鉄鉱石採掘には、掘削、選鉱、輸送など、すべての段階で環境への影響が伴う。
これは、鉄鉱石精鉱の選鉱工程で発生する固形廃棄物である、環境に有害な鉄鉱石尾鉱が大量に環境中に放出された結果である。
鉄鉱石として知られる岩石は、採掘と輸送が容易で、十分な量の鉄が含まれており、採掘すると利益が得られます。鉱石中に含まれる最も一般的な鉄の形態は、菱鉄鉱 (FeCO3)、褐鉄鉱 (FeO(OH)・n(H2O))、針鉄鉱 (FeO(OH))、磁鉄鉱 (Fe3O4)、および赤鉄鉱 (Fe2O3) です。鉄鉱石の最も一般的な XNUMX つの形態は、磁鉄鉱と赤鉄鉱です。
鉄鋼生産には、世界市場で入手可能な鉄鉱石の98%以上が使用されています。鉄鉱石は、金属鉄を抽出するために用いられる重要な原料です。金属需要の増加に伴い、採掘と加工は継続的に行われなければならず、大量の液体および固体廃棄物が発生します。
Fe、Mn、Cu、Pb、Co、Cr、Ni、Cd などの危険な元素を含む尾鉱が抽出プロセス全体で大量に生成されます。採取された鉄鉱石の推定 32% は依然として尾鉱の形で残っています。
鉄鉱石採掘の廃水尾滓には高濃度の溶解鉄と粒子浮遊物質が含まれており、水の化学的性質や金属の生物学的利用能を変化させます。
採掘と加工
金属を抽出して金属（化学的に結合していない）の形態に変えるには、通常、鉱石が採掘され、その後、さまざまな機械的および化学的冶金プロセスが行われます。鉱石から金属を回収するには、XNUMX つの異なる種類の操作が必要です。
- 鉱石の選別、または金属の分離
- 初めての化学洗浄
- 金属の還元。通常は中間に精製処理が行われます。
鉱石から鉄を抽出するにはいくつかの手順が必要です。まず、貴重な鉱物が脈石または廃棄物要素から分離され、次に鉄鉱石が焼成されて有価金属が生成されます。
加工の大部分は高炉で行われ、最初に鉄鉱石を銑鉄に還元し、次に加熱する炉の種類 (キューポラ、パドリング炉、または OH 炉) に応じて鋼、鋳鉄に還元します。 、そして錬鉄。
鉄鉱石の一般的な抽出技術には、発破、掘削、および一般的な掘削が含まれます。露天掘り鉱山は鉄鉱石の大部分を生産します。
無傷の岩石を砕いて緩め、鉱石やその他の材料を抽出して処理施設、備蓄庫、または廃棄物処理施設に配送できるようにするために、爆発性材料にドリルで穴を開けて発砲します。この操作は鉄鉱石の発破として知られています。
鉄鋼生産工場は、鉄鉱石が地球から抽出されると、それを受け取ることがあります。鉱石は通常、鉄含有量が 60% 未満の場合でも通常 60% を超える鉄を含む鉄鉱石精鉱から選鉱されます。
これは、通常、泡浮選法、重力法、または磁気法を使用して、鉄鉱物から貴重な鉱物を分離することによって達成されます。
鉄鉱石採掘の環境への影響
- 空気の品質
- 酸性岩排水
- 湿地と植物
- メガファウナ
- 水質
- 物理的な妨害
- 公安
1 大気質
建設および操業段階における主な排出源は、機械の運転に伴う燻蒸剤の粉塵と、亜酸化窒素、二酸化炭素、二酸化硫黄、一酸化炭素などの燃焼生成物である。
建設段階と運用段階の両方において、燃料油ボイラー、敷地内の道路交通、ディーゼル発電機が燃焼に関連する主な排出源となります。
浮遊粉塵の発生源としては、機器の移動、掘削、土地の整地などが挙げられます。また、鉱石の積み下ろし、鉱石の破砕、鉱石の堆積物の浸食、近隣のコンベアシステムからの粉塵なども、操業中の浮遊粉塵の発生源となり得ます。
毎日の天候の変動により、逃散粉塵の放出は、撹乱された土地の量と活動の激しさと直接相関しています。
産業大気汚染は主に、産業に関連した直接的な死亡、重篤な病気や怪我、生理的および心理的ストレスを通じて野生生物に影響を与えます。
一部の地域では、過去の製錬活動によるガスや粒子状物質の排出が、人体や環境に及ぼす影響について懸念が提起されている。
今日の製錬業者は、二酸化硫黄と粒子状物質の排出を大幅に削減する手順を採用しています。これは、これらの影響を最小限に抑え、軽減することがいかに重要であるかを理解しているためです。
二酸化硫黄は大気中の水蒸気と結合すると「酸性雨」とも呼ばれる硫酸を生成するため、かつては最も頻繁に報告される懸念の原因でした。
これらの排出物が定着する土壌は酸性になる可能性があり、既存の植物に害を与え、成長を妨げる可能性があります。
歴史的な製錬による環境への影響により、製錬所の周囲は不毛地帯に囲まれています。何十年にもわたる被害を経て、一部の地域はようやく回復し始めています。場合によっては、歴史的な金属精錬所からの排出物が人間の健康に有害である可能性があります。
たとえば、鉛亜鉛精錬所の操業中に、近隣の特定の地元住民の血液中のより高い鉛レベルが測定されました。
排出に関連する潜在的な健康および環境リスクを軽減するために、環境管理は製錬作業とますます統合されています。
2. 酸性岩排水
酸は、岩石中の硫黄含有鉱物および化合物が酸素および水と結合するときに生成されます。
採掘作業中に最も頻繁に起こる化学反応は硫酸です。
選鉱プロセスの一環として、周囲の鉱物を溶解し、以前は岩石と結びついていた周囲の淡水域、川、大気中に金属や化合物を放出する必要があります。
酸は撹乱前に自然に生成される可能性がありますが、通常、採掘作業により生成される酸の量が増加し、環境の不平等につながります。酸性鉱山排水は、このプロセス (AMD) を表す用語です。
多くの魚やその他の水生生物、さらには汚染された水源からの水を摂取する陸生動物が、AMDによって生成される酸により健康上の問題を引き起こす危険にさらされています。
水の酸性が高まると多くの金属は移動しやすくなり、これらの金属が大量に存在すると、大多数の生物にとって有毒になります。
3. 湿地と植物
鉱山によっては、プロジェクト機械の冷却や選鉱工程の完了のために、隣接する湿地の排水が必要となる場合があります。これは、下流の水量と水質、そして地域の植物相や野生生物に影響を与えます。湿地の例としては、沼地、湿原、沼地、浅瀬などが挙げられます。
生物圏では、湿地は地表流出の収集と貯留、川の流れの制御、浸食と自然洪水の最小限化、水の浄化と浄化、地下水供給の補充、動植物の生息地の提供など、さまざまな役割を果たしています。それは何かを達成します。
農業、都市化、産業開発、レクリエーションなどの代替土地利用に対応するために、湿地は自然の状態から変更されます。
4. メガファウナ
特定の種は他の種よりも劣化や変形が起こりやすいです。鉄鉱石の採掘には、生態学のほとんどの側面に関わるさまざまな作業が含まれます。オオカミ、カリブー、ツキノワグマなどの巨大な生き物は、巨大動物とみなされます。
この種の野生動物は、鉄鉱石の採掘やインフラ建設プロジェクトによってもたらされる騒音レベルに敏感で、発情期と子供の出産の前後に顕著な行動の変化を示します。
このような混乱により、動物はより遠くまで移動することになり、繁殖が成功する可能性が低くなり、飢餓が発生する可能性があります。
5.水質
水は、鉄鉱石の採掘によって被害を受ける主要な天然資源の XNUMX つです。鉄鉱石採掘から遠ざかるほど、汚染は少なくなります。酸性水は破壊された地域から金属を浸出させ、下流の海まで運びます。
鉄鉱石の採掘によって水域が汚染される。鉄鉱石採掘において、鉱床が浸食によって自然に露出するのではなく、採掘中に金属を含む鉱石が露出する場合、また、選鉱工程で採掘された鉱石が地表に露出する場合、汚染の可能性が高くなる。
6. 物理的障害
最大の物理的撹乱は、露天掘りや廃岩処分場など、実際の採掘作業中に発生します。オフィス、店舗、工場などの鉱山の建物は、通常、妨害されたエリアのわずかな面積を占めていますが、鉱山の閉山後は引き揚げられるか取り壊されます。
露天掘りと廃岩処分場は、採掘の主な目に見える美的効果です。数エーカーから数十エーカー (0.1 km2) にわたる比較的小規模な廃岩の保管場所は、通常、地下採掘によって生成されます。
これらの領域は通常、地下施設の開口部の近くに位置します。露天掘りは広範囲に影響を与えるため、地下採掘よりも視覚的および物理的な影響が大きくなります。
露天掘りで生成される廃岩の量は通常、採掘される鉱石の量の XNUMX ～ XNUMX 倍であるため、大量の廃岩が坑から引き出され、周囲の地域に捨てられます。
スラグパイル、リーチパイル、および尾滓貯留場は、さまざまなサイズの処理済み廃棄物パイルのいくつかのタイプであり、中には非常に大きいものもあります。
露天掘り銅鉱山の場合のように、最大規模の工業用貯水池の中には、厚さが数百フィート（約100メートル）にも達し、数千エーカー（数十平方キロメートル）に及ぶものもある。
浸出の山は、直径が数百フィート (約 100 メートル)、大きさが数百エーカー (0.1 ～ 1 km2) になる場合があります。
7. 公安
人々は古い採掘現場に魅力を感じますが、危険な場合もあります。そこには、興味深い歴史的建造物、地下施設への公開または隠されたアクセス、または地表の穴が含まれている可能性があります。
一部の採掘現場におけるさらなる安全上の懸念は、「地盤沈下」、つまり地盤の沈下です。地下構造が地表に近づいている場所では、地面が徐々に沈下する可能性があります。
計画外の崩壊はいつでも発生する可能性があるため、通常、これらはマークされ、回避されます。
現代の鉱山所有者は、鉱山の作業を封鎖し、急勾配を緩和するために表面の掘削を改善し、構造物を保存または除去することにより、閉鎖に伴うリスクを軽減しています。
現在の鉱山所有者、政府機関、またはその他の利害関係者は、コロラド州やネバダ州などの古い鉱山地域が一般的な州で、これらの場所の危険に対処する埋め立ておよび安全軽減プログラムを実施する可能性があります。
これらの取り組みでは、少なくとも潜在的な危険を特定し、立入禁止と警告の標識を設置し、危険な場所をフェンスで囲います。これらの措置の一環として、かつての地下施設への入り口も閉鎖される場合があります。
廃止された鉱山の一部は、重要なコウモリの生息地となっています。コウモリを安全に保ち、コウモリが引き続きアクセスできるようにするために、鉱山の開口部を閉鎖することができます。
この習慣は、絶滅危惧種のコウモリにとって特に有益です。古代の鉱山跡の多くは安全ではない可能性があるため、そのような場所を気軽に訪れる人は注意し、立ち入らないようにすることをお勧めします。
結論
一方、鉄鉱石の採掘は生態系に深刻なダメージを与える。採掘地域の動植物、地表水や地下水の水質、大気質など、周辺の自然環境に悪影響を及ぼす。
鉱業が環境をどれほど悪化させているかを考えると、より大きな注意が払われる必要があります。