵含水率、粉塵負荷、行車密度、行駛速度以及環(huán)境濕度等[5-6]。露天礦采區(qū)一般同時有數(shù)量較多的車輛運輸?shù)V石等物料,運輸揚塵是露天礦區(qū)最主要的大氣污染源。根據(jù)文獻資料,露天礦道路正上方不同高度(0.15m~2.0m)的粉塵濃度為332.02mg/m3~31.18mg/m3。除爆破作業(yè)外,運輸作業(yè)產(chǎn)塵量約占露天礦總產(chǎn)塵量的90%[4,7]。
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