از لیچینگ سیانوری در اندریان تا آلودگی خاک
از لیچینگ سیانوری در اندریان تا آلودگی خاک
استحصال معدن طلای اندریان از روش لیچینگ سیانوری که روشی قدیمی است که باعث آلودگی آب وهوا وخاک منطقه می گردد.
احمد بایبوردی
كل ذخاير طلای دنيا تقريبا ۳ ميليارد اونس بوده كه از اين مقدار تقريبا دوسوم آن در آفريقاي‌جنوبي قرار دارد. توليدكنندگان عمده طلا در جهان عبارتند از آفريقاي‌جنوبي، ايالات متحده آمريكا، استراليا، روسيه، كانادا، چين، برزيل و گينه‌نو که از این میان ایران رتبه ۵۷ تولید طلا در رده جهانی را به خود اختصاص داده است. براساس آمارهای وزارت صنعت، معدن و تجارت حدود ۱۵ معدن طلا در ایران وجود دارد. هم‌اکنون اکتشافات طلا در بیشتر استان‌های کشور ازجمله آذربایجانشرقی و غربی، کردستان، کرمان، خراسان رضوی و جنوبی، اصفهان، یزد، مرکزی، قم و همدان، ارغش نیشابور، سقز، طرقبه مشهد و سیستان و بلوچستان نیز در دست اجراست. امّا سوال اینجاست که استخراج طلا به چه صورت انجام می گیرد؟!طلا در رگه ها و نهشته هاي آبرفتي وجود دارد و اغلب از سنگها و ديگر مواد معدني بوسيله استخراج و عمليات گل شويي طلا در رگه ها و نهشته هاي آبرفتي وجود دارد و اغلب از سنگها و ديگر مواد معدني بوسيله استخراج و عمليات گل شويي جدا مي گردد. طلا از كانه هاي آن به روشهاي سيانيداسيون (Cyaniding)، ملقمه سازي (Amalgamating) و گداختن (Smelting) استحصال مي شود.تصفيه و خالص سازي طلا نيز با الكتروليز آن انجام مي گيرد. طلا در آب دريا به مقدار ۲-۱/۰ ميلي گرم در تن وجود دارد كه هنوز روشي براي استحصال آن يافت نشده است.فرآيند سيانوراسيون در مورد سنگ هاي معدني طلادار معمولي به سادگي انجام مي گيرد و مصرف سيانور درحد متعارفي است. اما در بعضي از حالات سنگ معدني داراي کاني هايي است که سيانور مورد نياز فرآيند سيانوراسيون طلا را مصرف مي نمايند، به اين کاني ها سيانور کش يا مصرف کننده هاي سيانور مي گويند و اگر کاني هاي مصرف کننده ي سيانور به مقدارزيادي در کانسنگ موجود باشند و کانسنگ مستقيما سيانوراسيون گردد به علت مصرف بيش از حد سيانور استحصالطلاي آن کانسنگ غيراقتصادي مي گردد. بنابراين در مورد اين گونه سنگ هاي معدني عملياتي قبل از سيانوراسيون بايد انجام شود تا از مصرف بيش از حد سيانور توسط اين نوع کاني، جلوگيري شود که در ذيل به چند مورد اشاره مي گردد. هنگامي که طلا همراه با کاني هاي آرسنيک، آنتيموان، تلور، جيوه و بعضي عناصرباشد، اکثرا مقدارکمي از طلا درمحلول هاي سيانوري حل مي شوند. مشکل بيشتر از نوع فيزيکي آن مي باشد تا يک مشکل شيميايي، ولي نيازبه اتخاذ روش هايي خاص جهت عمليات سيانوراسيون مي باشد. يكي از مشكلات استخراج طلا اين است كه اكثر ذخاير سطحي طلا تاكنون كشف گرديده اند و كانسارهاي رگه اي طلا نسبت به ذخاير انباشتي آن نياز به معدنكاري زيرزميني دارند. بنابراين بهره برداري از ذخاير انباشته اي نياز به منابع عظيم آب دارد. هنگامي كه طلا به صورت طبيعي است به آساني توسط سيانيده كردن باطله ها جدا مي شود. اما زماني كه در داخل كانيهاي ديگر است، تصفيه و جداسازي آن مشكل است. پيريت-كالكوپيريت و آرسنيورهاي همراه طلا، تصفيه و سيانيده كردن آنرا مشكل و پرهزينه مي كند. در آمريكا، مخارج سيانيده كردن و فلوتاسيون ۵۰/۲ تا ۷۵/۸ دلار در تن است. در آفريقاي جنوبي با وجود اينكه روش هاي نوين استخراج طلا از انباشته هاي قديمي را ميسر ساخته است، ولي استخراج رگه اي عميق طلا و پلاسر قديمي آن بواسطه بالابودن درجه حرارت، فشار و رطوبت ناشي از عمق زياد معادن بسيار مشكل است.بطور كلي روشهاي متداول استخراج طلا از سنگهاي معدني طلادار، متناسب با چگونگي وجود طلا، شامل: خاكشوئي و يا روش ثقلي، ملقمه كردن، كلراسيون و سيانوراسيون مي‌باشد. در سالهاي اخير تكنولوژيهاي جديد و متنوعي براي استحصال طلا در جهان مطرح و توسعه يافته است. از اين ميان روشهاي تشويه و اكسيداسيون تحت فشار، راه خود را به صنعت طلا پيدا كرده‌اند، هر چند مشكلات زيست محيطي ناشي از تسويه كانسنگ هاي سولفوري، اين روش را در تنگنا قرار داده است.سادگي روش اكسيداسيون ميكروبي و هزينه كم سرمايه گذاري آن، باعث احداث چند كارخانه در نقاط مختلف جهان شده است. در سال ۱۹۹۳ و ۱۹۹۴، دو كارخانه استحصال ميكروبي طلا با انتقال دانش فني از كشور آفريقاي جنوبي در استراليا بنا شده‌اند. در سال ۱۹۹۴ شركت گلدفيلداشاني كارخانه‌اي براي فرآوري ميكروبي ۷۲۰ تن كنسانتره سولفوري طلا در روز، احداث كرده است. با توسعه تكنولوژي فرآوري ميكروبي طلا، اين روش در مورد استحصال ساير فلزات از قبيل: مولبيدن، كبالت، منگنز و نيز زمينه‌هاي خاصي مانند فلوتاسيون، رشد چشمگير در جهان داشته‌اند. مطالعات دقيقي بر روي عامل هاي موثر در شدت حلاليت طلا و نقره در محلول هاي رقيق سيانوري توسط اس. ج. اسواينسون و جي. براسکي انجام شده است که نخستين سري آزمايش براي تعيين تاثيرغلظت سيانور بر روي شدت حلاليت طلا و نقره است. در مقياس صنعتي غلظت سيانور حدود ۰۵/۰ درصد و يا در حدود يک پوند در تن محلول است.
محلول هاي غليظ ترباعث تسريع و يا استخراج بيشتر طلا نشده و از آنجايي که اتلاف شيميايي و مکانيکي محلول قوي تر سيانوربيشتر است، بنابراين بهتر است که غلظت سيانور را در حداقل ممکن نگه داشت. ماکزيمم شدت حلاليت طلا در محلول هاي سيانور با استفاده از ورق نازک طلاي خالص تا غلظت ماکزيمم ۰۵/۰ درصد سيانور سديم و در بون افزايش قلياها معين شده است. بنابراين ماکزيمم حلاليت در غلظت ۰۵/۰ درصد سيانور سديم به دست مي آيد که معادل غلظتي است که معمولا در صنعت مورد استفاده قرار مي گيرد.در معادني که از روش هاي سيانوراسيون استفاده مي کنند، بايستي از پيش احتياط هاي مخصوص و روش هاي ثبت و کنترل براي جلوگيري از آلودگي محيط اطراف استفاده مي شود. در وضعيت هاي اضطراري، در صورت هر گونه حادثه ي شيميايي از قبيل انتشار مواد سيانيدي براي خنثي کردن اثرات زيان بار آن مي توان از گاز کلر (CI) استفاده کرد. از آنجا که خطر آلودگي ناشي از جيوه وجود دارد، در حال حاضر از ملغمه ي جيوه در عمليات استخراج طلا در مقياس بزرگ، واقعا تحريم شده است. جيوه و آرسنيک جزء مواد آلوده کننده ي کاني هاي طلا بوده و در فرآيندهاي مشکل آفرين هزينه بر مي باشند. سيانيد بوي مخصوص بادام تلخ دارد، اگر اسيد سيانيد ريک را از ابتدا از کاغذ قرمز کنگو و سپس از کاغذ بنزين-استات مس بگذرانيم، کاغذ آخر را آبي رنگ مي کند. نمونه را اسيدي کرده و روي بشر را با يک شيشه ساعت که قطره اي از محلول سولفيد آمونيم در زير آن آويزان است پوشانده مي شود. پس از ۳۰ دقيقه ( در صورت امکان ) چنانچه يک قطره اسيد کلريدريک و سپس محلول کلريد آهن (III) به آن قطره اضافه شود، رنگ قرمز توليد مي شود.براي صاف کردن نمونه مقدار بيشتري NaOH اضافه کرده و سپس به محلول آهکي اشباع شده اسيد پيکريک اضافه مي شود. به تدريج گرم شده رنگ قرمز توليد مي شود.آزمايشات در مقياس بزرگتر جهت تصديق نتايج بدست آمده از مقياس آزمايشگاه و نيز بدست آوردن فاکتورهايي مانند اثر گرانروي محلول و يا پتانسيل تجمع ناخالصي هاي زيان آور در محلول ، به کار مي رود. جهت طراحي يک سيستم فروشويي توده - اي ساده با چند نوع سنگ متفاوت اغلب ٢٥٠ تا ٥٠٠ آزمايش بطري غلتان و ٢٥ تا ١٠٠ آزمايش فروشويي در ستون تراوشي نياز است . از اين رو طي ١١٠ سال که از استفاده تجاري سيانور در صنعت طلا مي گذرد ، به جرات مي توان گفت که ميليونها آزمايش جهت طراحي هزاران پروژه انجام شده است که ب سياري از ا ين پروژه ها به ان جام ر سيده ا ند و وا حدهاي سيانوراسيون آنها احداث شده اند. با توجه به اين موضوع مي توان گفت که سيانور يکي از مواد شيميايي است که مطالعات بسياري بر روي آن انجام شده است و ماده کاملا شناخته شده اي است .
نرخ انحلال طلا در سيانور نسبتا پايين است و بنابراين صنعت به دنبال واکنش هايي است که نرخ استخراج طلا در آنها بالاتر با شد. با توجه به قي مت بالاي طلا هر ا فزايش کو چک در ميزان بازيابي طلا مي تواند جالب توجه باشد . همچنين م حدوديتهايي که از جا نب سازمانهاي م حيط زي ستي بر ا ستفاده از سيانور اعمال مي شود ، باعث جستجوي صنعتگران بدنبال ماده اي به عنوان جايگزين سيانور شده است .
عليرغم مطالعات زيادي که در زمينه جايگزيني سيانور انجام شده است ، تعداد محلول هايي که به عنوان جايگزين سيانور معرفي مي شوند، ب سيار م حدود ا ست و اک ثر آن ها ن يز براي کانسنگ هاي مقاوم طلا کاربرد دارند. به عنوان يک اصل کلي ، فروشويي طلا با حلالهاي اسيدي زماني مي تواند مفيد با شد که کان سنگ يا کن سانتره اک سيدي مورد ن ظر با شد که در اين مورد براي فروشويي با سيانور به مقادير زيادي آهک نياز است . جدول ١ جايگزين هاي پيشنهادي سيانور را نشان مي دهد.
استفاده از روش قدیمی استخراج در معدن طلای اندریان و آلودگی آب و هوا و خاک
معدن طلای اندریان که در مراتع و محدوده روستاهای اندریان ، میوه رود ،آستارگان و روستای جوانان گروه( قلب جنگلهای ارسباران منطقه دیزمار بخش خاروانا در شهرستان ورزقان)قرار گرفته است استحصال معدن طلای اندریان از روش لیچینگ سیانوری که روشی قدیمی است. در این واحد روزانه بیش از نصف مصرف سیانید سدیم حدود یک تن که ماده ای خطرناک می باشدو از مشتقات سیانور است در فضای تبخیر شده و در نهایت با بارش باران جذب خاک منطقه و آبهای زیرزمینی می گردد که باعث آلودگی آب وهوا وخاک منطقه می گردد(میزان دقیق تبخیر و نفوذ در ژئوممبران همان مقداری است که بعد الکترولیز محلول وجداسازی طلا محلول باقی مانده مجددا به مخزن ذخیره جهت پمپاژ روی هپ استفاده میشود کاهش میزان ظرفیت محلول در مخزن مساوی با همان میزان تبخیر ونفوذ است که تقریبا روزانه ۱مترمکعب یا همان یک تن می باشد. از آنجایی که لیچینگ سیانوری در ارتفاعی بیشتر از ۱۰۰۰متر از روستاها و رودخانه های مجاور درحال انجام است ، نفوذ و نشت سیانور به منابع زیرزمینی همچون آبهای زیرزمینی و چشمه ها از یک طرف و خطر نشت سیانور به رودخانه های مجاور که تهدیدی برای محیط زیست منطقه می تواند مطرح شود.خطرات تبخیر سیانور درمحیط کمتر از نشت و نفوذ آن در بستر زمین یا رودخانه های مجاور نیست. در فاصله کمتر از ده کیلومتر از این معدن ،آبشار گل آخور که یکی از قطب های گردشگری استان آذربایجانشرقی است قرارگرفته که با روند کنونی آینده ای مبهم برای این منطقه پیش بینی می شود. پیش بینی شرکت برای حذف سیانور از باطله ها شستشوی آن عنوان کرده است حال سوال این است بعد از شتشو این فاضلاب نیز به دلیل عدم احداث سیستم مناسب تصفیه برای فاضلاب خطرناک به کجا هدایت خواهد شد واین خود یک معظل زیست محیطی برای منطقه خواهد بود و یاانتقال این باطله های آلوده حتی بعد ازشستشوی آن که جز مواد خطرناک به خاک های زراعی منطقه وآبهای سطحی می باشد به کجا تخلیه خواهد شد اما احداث هپ به ارتفاع ۱۰متر که از لحاظ فنی یک امر غیر استاندارد بوده وباعث تخریب لایه محافظتی ودر نتیجه نفوذ محلول سیانید سدیم به خاک منطقه خواهد شد .
علاوه‌براین، به سبب استفاده از سیانوراسیون برای استحصال طلا در این معدن علاوه بر سیانور شاهد آزادسازی اسید هستیم. انواع و اقسام باطلهها به اشکال مختلف از جمله آب خروجی معدن و مایع محلول خارج شده از تونل استخراج سیناراسیون و کیک فیلتر حاصل از رسوب روی کربن مصرفی و دوغاب و استخراج کانه به صورت جامد و محلول‌های آبی و محلول حاوی ذرات کربن وجود دارد. وآلودگیِ رودخانه‌ها و چشمه‌های اطراف معدن طلای اندریان از مهم‌ترین مسایل زیست محیطی منطقه خواهد بود اما فاضلابهای شیمیایی معدن طلا اندریان و مواد سمی حاصل از فعالیت معدنی در طول زمان از بین نمی‌روند و شاهد آن خواهیم بود که مراتع بکر روستای اندریان به تلی ازخاک تبدیل شده چرا که آزادسازی سیانور چه درمحیط کار و چه در فضای آزاد عواقبی همچون آلودگی آبهای زیرزمینی و سطحی و رودخانه ها و به دنبال تبخیر آن باران های اسیدی با بیماریهای همچون سرطان را به دنبال دارد .
پیشنهادات:
- استفاده از روش هابر
مبدعان روش هابر ادعا مي کنند که اين روش تنها روش غير آلاينده محيط زيست جهت استح هال طلا ست . در ا ين روش تمام فرآيند مانند فرآيند مرسوم سيانوراسيون طلا ست. با ا ين ت فاوت که يک حلال انحصاري به جاي سيانور استفاده مي شود. مواد شيميايي مورد استفاده در اين روش در مقادير بالا در دسترس هستند و هزينه سرمايهاي تجهيزات اين روش نسبتا کمتر از روش هاي مرسوم ديگر است .HGP براي کانسارهاي کم عيار و پرعيار و نيز براي فرو شويي هاي توده اي و ن يز فرو شويي در تا نک منا سب ا ست . همچ نين بازيابي طلا از محلول هم با کربن فعال و هم با روش Merrill-Crowe امکانپذير است .HGP براي طلاهاي بسيار دانهريز مؤثرتر است و در مقابل طلاهاي مقاوم که روش سيانوراسيون کارايي ندارد، کارا مي باشد. حدود ١٠٠ تن از انواع کانسنگ هاي مختلف با اين روش در پايلوت تست شده اند و از نتايج اين آزمايشات موارد زير قابل ذکر است :
١- روش هابر يک روش جديد جهت فرآوري کانسنگ هاي طلايي است که مزاياي زيادي را با اين روش ارائه مي دهند.
٢- HGP طلا را با سرعت بيشتري در خود حل مي کند و نرخ بازيابي آن بيشتر است .
٣- HGP به روش هاي مرسوم بازيابي طلا مانند کربن فعال پاسخ مثبت داده است .
٤- HGP به هيچ ابزار يا سخت افزار اضافي يا مسايل مهندسي خاص در طراحي و استفاده صنعتي نيازي ندارد .
٥- جابهجايي مواد شيميايي مورد نياز در اين روش به اندازه سيانور مشکل نيست ، از اين رو هدايت باطلهها آسانتر است .
٦- در آزمايشات مشاهده شد که HGP ، ٨٩ درصد طلاي کم عيار ناحيه Cripple Creek کلرادو و ٩٣ درصد طلاي پرعيار کنسانتره ناحيه ويکتورويل کاليفرنيا را بازيابي کرده است . در هر دو حا لت ز مان فرو شويي ٦ ساعت بوده ا ست . ب نابراين ز مان فرو شويي کمتري نسبت به سيانور مورد نياز است .
٧- هزينه هاي مواد شيميايي در مقايسه با روش سيانوراسيون کمتر است .
٨- اين روش در مورد کانسنگ هايي که بسيار دانه ريز و آزاد هستند و نيز کانسنگ هايي که بسيار دانه ريزند و داراي سيليکات محصور شده اند، پاسخ بسيار مثبتي مي دهد. همچنين روش هابر براي کانسنگ هاي آهکي ، کانسنگ اي حاوي منگنز ، آرسنيک و آنتيموان نيز مؤثر شناخته شده است .HGP حتي مي تواند طلاي موجود در باطلههاي يک عمليات سيانوراسيون را استخراج کند. تنها اشکال عمده HGP اين است که توانايي انحلال نقره را ندارد. همچنين اين روش اقتصادي تر از روش سيانوريزاسيون مي باشد. اگرچه مفاهيم فروشويي توده اي فلزات گرانبها ساده به نظر ميرسد، اما انتخاب روش به عوامل مختلفي بستگي خواهد داشت . ضوايط زيست محيطي حاکم بر جوامع استفاده از روش هاي قديميتر مانند سيانوريزاسيون که باعث آلودگيهاي زيست محيطي ميشود را م حدود کرده ا ست . ا مروزه تما يل به ا ستفاده از روش تيو سولفات ليچينگ و نيز رزين هاي تبادل يون افزايش داشته و تحقيقات گسترده اي در اين زمينه در حال انجام است . اگر بتوانیم این مسائل را مدیریت کنیم مسلماً آسیبی به محیط زیست وارد نخواهد شد و پایشی هم که ما به صورت چاه ایزومتری داریم ما را به لحاظ محیط زیست موظف کرده که پایش آنلاین را در معادن طلا داشته باشیم. یعنی یکی از شروط مجوزهایی که محیط زیست می‌دهد این است که حتماً پایش آنلاین انجام شود. این روزها فعالان معدنی مسائل زیست محیطی را رعایت می‌کنند زیرا به هر حال در آن محیط قرار است نسل بعدی بیاید و زندگی کند.
منابع:
۱-اجاقی, عقیل؛ منوچهر اولیا زاده؛ محمدحسین دره بیدی و احمد امینی، ۱۳۸۳، مقایسه روش های سیانوراسیون و ذوب مستقیم برای استحصال طلا ازکانسنگ های پیچیده، هشتمین کنگره سالانه انجمن مهندسین متالورژی ایران، تهران، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی موارد،https://www.civilica.com/Paper-CIMS۰۸-CIMS۰۸_۱۱۸.html
۲-حمیدی مهدی ،مولایی فاطمه ،حسین سیاوشی. ۱۳۹۲.مروري بر روش هاي بازيابي طلا و مقايسه آنها.اولین کنفرانس ملی فناوری های نوین در شیمی ومهندسی شیمی.تهران ایران
[۳] C. Jiayong,D. Tong,Z. Guocai, Z. Jin, (۱۹۹۶), "Leaching and recovery of gold in thiosulfate based system-A research summary at ICM", Transactions of Indian Institute of Metallurgy, ۴۹ (۶), pp,۸۴۱-۸۴۹.
]۴[ R. M. Genik-Sas-Berezowsky, V. B. Sefton, (۱۹۷۶), "Recovery of gold and silver from oxidation leach residues by ammoniacal thiosulfate leaching".
]۵[ J. B. Hiskey and V. P. Alturi, (۱۹۸۸), "Dissolution chemistry of gold and silver in different lixiviants", Mineral Processing and Extractive Review, ۴, ۹۵-۱۳۴.
]۶[ Yannopoulos. J. C.(۱۹۹۰), "The extractive metallurgy of gold", First Ed., Springer
]۷[ CSRIO. “Alternatives to cyanide for leaching of gold” Process issue ۲, ۲۰۰۰.
]۸[ C. Jiayong, D. Tong, Z. Guocai, Z. Jin, (۱۹۹۶),"Leaching and recovery of gold in thiosulfate based system-A research summary at ICM
قاراداغ ( قارا + داغ ) سؤزونده "قارا" رنگ آنلامیندا یوخ بلکه بؤیوک و گئنیش آنلامیندادیر. قاراداغ ماحالی گونئی آزربایجاندا، دوغو آزربایجان ایالتینین قوزئیینده یئر آلان بؤیوک بیر اراضی دیر. قاراداغ قوزئیدن آراز چایینا گونئیدن تبریز شهرینین یاخینلیغینادک، دوغودان اردبیل ایالتینه و باتیدان جولفایا محدود اولور. قارداغ ماحالی اسکی زامانلاردا 18 یئره بؤلونموشدور :