Корпорация «Интеллект России»
Русский    English    中国     Việt    العربية    français    español   हिंदी
Корпорация «Интеллект России» – это общероссийский Национальный Фонд Прорывных
Инновационных Технологий и Стратегических Социальных Инициатив, направленных
на устойчивое, опережающее развитие России.

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ЗОЛОТА БЕЗ ЦИАНИДОВ


ИЗВИНИТЕ, САЙТ НАХОДИТСЯ НА СТАДИИ ЗАПОЛНЕНИЯ

    Общие сведения

    Цианид — это общее название для химсоединений, содержащих цианогруппу CN. Цианид в низких концентрациях встречается в природе (например, содержится более чем в 1000 видов растений [1, 2]); в быту он используется в качестве стабилизатора поваренной соли и т.д. В сущности, люди и животные довольно часто имеют дело с цианидом при употреблении в пищу некоторых культурных и диких видов растений [3].

    Также цианид широко используется в промышленности. Ежегодно более 1 млн тонн этого вещества  идет для нанесения гальванопокрытия, переработки металлов, производства органических химикатов, пластика и т.д. [2]. В горнодобывающей промышленности для извлечения из руды золота его применяют уже 120 лет; на добычу приходится около 20 % мирового производства промышленного цианида [2, 4].

    Несмотря на свою токсичность, при грамотном использовании цианид относительно безопасен и практически не вредит окружающей среде.

    Цианид  для извлечения золота

    Цианид в форме очень слабого раствора цианид натрия используется для растворения и извлечения золота из руды [3]. Этот процесс был разработан в Шотландии в 1887 году, а первое применение в промышленных масштабах зафиксировано в 1889 году на руднике «Karangahake» новозеландской компании «Crown Mines»  [3, 4].

    Цианирование считается более безопасной альтернативой амальгамации, которая ранее была основным методом извлечения золота [5]. В 1970-х годах цианирование заняло доминирующую позицию среди технологий извлечения, хотя мелкомасштабные и кустарные золотодобытчики в некоторых странах до сих пор используют ртуть [3]. В Канаде более 90 % от общего объема добываемого золота извлекается с помощью цианида (около 90 тонн) [3].

    Нормальная концентрация в рабочем растворе колеблется от 0,01 % до 0,05 % цианида натрия (100–500 частей на миллион) [2]. Добытчики стараются использовать настолько низкие концентрации, насколько это возможно с точки зрения защиты окружающей среды, безопасности и экономики [2]. Цианирование обычно проводится наряду с физическими процессами обогащения, например, измельчением, дроблением или гравитацией. Для того чтобы ионы цианида не преобразовались в токсичный цианидный газ HCN, с помощью добавления извести или другой щелочи поднимается уровень pH итогового раствора [6]. Затем золото концентрируется, извлекается и далее идет на плавку в слитки.

    Токсичность и обращение с цианидом

    Цианид в больших количествах токсичен. Во всем мире работа с ним строго контролируется соответствующими органами. При отравлении цианид угнетает усвоение кислорода, что приводит к удушью и, без правильного оказания первой помощи, к смерти [7]. Однако организм и человека, и животного способен быстро обезвредить нелетальный объем вещества без отрицательных последствий. Многие виды могут переносить частую интоксикацию небольшими дозами [3]. Согласно наблюдениям, цианид производит некоторый долгосрочный эффект на здоровье человека (например, разрастание щитовидной железы и нарушение ее функций) при регулярном употреблении в пищу цианидсодержащих растений, например, маниоки [8].

    Фактически, несмотря на высокую токсичность для человека, за последние 100 лет в австралийской и североамериканской горнодобывающей промышленности не задокументировано ни одного смертельного случая отравления цианидом. Это означает, что на производстве использование опасного для человека цианида контролируется посредством минимизации рисков при обращении с этим химикатом [6, стр. 4]. Даже при широком применении цианида кустарными добытчиками, при условии небольшого загрязнения отработанного материала и организации безопасной работы, «число смертельных случаев сравнительно минимально по сравнению с ртутью или другими опасными факторами при кустарной добыче»  [9, стр.109–110].

    В высоких концентрациях цианид токсичен для водной фауны и флоры, особенно для рыбы, которая в тысячу раз чувствительней к данному химикату, чем человек [10]. Из-за огромной опасности для водных организмов в случае умышленной или неумышленной утечки цианида и попадания его в грунтовые воды чрезвычайную важность при разработке рудника приобретает вопрос мониторинга качества воды [11]. Устанавливаемые нормы часто ограничивают объемы цианида, который может быть сброшен в окружающую среду. Поэтому разработано и используется множество технологий для обеззараживания воды на рудниках [2].

    Птицы и другие представители животного мира также находятся в зоне потенциального риска отравления цианидом, если среда их обитания распространяется на хвостохранилища [12]. Для предупреждения этого объемы цианида в хвостах можно снизить до безопасного уровня, минимизируя количество используемого химиката, удаляя его из отработанных вод, перерабатывая и применяя химические или биологические реакции преобразования цианида в менее опасные вещества [13].

    Для животного мира безопасным уровнем цианида в воде обычно считается 50 мг/л слабокислотного диссоциирующего цианида. Это позволило существенно снизить гибель мигрирующих птиц [6, 11]. Каждый год из-за цианида погибает только несколько сотен представителей пернатых [11]. Для отпугивания птиц от хвостохранилищ на рудниках используются разнообразные средства: изгороди, полиэтиленовые шары и сети [3].

    Растворенный цианид не приводит к возникновению рака, не влияет на пищевые цепочки [12]; в окружающей среде при воздействии солнечного света и воздуха он быстро распадается на менее токсичные вещества [2].

    Об утечках цианида

    Факты случайных утечек цианида в мире тщательно расследовались, что привело к многочисленным реформам в горнодобывающей промышленности, направленным на предотвращение подобных ситуаций в будущем. Одним из таких нововведений стало внедрение Международного кодекса использования цианида (International Cyanide Management Code). Толчком к разработке Кодекса стали нескольких случаев утечки, в частности в Бая-Маре (Румыния) в 2000 году. В результате прорыва дамбы цианид попал в близлежащие воды, что вызвало масштабное загрязнение, гибель рыбы. Был нанесен экономический ущерб, однако случаев смерти среди людей не зафиксировано.

    При утечке цианид быстро разрушается под действием природных процессов, например, испарения, поэтому эффект, оказываемый на водную флору и фауну, хоть и масштабен, но не долгосрочен [3]. В Бая-Маре концентрация цианида стремительно понизилась с увеличением расстояния от места утечки. После прохождения загрязненных вод численность водных микроорганизмов, планктон восстановились за несколько дней [10].

    В результате землетрясения в Японии в 1980 году большой объем цианида с золотого рудника попал в реку. Хотя утечка химиката и привела к уничтожению в ней всех живых организмов, его наличие фиксировалось на протяжении только 3 дней. В течение 1 месяца на надводных камнях начала заново расти флора, а за 6–7 месяцев восстановились популяции рыбы, водорослей и беспозвоночных [3, стр. 29].

    С 1974 по 1976 год, несмотря на непрерывное поступление цианидсодержащих промышленных отходов с золотого рудника (такую практику сегодня бы не разрешили), в воде и иле залива Йеллоунайф в Северо-Западных территориях Канады следов химиката не обнаружили [3].

    Правовая среда управления цианидом на рудниках

    Законодательные власти многих стран, включая Канаду и Австралию, рекомендуют использовать цианид в рамках вышеупомянутого Кодекса, который предполагает максимальное снижение объемов использования этого вещества, разработку способов защиты поверхностных и грунтовых вод, создание систем сокращения уровня цианида в стоках и предупреждение утечек.

    В Канаде цианид считается потенциально опасным веществом. Местное и федеральное законодательство требует, чтобы его перевозкой, обращением и переработкой занимался обученный персонал с использованием сертифицированных средств, например, специальных контейнеров [12]. Размещение и сброс цианида в окружающую среду на рудниках регулируется на уровне провинций через выдачу разрешений и лицензий [12]. Кроме того, концентрация цианида в сточных водах при добыче металлов должна быть ниже максимального уровня в 1 мг/л; это значение устанавливается Нормами по сточным водам при добыче металлов (Metal Mining Effluent Regulations) в рамках федерального Закона о рыболов-стве (Fisheries Act). Уровень цианида измеряется на основе проб воды. В 2010 году канадские рудники полностью удовлетворяли данному требованию [14].

    Альтернативные технологии

    Несмотря на то что цианид можно применять относительно безопасно, горнодобывающая промышленность продолжает разрабатывать альтернативные технологии, а также совершенствовать техники работы с химикатом. В некоторых случаях является возможной гравитационная концентрация золота, которая, однако, неэкономична и неосуществима, если содержание металла в руде мало или другие ее компоненты имеют такую же плотность [6].

    Изучалась также возможность использования для извлечения золота альтернативных химикатов, но они оказались не менее и даже более вредными для окружающей среды [6, 11]. Оценка риска, проведенная Агентством охраны окружающей среды США (US Environmental Protection Agency) и Университетом Пурдю (Purdue University), показала, что системы цианид-известь — это самый безопасный метод химического извлечения золота с точки зрения возможных опасных последствий для экологии и персонала [11].

    К инновациям в горнодобывающей промышленности относятся новые технологии разрушения цианида и стратегии работы с ним, позволяющие сократить концентрацию, токсичность и возможное негативное воздействие химиката на окружающую среду [2].

    Корпорация "Интеллект России" обладает подходами к разработке технологии извлечения золота без использования цианидов. 

     

     

    Заказать обратный звонок


    Ваша заявка отправлена

    Мы свяжемся с Вами в рабочее время с 9.00 до 18.00

    Закажите звонок

    Имя *
    Ваш телефон *