בקרת זיהום של נתרן ציאניד בתהליך זיקוק הזהב

מבוא

זיקוק זהב הוא תהליך מורכב שמטרתו לטהר זהב מעפרותיו או מצורותיו הטמאות. בין הטכניקות השונות בהן נעשה שימוש, השימוש ב... סודיום ציאניד בתהליך הפקת וזיקוק זהב היה נפוץ מזה זמן רב. נתרן ציאניד ממלא תפקיד מכריע בהפרדת זהב מעפרה באמצעות תהליך הנקרא שטיפת ציאנידעם זאת, השימוש בכימיקל רעיל ביותר זה מהווה סיכונים סביבתיים ובריאותיים משמעותיים, מה שהופך אותו ל... שליטת זיהום הכרח מוחלט.

תפקידו של נתרן ציאניד בזיקוק זהב

תהליך שטיפת ציאניד

שטיפת ציאניד היא שיטה נפוצה בכריית זהב ובזיקוקו. נתרן ציאניד (NaCN) משמש להמסת זהב מהעפרה. בנוכחות חמצן, סודיום ציאניד מגיב עם זהב ויוצר קומפלקסים מסיסים של ציאניד זהב. לדוגמה, בשטיפה בערימה, תמיסות ציאניד מרוססות על ערימות של עפרה כתושה הפרושות על פני משטחי איסוף גדולים. תמיסת הציאניד מחלחלת דרך ערימת העפרות, וממיסה את הזהב, אשר נאסף לאחר מכן בתמיסה. בשטיפה ממיכלים, המתבצעת בסביבות מבוקרות יותר כמו מיכלים גדולים, התהליך דומה, אך הוא מייצר פסולת כתוצר פסולת.

תגובות כימיות מעורבות

בדליפת ציאניד של זהב, סודיום ציאניד, בשילוב עם חמצן ומים, מגיב עם זהב בעפרה. אינטראקציה כימית זו גורמת ליצירת תרכובת מסיסה המכילה זהב. לאחר מכן ניתן לעבד את תרכובת הזהב המסיסה הזו באמצעות שלבים נוספים כדי להפיק זהב טהור.

סכנות של זיהום נתרן ציאניד

השפעה על הסביבה

זיהום ציאניד עלול להיות בעל השפעות הרסניות על הסביבה. אם תמיסות ציאניד דולפות ממערכות בלימה כגון מיכלי אחסון, בריכות או במהלך הובלה, הן עלולות לזהם קרקע, גופי מים ואוויר. במים, ציאניד יכול להרוג חיים ימיים, ולשבש מערכות אקולוגיות שלמות. לדוגמה, הוא יכול לעכב את מערכות הנשימה של דגים ואורגניזמים ימיים אחרים, ולהוביל למותם. בקרקע, ציאניד יכול להשפיע על צמיחת הצמחים ועל פעילות המיקרוביאלית בקרקע, ולהפוך את הקרקע ללא מתאימה לחקלאות.

סיכונים בריאותיים לבני אדם

נתרן ציאניד הוא רעיל ביותר לבני אדם. אפילו כמויות קטנות עלולות להיות קטלניות. שאיפה, בליעה או מגע עם העור עם ציאניד עלולים לגרום להרעלה חריפה. ציאניד מעכב את יכולתו של הגוף להשתמש בחמצן, מה שמוביל לתסמינים כמו נשימה מהירה, סחרחורת, כאבי ראש, ובמקרים חמורים, אי ספיקת נשימה ומוות. חשיפה ארוכת טווח לרמות נמוכות של ציאניד עלולה להיות גם בעלת השפעות בריאותיות כרוניות על מערכת העצבים, בלוטת התריס ואיברים אחרים.

אמצעי בקרת זיהום

פקדים הנדסיים

מערכות בלימה

בלימה ראשוניתציפויי פוליאוריאה איכותיים משמשים לעתים קרובות לציפוי המשטחים הפנימיים של מיכלי אחסון, בריכות אגירה ואגני אחסון שבהם מאוחסנים תמיסות ציאניד. פוליאוריאה מציעה עמידות כימית מצוינת, מונעת את ההשפעות הקורוזיות של ציאניד על חומרי הבלימה. יש לה גם זמן ריפוי מהיר, המאפשר התקנה מהירה וצמצום זמן השבתה בפעולות כרייה.

בלימה משניתבנוסף לציפויים ראשוניים, מערכות בלימה משניות הן חיוניות. ניתן ליישם ציפויי פוליאוריאה על רצפות, קירות ומשטחים אחרים סביב אזורי הבלימה הראשוניים. זה יוצר שכבת גיבוי כדי ללכוד דליפות או שפיכות אפשריות. גם אם הבלימה הראשונית נכשלת עקב נסיבות בלתי צפויות כגון נזק מכני או קורוזיה, הבלימה המשנית יכולה למנוע בריחת ציאניד לסביבה.

מערכות איתור נזילות

התקנת מערכות מתקדמות לגילוי דליפות היא קריטית. מערכות אלו יכולות לנטר באופן רציף את שלמות מבני הבלימה. לדוגמה, חלק מהמערכות משתמשות בחיישנים כדי לזהות שינויים בלחץ, בזרימה או בהרכב הכימי בתוך מערכת הבלימה. אם מתגלה דליפה, ניתן לנקוט פעולה מיידית כדי למנוע זיהום נוסף.

תהליך אופטימיזציה

שיטות שטיפה חלופיות

חוקרים חוקרים כל העת שיטות חלופיות לשטיפת ציאניד כדי להפחית את השימוש בנתרן ציאניד. שיטה אחת כזו היא ביולוגית, המשתמשת במיקרואורגניזמים כדי להפיק זהב מהעפרה. חיידקים מסוימים יכולים לחמצן את המינרלים הנושאים גופרית בעפרה, ולשחרר את הזהב. שיטה זו ידידותית יותר לסביבה מכיוון שהיא אינה כרוכה בשימוש בכימיקלים רעילים כמו ציאניד. חלופה נוספת היא שימוש בשטיפת תיוסולפט, המשתמשת במלחי תיוסולפט במקום ציאניד כדי להמיס זהב. למרות שלשטיפת תיוסולפט יש אתגרים משלה כגון בקרת תהליכים מורכבת ושיעורי הפקת זהב נמוכים יותר במקרים מסוימים, היא מציעה פתרון פוטנציאלי להפחתת זיהום הקשור לציאניד.

שיפור יעילות ההתאוששות

אופטימיזציה של תהליך הפקת הזהב יכולה גם לסייע בבקרת זיהום. על ידי שיפור יעילות הפקת הזהב מתמיסות הציאניד, תיווצר פחות פסולת עמוסת ציאניד. ניתן להשתמש בטכניקות סינון והפרדה מתקדמות כדי להבטיח שכמה שיותר זהב יוחזר מתמיסות הציאניד לפני סילוק הפסולת. זה מפחית את כמות הציאניד שיש לטפל בה בתהליכי ניהול פסולת.

ניהול פסולת

טיפול בפסולת המכילה ציאניד

פסולת המכילה ציאניד, כגון שאריות משטיפה ממיכלי מים, צריכה לעבור טיפול נאות כדי להפחית את רעילותה. שיטת טיפול נפוצה אחת היא שימוש בחמצון כימי. לדוגמה, הוספת מי חמצן (\(H_2O_2\)) או מחמצנים מבוססי כלור לפסולת המכילה ציאניד יכולה להמיר את הציאניד לתרכובות פחות רעילות. באמצעות תהליך חמצון זה, אופיו הרעיל ביותר של הציאניד מופחת.

סילוק בטוח של פסולת מטופלת

לאחר הטיפול, יש לסלק את הפסולת בצורה בטוחה. ניתן לאחסן שאריות פסולת במאגרי פסולת שתוכננו במיוחד ומרופדים בחומרים למניעת דליפה. אגרות פסולת אלו צריכות להיות ממוקמות באזורים בהם קיים סיכון מינימלי לזיהום מקורות מים או אזורים סביבתיים רגישים אחרים. ניטור קבוע של האגרות נחוץ כדי להבטיח שלא תתרחש דליפה לאורך זמן.

התאמה לתקנות

חוקים ותקנות המסדירים את השימוש בציאניד

ישנם חוקים ותקנות מחמירים ברמה המקומית, הלאומית והבינלאומית המסדירים את השימוש, האחסון, ההובלה והסילוק של נתרן ציאניד ב... זיקוק זהב תעשייה. לדוגמה, במדינות רבות, חברות כרייה נדרשות להשיג היתרים לשימוש בציאניד, הכוללים הוכחה כי יש להן אמצעי בקרת זיהום מתאימים. עליהן גם לדבוק במגבלות ספציפיות על כמות הציאניד שניתן לשחרר לסביבה.

מעקב ואכיפה

סוכנויות ממשלתיות אחראיות לניטור עמידת פעולות זיקוק הזהב בתקנות אלה. בדיקות סדירות של אתרי כרייה, מעבדות ומתקני ניהול פסולת מתבצעות כדי להבטיח שחברות פועלות לפי ההליכים המתאימים לטיפול בנתרן ציאניד. במקרה של אי עמידה בתקנות, ניתן להטיל עונשים, שעשויים לכלול קנסות, השעיית פעילות או ביטול היתרים.

סיכום

השימוש בנתרן ציאניד בזיקוק זהב הוא חרב פיפיות. למרות שמדובר בשיטה יעילה להפקת זהב, סיכוני הזיהום הנלווים אליה משמעותיים. עם זאת, באמצעות שילוב של בקרות הנדסיות, אופטימיזציה של תהליכים, ניהול פסולת נכון ועמידה קפדנית בתקנות, ניתן למזער את ההשפעות השליליות של זיהום נתרן ציאניד בתהליך זיקוק הזהב. מחקר ופיתוח מתמשכים של טכנולוגיות חלופיות ואמצעי בקרת זיהום משופרים חיוניים להבטחת פיתוח בר-קיימא של תעשיית זיקוק הזהב תוך הגנה על הסביבה ובריאות האדם.