铁矿石开采的各个阶段都会对环境造成影响,包括钻探、选矿和运输。
这是由于大量对环境有害的铁矿石尾矿(铁矿石精矿选矿过程中产生的固体废物)被释放到环境中造成的。
一种被称为铁矿石的岩石很容易开采和运输,其中含有足够的铁,并且提取起来有利可图。矿石中最常见的铁形式是菱铁矿 (FeCO3)、褐铁矿 (FeO(OH)·n(H2O))、针铁矿 (FeO(OH))、磁铁矿 (Fe3O4) 和赤铁矿 (Fe2O3)。两种最常见的铁矿石形式是磁铁矿和赤铁矿。
全球钢铁生产消耗了市场上超过98%的铁矿石。铁矿石是提取金属铁的重要原料。由于金属需求不断增长,采矿和加工必须持续进行,从而产生大量的液态和固态废弃物。
在整个提取过程中会产生大量含有铁、锰、铜、铅、钴、铬、镍和镉等危险元素的尾矿。据估计,所开采的铁矿石中有 32% 仍以尾矿形式存在。
铁矿石开采废水尾矿中含有高浓度的溶解铁和颗粒悬浮物,它们改变了水的化学性质和金属的生物利用度。
采矿和加工
为了提取金属并将其转化为金属(未化学结合)形式,通常会开采矿石,然后进行各种机械和化学冶金过程。从矿石中回收金属涉及三种不同类型的操作。
- 选矿或金属分离
- 第一次化学清洗
- 金属的还原,通常在其间进行精炼处理。
从矿石中提取铁涉及几个步骤:首先,将贵重矿物从脉石或废元素中分离出来,然后将铁矿石煅烧以产生有价值的金属。
大部分加工过程在高炉中进行,高炉首先将铁矿石还原为生铁,然后根据加热炉的类型(冲天炉、炼铁炉或 OH 炉)将其还原为钢、铸铁和熟铁。
铁矿石的常见提取技术包括爆破、钻孔和一般挖掘。露天矿生产大部分铁矿石。
为了破碎和松动完整的岩石并提取矿石和其他材料以运送到加工设施、库存或废物场,将爆炸材料钻入孔中并进行燃烧。此操作称为爆破铁矿石。
一旦铁矿石从地球上开采出来,钢铁生产厂就可以接收铁矿石。矿石通常从铁精矿中选矿,如果铁精矿含铁量低于 60%,则铁精矿通常含铁量超过 60%。
这是通过将有价值的矿物与铁矿物分离来实现的,通常使用泡沫浮选、重力或磁力方法。

铁矿石开采对环境的影响
- 空气质量
- 酸性岩排水
- 湿地和植物区系
- 巨型动物
- 水质
- 物理干扰
- 公共安全
1。 空气质量
施工和运营阶段的主要排放源是机械操作产生的熏蒸粉尘和燃烧产物,如一氧化二氮、二氧化碳、二氧化硫和一氧化碳。
在建设和运营阶段,燃油锅炉、现场道路交通和柴油发电机是与燃烧相关的主要排放源。
设备移动、挖掘和土地清理都可能产生逸散性粉尘。矿石装卸、矿石破碎、矿堆侵蚀以及附近输送系统产生的粉尘都是作业过程中逸散性粉尘的潜在来源。
由于每日天气波动,扬尘排放量与扰动土地数量和活动强度直接相关。
工业空气污染主要通过直接死亡、与工业相关的严重疾病和伤害以及生理和心理压力来影响野生动物。
在某些地区,人们对过去冶炼活动产生的气体和颗粒物排放对人类健康和环境的影响表示担忧。
当今的冶炼厂采用的程序可大幅减少二氧化硫和颗粒物的排放,因为他们了解最大限度地减少和减轻这些影响的重要性。
由于二氧化硫与大气中的水蒸气结合时会产生硫酸,有时被称为“酸雨”,因此它曾经是最常报道的令人担忧的原因。
这些排放物沉积的土壤可能会变成酸性,这会损害现有植物并阻止它们生长。
由于历史冶炼对环境的影响,冶炼厂周围都是贫瘠的地区。经过几十年的破坏,一些地区终于开始愈合。在某些情况下,历史悠久的金属冶炼厂的排放可能对人类健康有害。
例如,在铅锌冶炼厂运行期间,测量到附近某些当地人血液中的铅含量较高。
环境控制越来越多地与冶炼作业相结合,以减轻与排放相关的潜在健康和环境风险。
2.酸性岩排水
当岩石中的含硫矿物质和化合物与氧气和水结合时会产生酸。
采矿作业中最常见的化学反应是硫酸。
作为选矿过程的一部分,周围的矿物质必须被溶解,将金属和化合物释放到周围的淡水水体、河流和大气中,这些以前与岩石有关。
尽管酸可以在干扰前自然产生,但采矿作业通常会增加酸的产生量,从而导致环境不平等。酸性矿山排水是该过程的术语(AMD)。
许多鱼类和其他水生生物以及食用受污染水源的陆生动物,由于 AMD 产生的酸而面临健康问题的危险。
当水变得更加酸性时,许多金属变得更容易移动,并且大量时,这些金属对大多数生物有毒。
3. 湿地和植物区系
某些矿山需要排干邻近湿地的水,以冷却作业机械并完成选矿过程。这会影响下游水量和水质,以及当地的动植物。沼泽、浅滩等都是湿地的例子。
在生物圈中,湿地执行多种任务,例如收集和储存地表径流、控制河流流量、最大限度地减少侵蚀和自然洪水、净化和净化水、补充地下水供应以及为动植物提供栖息地。它完成了一些事情。
为了适应替代土地用途,包括农业、城市化、工业发展和娱乐,湿地的自然条件被改变。
4. 巨型动物
某些物种比其他物种更容易退化和转化。铁矿石开采涉及多种作业,涉及生态的大多数方面。狼、驯鹿和黑熊等巨型动物被认为是巨型动物。
这种野生动物对铁矿石开采和基础设施项目带来的噪音水平很敏感,并且在发情季节以及产仔前后表现出显着的行为变化。
此类干扰会使动物走得更远,从而降低它们成功繁殖和饥饿的机会。
5. 水质
水是因铁矿石开采而受到损害的主要自然资源之一。距离铁矿石开采越远,污染就越少。酸性水从受干扰的地区滤出金属,并将它们带到下游的海洋。
铁矿石开采会导致水体污染。当含金属矿石在铁矿石开采过程中暴露出来,而不是通过自然侵蚀作用暴露出来时,以及当开采出的矿石在选矿过程中暴露于地表时,污染的可能性更大。
6. 身体不适
最大的物理扰动发生在实际采矿作业过程中的矿场,如露天采矿和废石处理场。采矿建筑,包括办公室、商店和工厂,通常占据受干扰区域的一小部分,在矿井关闭后要么被抢救,要么被拆除。
露天矿坑和废石处理场是采矿的主要视觉效果和美学效果。相对较小的废石库,占地几英亩到几十英亩(0.1 平方公里),通常是通过地下采矿产生的。
这些区域通常靠近地下设施开口。露天采矿比地下采矿具有更大的视觉和物理影响,因为它影响更大的区域。
由于露天开采产生的废石量通常是开采矿石量的两到三倍,因此大量废石被从矿坑中运出并倾倒在周边地区。
矿渣堆、浸出堆和尾矿库是几种已处理废物堆的类型,它们的尺寸各不相同,其中一些尺寸相当大。
一些最大的工业油藏厚达数百英尺(约 100 米),面积达数千英亩(数十平方公里),例如露天铜矿开采。
堆浸堆的直径可能为数百英尺(约 100 米)或数百英亩(0.1 至 1 平方公里)。
7. 公共安全
人们发现古老的矿场自然迷人,但它们也可能很危险。它们可能包含有趣的历史建筑、开放或隐藏的地下通道或地表坑。
一些矿场的另一个安全问题是“沉降”,即地面下沉。在地下作业已接近地表的地方,地面可能会逐渐下沉。
这些通常会被标记并避免,因为意外的倒塌随时可能发生。
现代矿主通过封闭矿井作业、重新平整地表挖掘以减少陡坡以及保留或拆除结构来降低与关闭相关的风险。
目前的矿主、政府组织或其他相关方可能会实施复垦和安全缓解计划,以解决旧矿区常见的州(例如科罗拉多州和内华达州)的这些地点的危险。
这些举措至少可以识别潜在危险,张贴禁止侵入和警告标志,并隔离危险地点。作为这些措施的一部分,前地下工作区的入口也可能被关闭。
某些退役的矿井已发展成为重要的蝙蝠栖息地。可以关闭矿井口以保证蝙蝠的安全并使其能够继续进入。
这种做法对濒临灭绝的蝙蝠物种特别有益。建议前往这些地方的休闲游客谨慎行事,不要进入,因为许多古老的矿场可能并不安全。
结语
另一方面,铁矿石开采对生态环境造成了严重破坏。它会破坏周围的自然环境,包括矿区的动植物、地表水和地下水质量以及空气质量。
考虑到采矿业对环境的严重破坏,这需要更多的关注。
