A cianid szerepe az aranybányászatban
A cianid a CN cianocsoportot tartalmazó kémiai vegyületek általános neve. Az alacsony koncentrációjú cianid a természetben megtalálható (például több mint 1000 növényfajban található [1, 2]); a mindennapi életben az asztali só stabilizátora, stb. Lényegében az emberek és állatok gyakran foglalkoznak a cianiddal, ha bizonyos kulturális és vad növényi fajokat eszik [3].
A cianid széles körben használatos az iparban is. Évente több mint 1 millió tonna ez az anyag az elektrolizálás, fémfeldolgozás, szerves vegyszerek gyártása, műanyag stb. [2]. A bányászatban az aranyérc kitermelését 120 évig használják; a termelés a világ ipari cianidtermelésének mintegy 20% -át teszi ki [2, 4].
A toxicitás ellenére, megfelelő használat mellett a cianid viszonylag biztonságos és gyakorlatilag nem károsítja a környezetet.
Cianid az arany kitermeléséhez
A cianid nagyon gyenge nátrium-cianid-oldat formájában használatos az arany feloldásához és kivonásához az ércből [3]. Ezt a folyamatot 1887-ben Skóciában fejlesztették ki, és az első kereskedelmi alkalmazást 1889-ben rögzítették az új-zélandi Crown Mines cég Karangahake bányában [3, 4].
A cianidáció biztonságosabb alternatíva az egyesülésnek, amely korábban az arany visszanyerésének fő módszere volt [5]. Az 1970-es években a cianidáció meghatározó szerepet játszott az extrakciós technológiák között, bár egyes országokban a kisméretű és kézműves arany bányászok még mindig higanyot használnak [3]. Kanadában a teljes aranytermelés több mint 90% -át cianiddal (kb. 90 tonna) extrahálják [3].
A normál koncentráció a munkaoldatban 0,01-0,05% nátrium-cianid (100-500 ppm) között van [2]. A bányászok a környezetvédelem, a biztonság és a gazdaság szempontjából a lehető legkevesebb koncentrációt próbálják felhasználni [2]. A cianidációt általában fizikai dúsítási eljárásokkal, például őrléssel, zúzással vagy gravitációval végzik. Annak biztosítására, hogy a cianidionok ne alakuljanak át mérgező cianid-gáz HCN-ként, a végső oldat pH-értékét lime vagy más alkáli lúg hozzáadásával emeljük [6]. Ezután az arany koncentrálódik, extrahálódik, majd megolvasztja az ingot.
A cianid toxicitása és kezelése
A cianid nagy mennyiségben mérgező. Az egész világon a vele való munkavégzést az illetékes hatóságok szigorúan ellenőrzik. Mérgezés esetén a cianid gátolja az oxigén felszívódását, ami fulladáshoz vezet, és megfelelő segédeszköz nélkül halálra [7]. Azonban az emberek és állatok teste képes gyorsan semlegesíteni az anyag nem halálos mennyiségét negatív következmények nélkül. Sok faj tolerálhatja a gyakori mérgezést kis dózisokban [3]. Megfigyelések szerint, cianid termel egy bizonyos hosszú távú hatása az emberi egészségre (például golyva és sérti a funkciók) rendszeres használata cianid élelmiszer-növények, mint például a manióka [8].
Sőt, annak ellenére, hogy az erősen toxikus az emberekre, az elmúlt 100 évben az ausztrál és észak-amerikai bányászat nem egyetlen dokumentált eset halálos cianidmérgezés. Ez azt jelenti, hogy a használata a termelési veszélyes az emberi cianid ellenőrzött minimalizálásával a kockázatok kezelése Ezen kémiai [6, o. 4]. Még a széles cianidos kisüzemi getter, feltéve, egy kis anyagi hulladék és szennyezés szervezet biztonságos működését „a halálesetek száma viszonylag csekély, összehasonlítva higanyt és egyéb veszélyes tényezőket a kisüzemi” [9 str.109-110].
Magas koncentrációban a cianid mérgező a víz-állatvilágra és a növényvilágra, különösen a halak számára, ami ezerszer érzékenyebb a vegyszerre, mint az emberre [10]. A vízi élőlényeknek a cianid szándékos vagy nem szándékos szivárgása és a felszín alatti vízbe való belépése esetén jelentkező óriási veszély miatt a vízminőség-ellenőrzés kérdése rendkívül fontos a bánya fejlesztésekor [11]. A normák gyakran korlátozzák a környezetbe felszabaduló cianid mennyiségét. Ezért számos akvárium-víz fertőtlenítési technológiát fejlesztettek ki és használnak [2].
A madarak és az állatvilág más képviselői a cianid mérgezés potenciális kockázatának zónájába is tartoznak, ha élőhelyük a farokhelyekre is kiterjed [12]. Ennek megelőzésére, a mennyiség a cianid a zagy csökkenteni lehet egy biztonságos szintre, miközben minimalizálja az összeg a használt kémiai anyag, eltávolítva azt a szennyvíz, az újrahasznosítás és alkalmazása egy kémiai vagy biológiai reakció, cianid átalakítása kevésbé ártalmas anyagokkal [13].
Az állatvilág számára a biztonságos cianidszintet általában 50 mg / l gyengén savas disszociáló cianidnak tekintik. Ez lehetővé tette a migráns madarak halálának jelentős csökkentését [6, 11]. Minden évben, a cianid miatt, csak néhány száz madártisztet öltek meg [11]. Annak érdekében, hogy a bányákban a madarakat a különféle eszközökből: sövényeket, polietilén gömböket és hálókat használják [3].
A feloldott cianid nem vezet rákhoz, nem befolyásolja az élelmiszerláncokat [12]; a napsugárzásnak és a levegőnek kitett környezetben gyorsan bomlik kevésbé mérgező anyagokká [2].
A cianid szivárgásokról
Szivárgás esetén a cianid gyorsan elpusztul természetes folyamatokkal, például párolgással, így a vízi élővilágra és a növényvilágra gyakorolt hatás, bár nagy, de nem hosszú távú [3]. Baia Mare-ban a cianid koncentrációja gyorsan csökken a szivárgás helyétől való távolság növekedésével. A szennyezett víz átadása után a vízi mikroorganizmusok és a planktonok száma néhány napon belül visszaállt [10].
Az 1980-ban Japánban bekövetkezett földrengés eredményeképpen nagy mennyiségű cianid volt az aranybányából a folyóba. Bár a vegyi anyag kiszivárgott és az összes élő szervezet megsemmisítéséhez vezetett, jelenlétét csak 3 napig rögzítették. Egy hónapon belül növekedni kezdett a víz, és 6-7 hónapig a halak, az algák és a gerinctelenek populációi helyreálltak [3, 29].
1974-től 1976-annak ellenére, hogy a folyamatos ellátás cianid-tartalmú ipari hulladék egy aranybánya (ez a gyakorlat nem engednék ma), a víz és a sár öböl Yellowknife a Northwest Territories Kanada nyomait a kémiai találtak [3].
A bányák cianidkezelésének jogi környezetét
Törvényhozás számos országban, köztük Kanada és Ausztrália, javasoljuk a cianid keretében a kódex, amely előírja, hogy a legnagyobb mértékű csökkentését volumene az anyag használatát, a fejlesztési módszerek védelmének felszíni és felszín alatti, ami a csökkentés mértékét rendszerek cianid szennyvíz és megakadályozza a szivárgást.
Vizsgáltuk a lehetőségét, arany hasznosítás alternatív vegyi anyagok, de ezek nem voltak kevésbé, vagy még károsabb a környezetre [6, 11]. Értékelése US vállalt kockázat Environmental Protection Agency (US Environmental Protection Agency) és a Purdue Egyetem (Purdue Egyetem), azt mutatta, hogy a rendszer cianid mész - ez a legbiztonságosabb módszer a kémiai kitermelés az arany a szempontból a lehetséges veszélyes következményekkel járhat a környezetre és a személyzet [11 ].
A bányászati ipar innovációi közé tartoznak az új technológiák a cianid megsemmisítéséhez és a vele való együttműködéshez, amelyek csökkentik a vegyi anyag koncentrációját, toxicitását és lehetséges negatív hatásait a környezetre [2].