Dzelzsrūdas ieguves ietekme uz vidi ir iesaistīta visos posmos, tostarp urbšanā , bagātināšanā un transportēšanā.
Tas ir radies ievērojamā daudzuma videi bīstamu dzelzsrūdas atlikumu — cieto atkritumu, kas rodas dzelzsrūdas koncentrātu bagātināšanas procesā — rezultātā, kas ir nonākuši vidē.
Iezi, kas pazīstama kā dzelzsrūda, ir viegli iegūt un transportēt, tajā ir pietiekami daudz dzelzs, un to ir izdevīgi iegūt. Visizplatītākās rūdās atrodamās dzelzs formas ir siderīts (FeCO3), limonīts (FeO(OH)・n(H2O)), gētīts (FeO(OH)), magnetīts (Fe3O4) un hematīts (Fe2O3). Divas visizplatītākās dzelzsrūdas formas ir magnetīts un hematīts.
Tērauda ražošanā tiek izmantoti vairāk nekā 98% no pasaules tirgū pieejamās dzelzsrūdas. Dzelzsrūda ir nozīmīgs materiāls, ko izmanto metāliskā dzelzs ieguvei. Pieaugošā pieprasījuma pēc metāliem dēļ ieguve un pārstrāde ir jāveic nepārtraukti, radot daudz šķidru un cietu atkritumu.
Visā ekstrakcijas procesā tiek ražots milzīgs daudzums atkritumu, kas satur bīstamus elementus, tostarp Fe, Mn, Cu, Pb, Co, Cr, Ni un Cd. Aptuveni 32% no iegūtās dzelzsrūdas joprojām ir atsārņu veidā.
Dzelzs rūdas ieguves notekūdeņu atslāņojumos ir atrodama liela izšķīdušā dzelzs un daļiņu suspendēto vielu koncentrācija, kas maina ūdens ķīmisko sastāvu un metālu biopieejamību.
Kalnrūpniecība un apstrāde
Lai iegūtu metālus un pārvērstu tos metāliskā (ķīmiski nekombinētā) formā, rūdas parasti iegūst un pēc tam tiek pakļautas dažādiem mehāniskiem un ķīmiskiem metalurģijas procesiem. Metāla atgūšanā no rūdas tiek veiktas trīs dažādu veidu darbības.
- Rūdas apstrāde vai metāla atdalīšana
- Pirmā ķīmiskā tīrīšana
- Metāla samazināšana, parasti ar attīrīšanu starp tām.
Dzelzs iegūšanai no tās rūdas ir vairāki posmi: pirmkārt, dārgakmeņi tiek atdalīti no slāņa jeb atkritumu elementiem, un pēc tam dzelzsrūda tiek kalcinēta, lai iegūtu vērtīgu metālu.
Lielāko daļu apstrādes veic domnas krāsnīs, kurās dzelzsrūda vispirms reducē par čugunu un pēc tam atkarībā no krāsns veida tiek uzkarsēta (kupola, peļķu vai OH krāsnis) reducē līdz tēraudam, čugunam. , un kaltas dzelzs.
Parastās dzelzsrūdas ieguves metodes ietver spridzināšanu, urbšanu un vispārēju rakšanu. Atklātās raktuvēs iegūst lielāko daļu dzelzsrūdas.
Lai salauztu un atslābinātu neskartus iežus un nodrošinātu rūdas un citu materiālu ieguvi, lai tos nogādātu pārstrādes iekārtā, krājumos vai atkritumu izgāztuvē, sprādzienbīstamie materiāli tiek urbti caurumos un apdedzināti. Šī darbība ir pazīstama kā dzelzsrūdas spridzināšana.
Dzelzs un tērauda ražotne var saņemt dzelzsrūdu, tiklīdz tā ir iegūta no zemes. Rūdu parasti iegūst no dzelzsrūdas koncentrāta, kas parasti satur vairāk nekā 60% dzelzs, ja tas satur mazāk nekā 60%.
To panāk, atdalot vērtīgos minerālus no dzelzs minerāliem, parasti izmantojot putu flotācijas, gravitācijas vai magnētiskās metodes.
Dzelzsrūdas ieguves ietekme uz vidi
- Gaisa kvalitāte
- Skābā iežu drenāža
- Mitrāji un flora
- megafauna
- Ūdens kvalitāte
- Fiziskie traucējumi
- Sabiedriskā drošība
1. Gaisa kvalitāte
Galvenie emisiju avoti būvniecības un ekspluatācijas fāzēs ir fumiganta putekļi no iekārtu darbības un sadegšanas produkti, piemēram, slāpekļa oksīds, oglekļa dioksīds, sēra dioksīds un oglekļa monoksīds.
Gan būvniecības, gan ekspluatācijas posmā mazuta katli, ceļu satiksme uz vietas un dīzeļģeneratori ir galvenie ar degšanu saistīto emisiju avoti.
Izplūdušo putekļu emisijas var rasties iekārtu kustības, rakšanas un zemes attīrīšanas laikā. Rūdas iekraušana un izkraušana, rūdas drupināšana, krājumu erozija un putekļi no tuvumā esošajām konveijeru sistēmām ir iespējamie izplūdušo putekļu avoti darbības laikā.
Ikdienas laikapstākļu svārstību dēļ putekļu emisijas ir tieši saistītas ar traucētās zemes daudzumu un aktivitātes intensitāti.
Rūpnieciskais gaisa piesārņojums lielākoties ietekmē savvaļas dzīvniekus, radot tiešu mirstību, kropļojošas slimības un traumas, kas saistītas ar nozari, kā arī fizioloģisku un psiholoģisku stresu.
Dažās vietās ir radušās bažas par gāzu un daļiņu emisiju ietekmi uz cilvēku veselību un vidi no iepriekšējām kausēšanas darbībām.
Mūsdienu kausēšanas uzņēmumi izmanto procedūras, kas krasi samazina sēra dioksīda un cieto daļiņu emisijas, jo viņi saprot, cik svarīgi ir samazināt un mazināt šo ietekmi.
Tā kā sēra dioksīds rada sērskābi, ko dažkārt dēvē par "skābo lietu", kad tas apvienojas ar atmosfēras ūdens tvaikiem, tas bija visbiežāk ziņotais iemesls bažām.
Augsnes, kur šīs emisijas nogulsnējas, var kļūt skābas, kas var kaitēt esošajiem augiem un neļaut tiem augt.
Kaustuves ieskauj neauglīgas teritorijas vēsturiskās kausēšanas ietekmes uz vidi dēļ. Pēc gadu desmitiem ilgušiem bojājumiem daži apgabali beidzot sāk dziedēt. Atsevišķos gadījumos vēsturisko metālu kausēšanas iekārtu emisijas varēja būt kaitīgas cilvēku veselībai.
Piemēram, svina-cinka kausēšanas iekārtas darbības laikā tika izmērīts augstāks svina līmenis dažu tuvumā esošu vietējo iedzīvotāju asinīs.
Vides kontrole arvien vairāk tiek integrēta kausēšanas darbībās, lai mazinātu ar emisijām saistītos iespējamos veselības un vides riskus.
2. Skābā iežu drenāža
Skābes rodas, sēru saturošiem minerāliem un savienojumiem iežos savienojoties ar skābekli un ūdeni.
Visbiežāk sastopamā ķīmiskā reakcija, kas notiek ieguves darbu laikā, ir sērskābe.
Bagātināšanas procesa ietvaros apkārtējie minerāli ir jāizšķīdina, izdalot metālus un savienojumus apkārtējos saldūdens objektos, upēs un atmosfērā, kas iepriekš bija saistīti ar ieži.
Lai gan skābes var radīt dabiski pirms traucējumiem, kalnrūpniecības darbi parasti palielina saražotās skābes daudzumu, kas izraisa vides nevienlīdzību. Skābes raktuvju drenāža ir termins šim procesam (AMD).
Daudzām zivīm un citām ūdens radībām, kā arī sauszemes dzīvniekiem, kas patērē ūdeni no piesārņotiem avotiem, draud veselības problēmas AMD radīto skābju dēļ.
Daudzi metāli kļūst kustīgāki, kad ūdens kļūst skābāks, un lielos daudzumos šie metāli kļūst indīgi lielākajai daļai dzīvo būtņu.
3. Mitrāji un flora
Dažām raktuvēm ir jānosusina blakus esošās mitrājas , lai atdzesētu projekta iekārtas un pabeigtu bagātināšanas procesu. Tas ietekmē lejteces ūdens daudzumu un kvalitāti, kā arī vietējo floru un savvaļas dzīvniekus. Purvi, slapjdraņķi, purvainās vietas, seklumi utt. ir mitrāju piemēri.
Biosfērā mitrāji veic dažādus uzdevumus, piemēram, savāc un uzglabā virszemes noteci, kontrolē upju plūsmas, samazina eroziju un dabiskus plūdus, attīra un attīra ūdeni, papildina gruntsūdeņu krājumus un piedāvā dzīvotni florai un faunai. Tas kaut ko panāk.
Lai pielāgotos alternatīviem zemes izmantošanas veidiem, tostarp lauksaimniecībai, urbanizācijai, rūpniecības attīstībai un atpūtai, mitrāji tiek mainīti no to dabiskā stāvokļa.
4. Megafauna
Dažas sugas ir vairāk pakļautas degradācijai un transformācijai nekā citas. Dzelzsrūdas ieguve ietver dažādas darbības, kas skar lielāko daļu ekoloģijas aspektu. Kolosālas radības, piemēram, vilki, karibu un melnie lāči, tiek uzskatītas par megafaunu.
Šāda veida savvaļas dzīvnieki ir jutīgi pret trokšņa līmeni, ko rada dzelzsrūdas ieguves un infrastruktūras projekti, un tiem ir ievērojamas uzvedības izmaiņas estrus sezonas laikā un tieši pirms un pēc mazuļu piegādes.
Šāda veida traucējumi var likt dzīvniekiem ceļot tālāk, kas samazina viņu veiksmīgas vairošanās un bada iespējas.
5. Ūdens kvalitāte
Ūdens ir viens no galvenajiem dabas resursiem, kam tiek nodarīts kaitējums dzelzsrūdas ieguvei. Jo tālāk atrodaties no dzelzsrūdas ieguves, jo mazāks ir piesārņojums. Skābais ūdens izskalo metālus no traucētajām vietām un nogādā tos lejup pa straumi uz okeānu.
Ūdenstilpes tiek piesārņotas, iegūstot dzelzsrūdu. Ja dzelzsrūdas ieguves laikā tiek atsegta metālu saturoša rūda, nevis rūdas ķermenis dabiski atklājas erozijas rezultātā, un ja iegūtā rūda bagātināšanas procesā tiek atsegta uz virsmas, pastāv lielāka piesārņojuma iespējamība.
6. Fiziskie traucējumi
Lielākie fiziskie traucējumi rodas raktuvēs faktisko ieguves darbību laikā, piemēram, atklātās raktuvēs un atkritumiežu apglabāšanas vietās. Kalnrūpniecības ēkas, tostarp biroji, veikali un rūpniecības uzņēmumi, kas parasti aizņem nelielu daļu no traucētās teritorijas, pēc raktuvju slēgšanas tiek izglābtas vai nojauktas.
Atklātās bedres un atkritumiežu apglabāšanas vietas ir ieguves galvenais redzamais un estētiskais efekts. Salīdzinoši nelielas atkritumiežu krātuves, kuru platība ir no dažiem akriem līdz desmitiem hektāru (0.1 km2), parasti tiek iegūtas pazemes raktuvēs.
Šie reģioni parasti atrodas tuvu pazemes iekārtu atverēm. Atklātai raktuvei ir lielāka vizuālā un fiziskā ietekme nekā pazemes ieguvei, jo tā ietekmē lielāku platību.
Lieli apjomi atkritumiežu tiek izvilkti no bedres un izgāzti apkārtējās teritorijās, jo atklātās raktuvēs iegūto atkritumiežu daudzums parasti divas līdz trīs reizes pārsniedz iegūtās rūdas daudzumu.
Izdedžu kaudzes, izskalojuma kaudzes un atkritumu uzbērumi ir daži apstrādāto atkritumu kaudzes veidi, kas ir dažāda izmēra, no kuriem daži ir diezgan lieli.
Izskalojuma kaudzes diametrs var būt simtiem pēdu (apmēram 100 metru) vai simtiem akru (0.1 līdz 1 km2) liels.
7. Sabiedriskā drošība
Cilvēkiem vecās ieguves vietas šķiet aizraujošas pēc dabas, taču tās var būt arī bīstamas. Tajos var būt intriģējošas vēsturiskas ēkas, atklāta vai slēpta piekļuve pazemes darbiem vai virszemes bedres.
Vēl viena drošības problēma dažās ieguves vietās ir “iegrimšana” vai zemes nogrimšana. Vietās, kur virszemes darbi ir pietuvojušies virsmai, zeme var pakāpeniski iegrimt.
Tie parasti tiek atzīmēti un no tiem izvairīties, jo jebkurā laikā var notikt neplānots sabrukums.
Mūsdienu raktuvju īpašnieki samazina ar slēgšanu saistītos riskus, noslēdzot raktuvju darbus, pārkārtojot virszemes izrakumus, lai samazinātu to stāvās nogāzes, kā arī saglabājot vai noņemot konstrukcijas.
Pašreizējie raktuvju īpašnieki, valsts organizācijas vai citas ieinteresētās puses var īstenot meliorācijas un drošības mazināšanas programmas, kas novērš briesmas šajās vietās štatos, kur bieži sastopami veci raktuvju apgabali, piemēram, Kolorādo un Nevada.
Šīs iniciatīvas vismaz identificē iespējamos apdraudējumus, uzstāda šķērsošanas aizlieguma un brīdinājuma zīmes, kā arī norobežo bīstamas vietas. Šo pasākumu ietvaros var tikt slēgtas arī ieejas bijušajos zemes gabalos.
Dažas ekspluatācijas pārtraukšanas raktuves ir kļuvušas par nozīmīgiem sikspārņu koloniju biotopiem. Mīnu atvēršanas slēgšanu var veikt, lai sikspārņi būtu drošībā un ļautu tiem turpināt piekļuvi.
Šī prakse ir īpaši izdevīga apdraudētajām sikspārņu sugām. Ikdienas apmeklētājiem šādās vietās ieteicams būt piesardzīgiem un atturēties no iekļūšanas, jo daudzas senās ieguves vietas var nebūt drošas.
Secinājumi
No otras puses, dzelzsrūdas ieguve nopietni kaitē ekoloģijai. Tā kaitē apkārtējai dabiskajai videi, tostarp florai un faunai, virszemes un gruntsūdeņu kvalitātei , kā arī apkārtējā gaisa kvalitātei ieguves zonā.
Ņemot vērā to, cik ļoti kalnrūpniecības nozare degradē vidi, tai ir jāpievērš lielāka uzmanība.