Liiallisen natriumsyanidin käytön seuraukset kullan liuotusprosessissa

Kullankaivosteollisuudessa syanidiliuotusprosessi , erityisesti natriumsyanidin käyttö , on yleinen menetelmä kullan erottamiseksi malmista. Natriumsyanidin liiallinen käyttö tässä prosessissa voi kuitenkin johtaa useisiin merkittäviin ongelmiin, jotka ovat haitallisia sekä kaivostoiminnan taloudellisille näkökohdille että ympäristölle.

1. Lisääntyneet toimintakustannukset

1.1 Korkeammat kemikaalien kulut

Natriumsyanidi ei ole halpa reagenssi. Jos sitä käytetään suurina määrinä, tämän kemikaalin hankintakustannukset nousevat huomattavasti. Kaivosten on käytettävä suurempi osa budjetistaan ​​tarvittavan natriumsyanidimäärän hankkimiseen . Esimerkiksi jos kaivos toimii yleensä optimaalisella 0.05–0.1 %:n syanidipitoisuudella liuotusliuoksessa, mutta huonon hallinnon tai prosessin puutteellisen ymmärtämisen vuoksi pitoisuus nostetaan 0.2 prosenttiin, käsiteltyä malmiyksikköä kohden kulutetun natriumsyanidin määrä lähes kaksinkertaistuu tai kolminkertaistuu. Tämä nostaa suoraan kemikaalien hankintakustannuksia ja syö kaivostoiminnan voittomarginaaleja.

1.2 Lisähoitokustannukset

Liiallinen natriumsyanidi liuotusprosessissa johtaa korkeampiin syanidipitoisuuksiin syntyvässä jätevedessä. Tämän jäteveden käsittely ympäristöpäästöstandardien täyttämiseksi tulee monimutkaisemmaksi ja kalliimmaksi. Perinteiset menetelmät syanidin poistamiseksi jätevedestä, kuten kemiallinen hapetus (kloorilla tai vetyperoksidilla), biologinen käsittely tai ioninvaihto, vaativat kaikki enemmän reagensseja, energiaa ja pidempiä käsittelyaikoja, kun syanidipitoisuus on koholla. Esimerkiksi kemiallisessa hapetusprosessissa on lisättävä enemmän hapettavia aineita korkeampien syanidipitoisuuksien hajottamiseksi. Tämä ei ainoastaan ​​lisää hapettavien kemikaalien kustannuksia, vaan se voi myös vaatia suurempia reaktioastioita ja enemmän energiaa sekoittamiseen ja reaktioon, mikä lisää kaivoksen kokonaiskäyttökustannuksia.

2. Ympäristön pilaantuminen

2.1 Veden saastuminen

2.1.1 Vesiekosysteemin häiriintyminen

Kun liuotusprosessissa on liikaa natriumsyanidia, syanidivuotojen riski vesistöihin kasvaa. Syanidi on erittäin myrkyllistä vesieliöille. Jo pieninä pitoisuuksina se voi aiheuttaa vakavaa haittaa kaloille, selkärangattomille ja muille vesieliöille. Esimerkiksi Romanian Baia Maren syanidivuodon tapauksessa vuonna 2000 rikastushiekka-altaan murtuminen vapautti 100 000 kuutiometriä syanidin saastuttamaa jätevettä Tisza- ja Tonava-jokiin. Veden korkeat syanidipitoisuudet tappoivat suuren määrän kaloja ja häiritsivät koko vesieliöiden ravintoketjua. Myös vesikasvit voivat kärsiä, sillä syanidi voi häiritä niiden fotosynteesiä ja hengitysprosesseja, mikä johtaa kasvun ja tuottavuuden heikkenemiseen.

2.1.2 Juomaveden saastuminen

Syanidi - kaivostoiminnasta peräisin oleva vesi voi myös päästä pohjaveteen tai saastuttaa juomaveden lähteenä käytettävää pintavettä. Syanidi juomavedessä on vakava terveysriski. Jo pienetkin syanidimäärät voivat aiheuttaa akuutteja terveysvaikutuksia, kuten päänsärkyä, huimausta ja vakavissa tapauksissa jopa kuolemaan johtavia. Yhdysvalloissa vuonna 1982 Zortman-Landuskyn kaivoksella Montanassa 52 000 gallonaa syanidiliuosta vuoti ja myrkytti pohjavesikerroksen, joka toimitti makeaa juomavettä Zortmanin kaupungille. Tämä tapaus korosti kaivostoimintaan liittyvän syanidipäästöjen potentiaalia vaarantaa ihmisten terveyttä juomaveden saastumisen kautta.

2.2 Maaperän saastuminen

Jos syanidia sisältävä jätevesi tai kaivosprosessista peräisin oleva kiinteä jäte (kuten rikastushiekka) hävitetään väärin maahan, se voi saastuttaa maaperän. Syanidi voi säilyä maaperässä pitkään, erityisesti anaerobisissa olosuhteissa. Tällä voi olla useita kielteisiä vaikutuksia maaperän ekosysteemiin. Se voi estää kasvien kasvua häiritsemällä niiden juurien toimintaa ja ravinteiden ottoa. Joillakin kasveilla voi olla hidastunutta kasvua, lehtien kellastumista tai jopa kuolla. Lisäksi maaperän mikro-organismit, joilla on ratkaiseva rooli ravinteiden kierrossa ja maaperän hedelmällisyydessä, voivat kärsiä vakavasti. Hyödyllisten bakteerien ja sienten toiminta voi estyä, mikä johtaa maaperän laadun ja tuottavuuden heikkenemiseen.

2.3 Ilman saastuminen

Kullan liuotusprosessissa , jos olosuhteita ei hallita asianmukaisesti, liiallinen natriumsyanidi voi johtaa syaanivetykaasun (HCN) muodostumiseen ja vapautumiseen. HCN on haihtuva ja erittäin myrkyllinen kaasu. Kun natriumsyanidi reagoi happojen kanssa (joita voi olla malmissa tai joita voi lisätä prosessin aikana) tai tietyissä pH-olosuhteissa, HCN:ää voi muodostua. Esimerkiksi kun liuotusliuoksen pH laskee tietyn tason alapuolelle, natriumsyanidi voi reagoida liuoksessa olevien happamien aineiden kanssa muodostaen syaanivetyä ja natriumyhdisteitä. HCN-kaasun vapautuminen ilmaan aiheuttaa merkittävän uhan kaivostyöntekijöiden ja lähialueiden yhteisöjen terveydelle. HCN:n hengittäminen voi aiheuttaa nopeaa hengitystä, huimausta, pahoinvointia ja suurina pitoisuuksina se voi olla välittömästi hengenvaarallinen.

3. Vaikutus itse liuotusprosessiin

3.1 Hitaammat liukenemisnopeudet

Toisin kuin voisi olettaa, liiallisen natriumsyanidin käyttö ei välttämättä johda nopeampaan tai tehokkaampaan kullan uuttoon . Itse asiassa joissakin tapauksissa sillä voi olla päinvastainen vaikutus. Suuret syanidipitoisuudet voivat aiheuttaa metalli-syanidikompleksien muodostumista muiden malmissa olevien metallien, kuten kuparin, sinkin tai raudan, kanssa. Nämä kompleksit voivat kuluttaa syanidia ja vähentää kullan kanssa reagoimiseen käytettävissä olevan vapaan syanidin määrää. Esimerkiksi malmissa oleva kupari voi muodostaa stabiileja kupari-syanidikomplekseja. Tämän seurauksena kullan liukenemisnopeus voi hidastua ja liuotuksen kokonaistehokkuus voi laskea.

3.2 Häiriöt myöhemmissä hoitovaiheissa

Liiallinen syanidipitoisuus liuotusliuoksessa voi myös aiheuttaa ongelmia kullan talteenottoprosessin myöhemmissä vaiheissa. Esimerkiksi kullan saostamisessa liuoksesta sinkkipölyn avulla (Merrill-Crowe-prosessi) korkeat syanidipitoisuudet voivat johtaa sinkki-syanidikompleksien muodostumiseen. Nämä kompleksit voivat häiritä kullan saostumista ja vähentää kullan talteenottoa. Lisäksi, jos aktiivihiiltä käytetään kullan adsorptioon liuotteesta, liiallinen syanidipitoisuus voi vaikuttaa hiilen adsorptiokykyyn, koska jotkut syanidi-metallikompleksit voivat myös adsorboitua hiilen pinnalle ja kilpailla kullan kanssa adsorptiokohdista.

Yhteenvetona voidaan todeta, että natriumsyanidin liiallinen käyttö kullan liuotusprosessissa on monitahoinen ongelma, jolla on kauaskantoisia vaikutuksia kaivosteollisuuteen, ympäristöön ja ihmisten terveyteen. Kaivosten on seurattava ja valvottava tarkasti liuotusprosessissa käytettävän natriumsyanidin määrää varmistaakseen tehokkaan, kustannustehokkaan ja ympäristön kannalta kestävän kullan louhinnan.