Sodio zianuroa vs ingurumena errespetatzen duten lixibiatzeko agenteak: analisi konparatiboa

I. Sarrera

Eremuan urre meatzaritza, aukeraketa lixibiatzeko agente funtsezko zeregina du erauzketa prozesuan. Sodio zianuroa urrea erauzteko aukera izan da aspalditik, mineraletatik urrea disolbatzeko duen eraginkortasunagatik. Hala ere, ingurumenaren babesari eta garapen jasangarriari gero eta arreta handiagoa jarriz, mota berriak ingurumena errespetatzen duten lixibiatzeko agenteak alternatiba gisa sortu dira. Artikulu honek erabat alderatzea du helburu sodio zianuroa eta ingurumen-lixibiazio-agenteak hainbat alderditatik, haien osaera barne, lixibiatzeko abiadura, kontsumoa, berreskuratze tasa, ingurumen-inpaktua eta garraio-baldintzak. Hori eginez gero, urre-meatzaritzaren industriari informazio baliotsuak ematea espero dugu lixibiazio-agenteen aukeraketari buruzko erabaki gehiago har ditzan.

II. Konposizioa

2.1 Sodio zianuroa

Sodio zianuroa NaCN formula duen konposatu kimiko bat da. % 98 sodio zianuro purua dauka. Gatz azido sendoa eta ahula denez, hainbat ezaugarri nabarmen ditu. Fisikoki, solido kristalino zuri gisa agertzen da, delikueszentziarako joera dutenak, hau da, aireko hezetasuna erraz xurgatzen du. Almendra mingotsa apur bat ere badu - usain antzekoa. Kimikoki, oso erreaktiboa da. Uretan hidrolizatzen da hidrogeno zianuroa (HCN) eta sodio hidroxidoa sortzeko, disoluzioa oso alkalinoa izanik. Sodio zianuroak hainbat metalekin erreakziona dezake, hala nola burdina, zinka, nikela, kobrea, kobaltoa, zilarra eta kadmioa, dagozkion zianuro metalikoak eratzeko. Oxigenoaren aurrean, urrea eta zilarra bezalako metal preziatuak modu eraginkorrean disolbatu ditzake, gatz konplexu egonkorrak sortuz, eta hori da urre-meatzaritzaren industrian urre erauzketarako erabilera zabalaren oinarria. Hala ere, oso toxikoa da. Nahiz eta kantitate txiki bat, larruazalaren kontaktuan, arnastean edo irenstearen bidez xurgatzen denean, hilgarria izan daiteke gizakientzat eta beste organismoentzat.

2.2 Ingurumena errespetatzen duten lixibiatzeko agenteak

Ingurumena errespetatzen duten lixibiatzeko agenteak hainbat formulaziotan daude, eta haien konposizioak urrearen erauzketa eraginkorra lortzeko diseinatuta daude, ingurumen-inpaktua gutxituz. Esate baterako, ingurune arrunteko zenbait agente lixibatzaile errespetatzen duten glizina eta sodio ioduro kontzentrazio handiak dituzte. Glizina, aminoazido sinpleena den heinean, ez da toxikoa ingurumenarentzat eta gizakientzat. Lixibiatze prozesuan, urre ioiekin konplexu egonkorrak sor ditzake, mineraletatik urrearen disoluzioa erraztuz. Sodio ioduroak ere garrantzi handia du. Ioduro ioiak erredox erreakzioetan eta eraketa prozesu konplexuetan parte har dezakete, urrearen lixibiazioaren eraginkortasuna areagotuz. Osagai hauek sinergikoki funtzionatzen dute lixibiazio-agentearen errendimendu orokorra hobetzeko. Osagai horien presentziak urrearen erauzketa eraginkorra ahalbidetzeaz gain, ingurumenaren kalte potentziala murrizten du sodio zianuro tradizionalarekin alderatuta. Gainera, ingurumena errespetatzen duten lixibiatze-agente batzuek beste gehigarri edo agente kelatzaile batzuk izan ditzakete, lixibiazio-prozesua optimizatzeko arreta handiz hautatzen diren substantziak, hala nola, lixibiazio-disoluzioaren pH-balioa doi dezaketen substantziak, ioi metalikoen disolbagarritasuna kontrolatu edo lixibiazio-agentearen urrearekiko selektibitatea areagotzeko.

III. Lixibiatze-tasa

3.1 Sodio zianuroaren errendimendua

Sodio zianuroaren lixibiazio-tasa nahiko motela da. Sodio zianuroa erabiliz urrea erauzteko prozesuan, mineralaren sodio zianuroaren eta urrearen arteko erreakzioa hainbat faktorek eragiten dute. Adibidez, mineralaren konposizio kimiko konplexuak erreakzio-abiadura eragotzi dezake. Meak sulfuro-mineral kopuru esanguratsua badu, pirita ( ), adibidez, sulfuroak aireko oxigenoarekin eta urarekin erreakziona dezake azido sulfurikoa eta beste substantzia batzuk sortzeko. Ingurune azido honek sodio zianuroaren hidrolisia bizkortu dezake, hidrogeno zianuro gasa sortuz ( ), eta horrek sodio zianuroa galtzeaz gain, disoluzioan lixibiatzeko agentearen kontzentrazio eraginkorra murrizten du, horrela urrearen lixibiazio-tasa motelduz. Gainera, mineralaren partikulen tamainak ere eragin nabarmena du. Tamaina handiagoko mineral partikulek azalera-azalera-bolumen erlazio txikiagoa dute, esan nahi du mineralaren sodio zianuroaren eta urrearen arteko kontaktu-eremua mugatua dela. Ondorioz, erreakzio-abiadura murrizten da, eta denbora gehiago behar da urrearen erauzketa-maila jakin bat lortzeko. Esate baterako, sodio zianuroaren lixibiazioa erabiltzen duten urre meategi tradizionaletan, lixibiatzeko prozesuak hainbat egun edo aste iraun ditzake burutzeko, eta horrek produkzio-zikloa luzatzen ez ezik, ekoizpen-kostuak areagotzen ditu.

3.2 Ingurugiroa lixibiatzeko agenteen errendimendua

Ingurumena errespetatzen duten lixibiazio-agentek, oro har, lixibiazio-tasa azkarragoa izaten dute sodio zianuroarekin alderatuta. Hartu adibide gisa glizina eta sodio ioduroa duten lixibiatzeko agente batzuk. Glizinak konplexu nahiko egonkorrak sor ditzake urre ioiekin bere amino eta karboxilo taldeen bidez. Konplexu horien eraketa prozesu nahiko azkarra da. Oxigenoaren aurrean, glizinak azkar erreakziona dezake mineralean dagoen urrearekin hura disolbatzeko. Sodio ioduroa ere funtsezko zeregina du. Ioduro ioiak erredox erreakzioetan parte har dezakete, urrearen oxidazioa sustatuz. Bi substantzia hauen konbinazioak lixibiazio-prozesua nabarmen bizkortu dezake. Ikerketek erakutsi dute esperimentu askotan, ingurumena errespetatzen duten lixibiatzeko agenteak erabiltzean, urrearen erauzketa-tasa altu batera iristeko behar den denbora sodio zianuroarena baino askoz laburragoa dela. Adibidez, zenbait kasutan, lixibiatzeko denbora erdira edo are gehiago murriztu daiteke. Lixibiazio-tasa azkarrago honek produkzio-eraginkortasuna hobetzeaz gain, meatze-enpresei urrezko produktuak azkarrago lortzeko aukera ematen die, kapitalaren fakturazio-zikloa azkartuz. Horrez gain, ingurumena errespetatzen duten lixibiatzeko agente batzuk mineral mota desberdinetara moldagarriagoak izateko diseinatuta daude. Konposizio konplexua duten mineraletatik urrea modu eraginkorrean lixibatu dezakete, lixibiazio-tasa nahiko altua mantenduz, sodio zianuroa ez duen abantaila bat da.

IV. Kontsumo Tasa

Kontsumo-tasari dagokionez, sodio zianuroa eta ingurumena errespetatzen duten lixibiazio-agenteak nahiko konparagarriak dira.

4.1 Sodio zianuroaren kontsumoa

Sodio zianuroa erabiliz urrea erauzteko prozesuan, kontsumoan hainbat faktorek eragiten dute. Mineralaren konposizio kimikoa faktore erabakigarria da. Esaterako, mineralak sodio zianuroarekin erreakzionatu dezakeen metal kopuru esanguratsua badu, hala nola kobrea, zinka eta burdina, metal hauek urrearekin lehiatuko dira sodio zianuroa lortzeko. Meako kobre ioiek sodio zianuroarekin erreakzionatu dezakete kobre zianuro konplexuak sortzeko. Erreakzio-ekuazioa da. Horrek sodio zianuroa kontsumitzeaz gain, urrearen lixibiaziorako duen kontzentrazio eraginkorra murrizten du. Zenbait kasutan, mineralak metal interferenteen eduki handia duenean, sodio zianuroaren kontsumoa nabarmen handitu daiteke. Gainera, sulfuroak bezalako mineral batzuen presentziak sodio zianuroaren kontsumoan ere eragina izan dezake. Sulfurozko mineralek aireko eta uraren oxigenoarekin erreakziona dezakete azido sulfurikoa eta beste substantzia batzuk sor ditzakete lixibiazio-ingurunean. Ingurune azido honek sodio zianuroaren hidrolisia bizkortu dezake, hidrogeno zianuro gasa sortuz ( ), eta horrek sodio zianuroaren galera eragiten du. Hala ere, funtzionamendu-baldintza normaletan eta konposizio nahiko egonkorrak dituzten mineraletarako, sodio zianuroaren kontsumo-tasa ondo aztertu eta ezarri da industrian. Esate baterako, mineral mota jakin batekin urre meatzaritza-eragiketa tipiko batean, sodio zianuroaren kontsumoa prozesatutako mineral tona bakoitzeko balio zehatz baten ingurukoa izan liteke, meatzaritza-enpresek erreferentzia gisa balio duten erreaktiboen erabilera planifikatu eta kudeatzeko.

4.2 Ingurugiroaren kontsumoa - Lixibiatzeko agente errespetatzen dutenak

Ingurumena errespetatzen duten lixibiatzeko agenteek, konposizio kimiko desberdinak izan arren, sodio zianuroaren antzeko kontsumo-tasa dute. Hartu glizina - eta - sodio - ioduro oinarritutako lixibiatzeko agenteak adibide gisa. Glizinak, toxikoa ez den arren eta sodio zianuroarekin alderatuta erreakzio-mekanismo ezberdina duen arren, mineralean dagoen urrearekin estekiometrikoki erreakzionatzen du. Glizinaren karboxilo eta amino taldeek konplexuak sor ditzakete urre ioiekin. Erreakzio-prozesua nahiko egonkorra da, eta urre-kopuru jakin bat disolbatzeko beharrezkoa den glizina-kopurua erreakzio kimikoen ekuazioaren arabera zehazten da. Sodio ioduroak ere parte hartzen du erreakzioan, eta bere kontsumoa erredox erreakzioekin eta parte hartzen duen eraketa prozesu konplexuekin lotuta dago. Ingurumena errespetatzen duen lixibiazio-agentearen kontsumo orokorra osagai bakoitzaren kontsumoaren batura da. Aplikazio eta esperimentu praktiko askotan, aurkitu da urre-edukia eta ezaugarri antzekoak dituen mineral kantitate bera tratatzean, kontsumitzen den lixibiazio errespetatzen duen agente kantitatea sodio zianuroaren parekoa dela. Kontsumo-tasaren antzekotasun hori mesedegarria da meatze-enpresentzat, produkzio-plangintzari eta kostuei dagokienez, sodio zianurotik ingurumena errespetatzen duten alternatibak aldatzea kontuan hartuta, trantsizio nahiko errazak ahalbidetzen baititu. Horrek esan nahi du ez dutela aldaketa zorrotzik egin behar erreaktiboan - erosketa eta inbentarioa - kudeaketa estrategietan, kontsumo-tasen alde handiak direla eta.

V. Berreskuratze-tasa

5.1 Sodio zianuroaren berreskuratze-tasa

Urrearen erauzketan sodio zianuroaren berreskuratze-tasa ondo ezarri da urre meatzaritza industrian epe luzeko praktika eta ikerketen bidez. Baldintza optimoetan eta mineral mota zehatzetarako, sodio zianuroak urrea berreskuratzeko tasa nahiko handiak lor ditzake. Esate baterako, ondo kudeatutako urre meategi batzuetan sodio zianuroa lixibiatzeko nahiko egokiak diren mineralekin, berreskuratze-tasa % 95era edo are handiagoa irits daiteke. Hala ere, mundu errealeko eszenatoki askotan, benetako berreskuratze-tasa txikiagoa izan daiteke. Lehen esan bezala, mineralean beste metal batzuk egoteak nabarmen eragin dezake berreskuratze tasan. Meak kobre, zink edo burdina kopuru handia badu, metal hauek sodio zianuroarekin erreakzionatuko dute, lixibiatzeko agentea kontsumituz eta urrea lixibiatzeko eskuragarri dagoen kopurua murriztuz. Ondorioz, urrea berreskuratzeko tasa jaitsi daiteke. Gainera, funtzionamendu-baldintza desegokiak, hala nola, pH balioaren kontrola okerra, oxigeno-hornidura nahikoa eza edo lixibiazio-prozesuan zehar nahaste-abiadura desegokia, berreskuratze-tasa gutxitzea ere ekar dezakete. Esaterako, lixibiazio-disoluzioaren pH-balioa baxuegia bada, sodio zianuroaren hidrolisia bizkortuko da, lixibiatzeko agentea galtzea eta urrea disolbatzeko kontzentrazio eraginkorra murriztea eraginez, horrela berreskuratze-tasa eragingo du.

5.2 Ingurugiroaren berreskuratze-tasa - Lixibiatzeko agente errespetatzen dutenak

Ingurumena errespetatzen duten agente lixibatzaileak berreskuratzeko tasa sodio zianuroaren parekoa da. Ingurumena errespetatzen duten lixibiatzeko agenteek sodio zianuroaren %90-95eko berreskuratze-tasa lor dezakete. Hartu glizina - eta - sodio - ioduro oinarritutako lixibiatzeko agenteak adibide gisa. Laborategiko esperimentuetan eta landa-saiakuntza batzuetan, antzeko ezaugarriak dituzten mineralak tratatzean, ingurumena errespetatzen duten lixibiazio-agente hauek eraginkortasun handia erakutsi dute urrearen erauzketan. Beraien berreskuratze-tasak kasu batzuetan sodio zianuroarenak baino apur bat txikiagoak badira ere, oraindik tarte onargarri baten barruan daude. Esate baterako, mineralak konposizio nahiko sinplea duen urre meatze jakin batean, sodio zianurotik ingurumena errespetatzen duen lixibiazio-agente batera aldatu ondoren, urrea berreskuratzeko tasa % 93tik (sodio zianuroarekin) % 90era jaitsi zen (ingurumenarekin - lixibiazio errespetatzen duen agentearekin), ehuneko 3 puntuko murrizketa besterik ez zen. Berreskuratze-tasaren diferentzia txiki hori sarritan konpentsatzen da ingurumenaren abantail askorekin: lixibiazio-agente errespetatzen dutenek, hala nola, ingurumena errespetatzen duten, lixibiazio-abiadura azkarragoa eta antzeko kontsumo-tasa. Gainera, etengabeko ikerketa eta garapenarekin, ingurumena errespetatzen duten lixibiazio-agenteen errendimendua etengabe hobetzen ari da. Zientzialariak lixibiazio-agente hauen konposizioa optimizatzeko lanean ari dira, gehigarri berriak gehituz edo lehendik dauden osagaien ratioak doitzen, urrea berreskuratzeko tasak are gehiago handitzeko. Ondorioz, ingurumena errespetatzen duten agente lixibatzaileak eta sodio zianuroaren arteko aldea are gehiago murriztea espero da etorkizunean.

VI. Ingurumen-eragina

6.1 Sodio zianuroaren arriskuak

Sodio zianuroa oso toxikoa da eta mehatxu handiak eragiten ditu ingurumenarentzat. Urrezko meatzaritzan sodio zianuroa erabiltzen denean, sortzen diren hondarrek sodio zianuro eta beste substantzia kaltegarri batzuk dituzte. Behar bezala tratatzen ez badira, hondakin horiek hainbat eragin negatibo izan ditzakete. Esaterako, hondarrak ur-masetara isurtzen diren kasu batzuetan, hondarretan dagoen sodio zianuroa uretan disolba daiteke, eta zianuro-ioi oso toxikoak askatuz. Zianuro-ioi hauek uretako ioi metalikoekin erreakzionatu dezakete hainbat metal - zianuro-konplexu sortzeko, uretako organismoentzat oso kaltegarriak direnak. Nahiz eta oso kontzentrazio baxuetan, zianuroak arrainen eta beste uretako animalien arnas-entzimak inhibi ditzake, eta haien heriotza eragin dezake. Gainera, ur-masaren oreka ekologiko normala eten dezake, planktona, ur-landare eta elika-katearen beheko mailetako beste organismo batzuen hazkuntzan eta ugalketan eraginez, azken finean, ur-ekosistema osoaren biodibertsitatearen beherakada nabarmena eraginez.

Gainera, sodio zianuroa duten hondakinak aire zabalean uzten badira, haizeak eta euriak higa ditzake. Hondarretan dauden zianuroak euri-urak inguruko lurzoru eta lurpeko sistemetara eraman ditzake. Horrek lurzorua kutsa dezake, lurzoruaren emankortasuna murriztuz eta landareen hazkuntzan eraginez. Zianuroa lurpeko uretan ere sar daiteke, lurpeko urak gizakien kontsumorako eta nekazaritzako ureztatzeko desegokiak bihurtuz. Sodio zianuroa erabiltzen duten urre meategiak dauden eskualde batzuetan, epe luzeko ingurumen-kontrolak frogatu du inguruko eremuetako lurzorua eta lurpeko urak hainbat mailatan kutsatu direla, zianuro eta metal astun maila altuekin, eta horrek epe luzerako eragin negatiboa du tokiko ingurune ekologikoan eta giza bizi-baldintzetan.

6.2 Ingurugiroaren abantailak - Lixibiatzeko agente errespetatzen

Ingurumena - errespetatzen duten lixibiatzeko agenteek, berriz, ingurumena errespetatzen dute. Agente hauek erabiliz urrea erauzteko prozesuaren ondoren, sortzen diren hondarrek askoz eragin txikiagoa dute ingurumenean. Adibidez, ingurumena errespetatzen duten lixibiatzeko agente batzuek ez dute substantzia oso toxikorik, sodio zianuroa bezalakoak. Hondakinak isurtzen direnean edo gehiago prozesatzen direnean, ingurugiroan kutsadura larria eragiteko aukera gutxiago dute. Izan ere, zenbait kasutan, lurzorua hobetzeko agente lixibatzaileak errespetatzen duten ingurumenarekin tratatutako hondarrak erabil daitezke. Esaterako, zenbait proiektu esperimentaletan, ingurumena errespetatzen duten agente lixibatzaileak erabiliz urre erauzketaren hondakinak egokiak direla ikusi da tratamendu egokiaren ondoren lurzorua lantzeko. Hondakin hauek beste lurrekin nahastu daitezke, material hobetu eta lurrari aplikatu. Hondakinetan dauden substantziek lurzoruaren egitura hobetzen lagun dezakete, lurzoruaren porositatea areagotzen eta ura atxikitzeko ahalmena hobetzen dute. Ondorioz, lurzorua landareen hazkuntzarako egokia izan daiteke, eta hainbat labore eta landare arrakastaz landatu daitezke bertan. Honek hondakinen isurketaren ingurumen-zama murrizten du, baita hondakinen baliabideen erabilera integralerako bide berri bat ere ematen du, meatze-eremuko ekosistemaren garapen iraunkorra sustatuz. Erakusten du ingurumena errespetatzen duten lixibiazio-agenteek urre-meatzaritzaren jardueren ingurumen-aztarna modu eraginkorrean murrizten dutela eta meatzaritzaren eta ingurumenaren arteko elkarbizitza harmoniatsuan lagun dezaketela.

VII. Garraiorako neurriak

7.1 Sodio zianuroa

Sodio zianuroa garraiatzea oso araututa eta zuhurra den prozesu bat da, bere toxikotasun izugarriagatik. Sodio zianuroak itsasoko karga-bide arriskutsu espezializatuak behar ditu. Sodio zianuroa maneiatzen duten ontzi-enpresek lizentzia espezifikoak izan behar dituzte eta nazioarteko itsas araudi zorrotzak bete behar dituzte, hala nola Nazioarteko Itsas Salgai Arriskutsuak (IMDG) Kodea. Kode honek merkantzia arriskutsuen ontziratzea, manipulazioa eta gordetzea zehazten du itsasoko garraioan zehar, balizko isurketa edo istripurik ez izateko.

Ontziari dagokionez, sodio zianuroak ontzi itxietan egon behar du. Normalean, sodio zianuroaren izaera korrosibo eta erreaktiboa jasan dezaketen materialez egindako ontzi hermetikoetan bildu ohi da. Ontzi hauek airearekin, hezetasunarekin edo erreakzio arriskutsuak eragin ditzaketen beste substantziekin kontaktua saihesteko diseinatuta daude. Adibidez, altzairuzko bidoietan ontziratu daiteke plastikozko forru bikoitzeko poltsekin, babes handiena bermatzeko. Garraioan zehar, prozesu osoa zorrotz kontrolatzen da, eta segurtasun neurri zorrotzak ezartzen dira. Langile espezializatuak arduratzen dira sodio zianuroa maneiatzeaz eta garraiatzeaz, eta ondo prestatuta egon behar dute substantzia oso toxiko honekin lotutako balizko larrialdiei aurre egiteko.

7.2 Ingurumena errespetatzen duten lixibiatzeko agenteak

Aitzitik, ingurumena errespetatzen duten lixibiatzeko agenteek erosotasun handiagoa dute garraioan. Garraio kimiko arrunten bidez garraiatu daitezke. Horrek esan nahi du oso arriskutsuak ez diren produktu kimikoak garraiatzeko erabili ohi diren kamioi, tren edo itsasontzi arruntek eraman ditzaketela. Ez da sodio zianuroaren kasuan bezala bidalketa-bide berezi eta oso mugatuen beharrik.

Lixibiatzeko agente errespetatzen duten ingurumena ontziratzea ere sinpleagoa da, normalean ontzi estandarrak hartzen ditu. Adibidez, ontzi kimikoen baldintza orokorrak betetzen dituzten plastikozko bidoi edo poltsetan ontziratu daitezke. Paketatze estandar hau kostu-eraginkorra izateaz gain, garraio-prozesua errazten du. Lixibiazio-agente hauek arrisku gutxiagokoak direnez, garraio-enpresek ez dute ekipamendu oso espezializatuetan edo langileen prestakuntzan inbertitu behar beren garraiorako. Honek ingurumena errespetatzen duten lixibiazio-agenteen hornikuntza-katea malguagoa eta eskuragarriagoa bihurtzen du, meatze-enpresen garraio-kostu orokorrak eta zailtasun logistikoak murriztuz.

VIII. Ondorioa

Ondorioz, sodio zianuroa urrearen erauzketarako urre-meatzaritzaren industrian aspaldiko oinarria den arren, ingurumena errespetatzen duten lixibiazio-agentek alternatiba jasangarriagoa eta eraginkorragoa eskaintzen dute. Ingurumena errespetatzen duten lixibiatze-agentek lixibiazio-tasa azkarragoa dute, eta horrek nabarmen hobetu dezake ekoizpenaren eraginkortasuna. Sodio zianuroaren pareko berreskuratze-tasa bermatzen dute ateratako urre-kopurua ez dela nabarmen arriskuan jartzen. Gainera, ingurumena errespetatzen duten bikaina abantaila handi bat da, urre-meatzaritzari lotutako ingurumen-zama murrizten baitute, batez ere hondakinen isurketari dagokionez. Ingurumen-lixibiazio errespetatzen duten agenteen garraio-eskakizun erosoagoek kostuak aurrezten eta erraztasun logistikoan ere laguntzen dute.

Zenbait kasutan hasierako kostu handiagoak edo mineral mota zehatzetarako optimizazio gehiagoren beharra bezalako erronkak egon daitezkeen arren, etengabeko ikerketa eta garapenarekin, arazo hauek gainditzea litekeena da. Ingurumena babesteko eta garapen jasangarrirako arreta globala areagotzen den heinean, ingurumena errespetatzen duten lixibiazio-agenteek gero eta paper garrantzitsuagoa izango dutela espero da urre-meatzaritzaren industrian, pixkanaka-pixkanaka etorkizunean urre erauzteko aukera nagusia bihurtuz.