江西、福建、廣東、湖南、廣西等地的山嶺之間,蘊藏著(zhù)豐富的重稀土資源,已探明儲量占全球的90%以上。當前,南方礦區普遍使用原地浸礦的方式開(kāi)采稀土。
部分專(zhuān)家和企業(yè)技術(shù)人員指出,原地浸礦的開(kāi)采方式容易破壞礦區地質(zhì)結構,引發(fā)山體滑坡,同時(shí)使用的部分化學(xué)藥劑也存在泄漏風(fēng)險。他們呼吁有關(guān)部門(mén)能對潛在的安全隱患給予重視,并采取有針對性的防范措施。
鉆孔注液易誘發(fā)地質(zhì)災害
南方重稀土礦發(fā)現于上世紀70年代,與北方的稀土礦集中分布在一小片礦區里不同,南方的重稀土礦分布區域特別廣。例如,在全球重稀土礦分布最富集的江西省贛州市,幾乎漫山遍野都分布有稀土。
中國稀土學(xué)會(huì )副秘書(shū)長(cháng)張安文說(shuō),南方的重稀土礦埋藏淺,易開(kāi)采。過(guò)去幾十年來(lái),人們不斷改進(jìn)開(kāi)采方式,探索出了原地浸礦工藝,即在不剝離和開(kāi)采礦石的情況下,先在含稀土礦的山體上打許多孔洞,然后注入和回收用于浸出稀土元素的化學(xué)藥劑,進(jìn)而用化學(xué)方法分離出稀土元素。這種工藝的稀土回收率高,開(kāi)采時(shí)也不必剝離礦體和破壞植被,勞動(dòng)強度小,方法簡(jiǎn)單,目前已經(jīng)廣泛使用。
但是這種工藝的缺點(diǎn)也很明顯。張安文說(shuō),一般來(lái)講,南方重稀土礦區的地貌屬于低山丘陵地形,海拔高度一般在300米到400米之間,山嶺之間的相對高差一般在50米到100米之間。礦區的巖石以風(fēng)化的花崗巖為主,山體的巖層構造本身就不夠堅固。
而且,用原地浸礦工藝開(kāi)采稀土,需要在富含稀土的礦區山體上打一定數量的注液井。一般情況下,需要在含稀土礦的山體上布置數百個(gè)乃至上千個(gè)注液井,在打孔過(guò)程中所產(chǎn)生的震動(dòng),會(huì )破壞山體內部原本穩定的結構狀態(tài)。
待打完注液井后,工人會(huì )將大量的浸取液注入山體之中,山體因吸收大量的藥劑而變得松軟,山體中土壤的黏性也會(huì )隨著(zhù)含水量的增加而下降,維持原來(lái)山體結構的平衡力量也被破壞,容易引起山體滑坡事故。特別是南方地區降雨充分,在雨水的反復沖刷下,已經(jīng)“喝飽”了浸取液的礦區山體更容易出現坍塌和山體滑坡現象。張安文說(shuō),實(shí)際情況也顯示,稀土礦區的山體坍塌、滑坡現象多發(fā)。
贛州稀土礦業(yè)有限公司從事安全生產(chǎn)研究等工作的技術(shù)人員黃紫彬,對此曾專(zhuān)門(mén)做過(guò)研究。據他介紹,在實(shí)際生產(chǎn)中,有些生產(chǎn)者為了盡早產(chǎn)生效益,常常會(huì )采用加大注入浸取液量的方式來(lái)加快出礦速度,注液量的大量增加,會(huì )加重本已經(jīng)飽和變松的山體的負擔,增加了山體滑坡的概率,威脅施工人員和礦區一帶居民的生命和財產(chǎn)安全。
據黃紫彬介紹,在采礦場(chǎng)設計時(shí),為了更好地利用浸取液自身的重力,讓其自流,以節省能耗等成本,礦山水冶車(chē)間的各類(lèi)處理池往往沿著(zhù)礦區山坡,按階梯式布置,母液池等較早處理工序的池子一般布置在車(chē)間地勢較高的平臺之上,其余工序的處理池,則按先后順序依次向下布置。
以贛南的稀土礦為例,礦山水冶車(chē)間一般包括母液中轉池、除雜池、沉淀池、溶雜池及配液池等幾類(lèi)工藝處理池。池子數量根據礦山的實(shí)際生產(chǎn)規模,數量在幾個(gè)到幾十個(gè)不等,單個(gè)容積一般在200立方米到300立方米。這些工藝池多為水泥和磚混砌而成,具備一定的抗壓能力。但是,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,水冶車(chē)間均為露天作業(yè),處理池大多直接暴露在陽(yáng)光下,天長(cháng)日久,風(fēng)吹日曬,池壁容易開(kāi)裂。
黃紫彬舉例說(shuō),假如一個(gè)處理池的容量為250立方米,在池子蓄滿(mǎn)的情況下,池壁承受的壓力是巨大的。在這么大的壓力下,一旦池子發(fā)生潰壁坍塌現象,兩三百?lài)嵰后w夾雜著(zhù)土石從高坡流下來(lái),會(huì )對下方的人員、設施造成極大威脅。因此,工藝池的坍塌在離子型稀土礦生產(chǎn)過(guò)程中也是一個(gè)巨大的危險源。
危險化學(xué)試劑應用欠規范
利用原地浸礦方式開(kāi)采稀土礦,在清除雜質(zhì)的環(huán)節,采礦企業(yè)往往要回收廢渣內殘留的稀土,一般是把渣子用強酸溶解,然后重新送入水冶車(chē)間進(jìn)行分離,所用的強酸通常是濃硫酸。
濃硫酸具有極強的氧化性和腐蝕性,同時(shí)還具有脫水性、難發(fā)揮性等特點(diǎn),容易對人體造成損害,屬于國家嚴格控制的危險化學(xué)品之一。據黃紫彬介紹,采礦企業(yè)一般用金屬罐存放濃硫酸,這種罐下方設有閘閥,使用時(shí)將閘閥擰開(kāi),濃硫酸就會(huì )流出。由于硫酸罐一般放在戶(hù)外,風(fēng)吹日曬,容易銹蝕,上面的閥門(mén)也往往沒(méi)有安全控制裝置,這些因素均可能導致濃硫酸泄漏事故的發(fā)生,潛伏安全隱患。
另外,按照化學(xué)品使用規范,稀釋時(shí)應將濃硫酸慢慢加入到水中攪拌,否則容易產(chǎn)生溶液沸騰的現象。但是受素質(zhì)影響,有些工人對濃硫酸的性質(zhì)缺乏足夠認識,在稀釋濃硫酸時(shí),存在將水直接加入濃硫酸中混合的現象,容易造成人員傷害。
針對存在的以上隱患,張安文等人建議:
一、針對存在的問(wèn)題,國家有關(guān)部委組織科研、地質(zhì)等部門(mén),結合南方稀土礦區的地質(zhì)情況,進(jìn)一步研究和完善稀土開(kāi)采工藝技術(shù)。
二、盡快建立和完善礦區規劃、工藝流程、生產(chǎn)設施防護等安全規范和標準,安監部門(mén)要落實(shí)責任,通過(guò)組織安全檢查等方式,督促企業(yè)增強安全生產(chǎn)意識,提高安全生產(chǎn)水平。
三、對稀土礦山使用的強酸強堿等危險品,有關(guān)部門(mén)要加強管理,建立資格審批制度,并督促企業(yè)建立和落實(shí)相關(guān)的操作、管理規范;對相關(guān)崗位的操作人員,要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的崗位技能、安全生產(chǎn)意識培訓,考核上崗。