Ціанування та екологія
Водночас багаторічний досвід золотодобувної промисловості переконливо свідчить про те, що робота з ціаністими розчинами менш небезпечна і для людини, і для навколишньої флори та фауни, порівняно з багатьма, у тому числі з перерахованими вище отруйними речовинами такої ж групи небезпеки. Ця обставина визначається цілою низкою факторів і, перш за все, умовами самого процесу вилуговування золота з руд та концентратів. Як правило, для цього використовують розчини з дуже низькою концентрацією ціаніду (десяті частки грама на літр і нижче). Процес здійснюють при кімнатній температурі в слаболужному середовищі (pH=9-11), яка створюється введенням у пульпу вапна СаО (агітаційне вилуговування), або вапна і каустичної соди NaOH (купчасте вилуговування). Зазначені реагенти відіграють роль так званого «захисного лугу», запобігаючи гідролізу NaCN і виділення в газову фазу високотоксичного ціаністого водню HCN. Крім того, слаболужне середовище практично виключає випадки «хімічного травматизму» та професійних, у тому числі алергічних захворювань, які часто мають місце на підприємствах інших підгалузі кольорової металургії.
У зв'язку з цим цікаво нагадати, що наприкінці 40-х і на початку 50-х років минулого століття трудящі на ціаністих ЗІФ Балея та інших золотодобувних регіонів СРСР не користувалися пільгами, покладеними за роботу в шкідливих умовах, оскільки робота з ціанідами не вважалася небезпечною для здоров'я. Вони вели тривалу і завзяту боротьбу за право забезпечення зазначеними пільгами, поки, нарешті, ці пільги все ж таки не були отримані.
Надзвичайно важливим екологічним аспектом ціаністого процесу є можливість повного знешкодження відпрацьованих технологічних розчинів до необхідних санітарних норм (ГДК)перед скиданням їх у водоймища загального користування. В даний час є принаймні 5 добре освоєних промисловістю методів детоксикації ціанідів у стічних водах: хлорування, озонування, розкладання сірчистим газом або пероксидами (натрію, водню), біологічне окислення. Всі вони по суті зводяться до переведення ціанідів (CN - ) в малотоксичні ціанати (CNO - ), які надалі розкладаються з утворенням солей амонію та вуглекислоти, що добре засвоюються рослинністю.
Аналогічно протікає природна деградація простих і складних ціанистих сполук під впливом природних факторів: сонячної радіації, окислення киснем повітря, мікробіологічних і кріогенних процесів, які посилюють дію хімічних методів очищення ціансодержащих стоків, а в ряді випадків і взагалі виключають необхідність застосування таких методів. Хілл, «Месквіт» у США та ін.).
У зв'язку з вищесказаним, природа в районі діяльності ЗІФ з ціаністою технологією виглядає набагато привабливішою, ніж поблизу металургійних заводів свинцево-цинкової, мідної, нікель-кобальтової і, особливо, алюмінієвої промисловостей, а відпрацьовані земельні ділянки, після закінчення термінів експлуатації ЗІФ піддаються рекультивації та ревегетації (відновленню рослинності).
Світовий досвід показує, що вже після 2-х років після припинення виробничого циклу сліди ціаніду у ґрунтах практично повністю зникають і ніщо не нагадує про те, що тут колись застосовувався ціаністий процес. Як підкреслюється в зарубіжних монографічних виданнях, а також у матеріалах численних міжнародних конгресів, конференцій та симпозіумів (що відбулися останні 10 років), набагато більшу проблему створюють нинізолотодобувних підприємствах «кислі дренажі», що утворюються в місцях зберігання рудних відвалів та хвостів збагачення сірковмісних руд. Саме кислі дренажі здатні створювати по собі «мертві» зони землі, що практично не піддаються рекультивації. Тому боротьба з ними сьогодні набуває особливої актуальності.
Серйозна увага, особливо у зарубіжній пресі, приділяється питанню регенерації ціаніду з відпрацьованих технологічних розчинів. До теперішнього часу розроблено та апробовано (у тому числі і в дослідно-промислових масштабах) кілька варіантів такого роду технології, відомих як процеси AVR, Cyanisorb, AFT, SART та ін. Всі вони засновані на підкисленні розчинів (а в ряді випадків — і хвостових) ціанистих пульп) сірчаною кислотою з подальшим уловлюванням утворюється HCN лугом (NaОН). Регенерований при цьому ціанід натрію у вигляді розчинів з різною концентрацією NaCN (яка регулюється за бажанням технологів) повертається в основний технологічний цикл, тобто на вилуговування руди або концентрату. Економічними розрахунками показано, що вартість ціаніду, що регенерується таким чином, приблизно в 2 рази нижче вартості свіжого реагенту, яка повинна бути доповнена витратами на хімічну детоксикацію ціанідів у стічних водах. Однак сам процес регенерації видається досить складним в апаратурному відношенні і може бути далеко небезпечним обслуговуючого персоналу.
Для переважної більшості ЗІФ найбільш прийнятним способом утилізації ціаніду з хвостових розчинів або рудних пульп є організація системи внутрішньофабричного (після згущення і фільтрації) або зовнішнього (через хвостосховища) водообігу. В останньому випадку хвости ціанування, як правило, не зазнають знешкодження. Зберігання їх у ставках-відстійниках виробляють з дотриманням спеціальних запобіжних заходів, що виключають проникнення розчинів у ґрунт і підземні води. Найчастіше таку систему використовують на підприємствах, де проводиться флотація руди та ціанування одержуваних флотоконцентратів. Хвости ціанування концентратів зберігаються в окремих (від хвостів флотації) секціях хвостосховища, екіпірованих надійними протифільтраційними екранами. Типовими підприємствами такого роду є американські фабрики Роял Маунтін Кінг і Джеймстаун.
На Ройял Маунтін Кінг хвости ціанування концентратів (5-7 г Аі на 1 т хвостів) складують у хвостосховище субаераційного типу, з якого розчини збирають в окремий ставок і далі пропускають через серію вугільних колон для додобування розчиненого золота, після чого направляють в основний гідрометалургійний цикл .
Особливістю фабрики «Джеймстаун», що також здійснює субаераційне зберігання хвостів ціанування, є укриття ставка запобіжною сіткою від мігруючих птахів.
Слід зазначити, що захисту фауни від впливу гірничодобувної промисловості США надається досить серйозне значення. Повною мірою це стосується і ціанування. Найбільш уразливими об'єктами з погляду екологічної небезпеки вважаються установки купного ціаністого вилуговування. Це пояснюється як розміщенням зазначених установок на відкритих площах, а й (більшою мірою) — великими поверхнями розчинних ставків. Умови функціонування установок купного вилуговування золота в кожному штаті регламентуються жорсткими вимогами, невиконання яких може призвести до зупинення діяльності або навіть закриття підприємства. Досвід США - країни, яка першою у світі здійснила широкомасштабне промислове освоєннятехнології купного ціаністого вилуговування, представляє в цьому плані особливий інтерес.
Класичним прикладом добре «задуманої», запроектованої та функціонуючої фабрики купного вилуговування є Кеур Рочестер, де з 1986 р. здійснюється переробка таким методом бідних за вмістом металів срібно-золотих руд (Au 0,34; Ag - 53 г/т) з : 6,4 млн.т руди, 1,7 т золота та 165 т срібла на рік. Підприємство розташоване на висоті 2 тис.м над рівнем моря і працює цілий рік (у тому числі при температурі мінус 10-12°С) переважно завдяки системі краплинного зрошення. Вилучення металів з розчинів купного вилуговування виробляють цинковим пилом з отриманням високоякісних опадів (85% суми золота і срібла), що допускають можливість їх прямої плавки у відбивній печі на золотосрібний сплав. Забезпечення екологічної безпеки процесу досягається за рахунок двох основних заходів:
1. Укриття всіх трьох ставків (два - для вихідних золотовмісних розчинів, один - для знезолочених розчинів) пластиковими мережами з розміром осередків 10,3x8,9 см (підвішені на канатах) з метою захисту птахів та тварин від контакту з ціаністими розчинами. Покриття сконструйовані з урахуванням протистояння сніговому навантаженню у зимовий період.
2. Застосування комбінованої системи детоксикації ціаністих стічних вод (гіпохлорит + пероксид водню).
Екологічним аспектам процесу купчастого ціанування золото- і срібло-містять руд приділяється велика увага і в Україні. Істотний внесок у вирішення цієї проблеми роблять фахівці лабораторії охорони навколишнього середовища Іргіредмета. Лабораторією виконано широкий комплекс наукових та прикладних досліджень з вивчення техногенного впливу установок купного вилуговування.на навколишнє середовище, екологічного забезпечення технологічних регламентів, що розробляються Іргіредметом на проектування промислових установок купного вилуговування, а також по цілій низці інших напрямів. Одним із них, зокрема, є розробка математичної моделі прогнозування екологічних наслідків аварійних ситуацій на підприємствах, які використовують ціанід. Дане питання в даний час видається надзвичайно важливим, оскільки він викликає особливе занепокоєння світової громадськості, яка виступає, як правило, проти створення нових та розширення діючих виробництв з ціанування золоторудної сировини.
Екологи з Баварії та інших країн, територією яких протікає Дунай, зажадали від Європейського Союзу (ЄС) виділення необхідних засобів для усунення наслідків аварії, а також проведення профілактичних заходів для унеможливлення подібних катастроф у майбутньому. Пред'явлено позов австралійської компанії «Есмеральда», яка є власником копальні, про відшкодування збитків, завданих внаслідок загибелі риб. У свою чергу ЄС зажадав посилення гірничорудного законодавства в Європі після витоку ціаніду.
Прикладом «зворотного» характеру є позов компанії «Кеньйон Ресеч» до уряду штату Монтана (США) з вимогою компенсації фінансових збитків у зв'язку з накладенням 1998 р. заборони використання ціаніду в технологічних схемах гірничих підприємств із переробки руд. Фінансові втрати компанії оцінюються в 500 млн.дол., включаючи консервацію будівництва золотодобувного підприємства «МакДональд» поблизу Лінкольна. Одночасно компанія запропонувала екологічним організаціям штату викупити належні їй права на 4 тис. км 2 площ геологорозвідувальних та видобувних робіт на території штату.
Наведені вище приклади досить яскраво відображають ту напруженість, яка існує між компаніями — виробниками золота, які беруть активну участь у зміцненні промислового та економічного потенціалу своїх країн, і громадськими організаціями, які справедливо стурбовані загальною екологічною обстановкою у світі, що постійно погіршується.
Кодекс став результатом добровільної ініціативи з боку представників золотодобувної промисловості, а також виробників і перевізників ціаніду (що використовується при витягуванні золота) і спрямований на доповнення існуючих вимог, що регулюють діяльність гідрометалургійних підприємств.
1. Мінєєв Г.Г., Панченко А.Ф. Розчинники золота та срібла в гідрометалургії. - М.: Металургія, 1994.-241 с.
2.Лодійників В.В. Технологія вилучення золота і срібла з завзятих руд: У 2-х томах.-Іркутськ: Іргіредмет, 1999. - 775 с.
3.Лодійників В.В. Можливості та перспективи промислового використання неціанідних розчинників золота та срібла //Гірський журнал.- 2005,- № 8. - С.80-84.
Terry McNulty. Cyanide Substitutes // Mining Magazine. -Vol.184, №5, - May 2001.-P.256-258, 260-261.