Deşeuri provenite din prepararea

minereurilor

Studiu de caz: minereuri auro-argentifere

Impactul asupra mediului

Metode vechi de procesare minereurilor

auro-argentifere:

Amalgamarea

Procedeul are la bază interacţiunea dintre Au sau Ag şi Hg având ca urmare dizolvarea sau aderenţa Au (resp. Ag) la Hg.

Pregătirea materialului în vederea amalgamării: mărunţirea până la dimensiuni de 0,5 – 1mm, pentru individualizarea tuturor granulelor de aur, care vor realiza contactul cu mercurul.

Măcinarea se face în mori cu bile, urmat de plăci de amalgamare pentru minereurile sărace.

Amalgamul se supune distilării la cca. 4500 C de unde se recuperează Hg şi impurităţile, iar metalul preţios se topeşte la 12000 C în recipienţi de grafit, urmând turnarea în lingouri de Au (Ag) brut.

Metode mai vechi de procesare

minereurilor auro-argentifere prin

cianurare

Cianurarea minereurilor auro-argentifere este procedeul de obţinere a metalelor respective prin solubilizarea lor în soluţii slabe de cianuri alcaline.

Tehnologia cianurării cuprindea următoarele etape:

Dizolvarea metalelor preţioase în soluţii de cianură;

Precipitarea Au şi Ag din soluţii (cu Zn metalic);

Prelucrarea precipitatului - rafinarea prin procedee electrolitice în 2 etape, în prima se depune Ag, iar în a 2-a etapă se depune Au. Urmează apoi topirea şi turnarea în lingouri.

Metode moderne de procesare

minereurilor

auro-argentifere CIP - CIL

Tehnologia de cianurare şi contactare cu cărbune

activ CIP-CIL (cărbune în pulpă – cărbune în

leşie)

Tehnologia de extracţie a metalelor preţioase,

indiferent de varianta practicată CIP sau CIL

realizează performanţe deosebite datorită faptului

că cele două etape de bază ale procesului

(dizolvarea şi separarea metalelor preţioase)

au loc concomitent.

Fazele procesului tehnologic

a). Pregătirea tulburelii în vederea asigurării

unui raport solid:lichid constant;

b). Dizolvarea metalelor preţioase cu soluţie

de NaCN: 4 Au + 8 NaCN + 2 H2O + O2 4 Na[Au(CN) 2] + 4 NaOH

4 Ag + 8 NaCN + 2H2O + O2 4 Na[Ag(CN)2] + 4 NaOH

c). Adsorbţia metalelor preţioase pe

cărbune activ.

Fazele procesului tehnologic

Adsorbţia aurului dizolvat pe cărbune activ se realizează în tancurile de cianurare din cadrul uzinei de preparare.

Cărbunele activ se introduce din ultimul tanc de adsorbţie şi avansează în contracurent cu tulbureala spre primul tanc, cu ajutorul unei pompe verticale.

Pentru accelerarea reacţiilor în tancurile de cianurare se insuflă oxigen gazos produs dintr-un modul de oxigen aflat în hala tehnologică (oxidare accelerată indusă).

Fazele procesului tehnologic

În urma procesului de leşiere şi adsorbţie a

metalelor preţioase dizolvate pe cărbune se

obţine:

amestec de apă cianurată şi steril sărăcit în

aur şi argint, care se trimite la iazul de

decantare;

cărbune activ încărcat cu aur şi argint, care

se supune procesului de recuperare a acestor

metale.

Fazele procesului tehnologic Faza apoasă ce însoţeşte sterilul cu tulbureala evacuată

spre iazul de decantare are pH-ul 10 - 10,5; conţine (sub formă dizolvată):

o săruri anorganice, în principal, săruri de calciu provenind de la reglarea pH-ului,

o complecşi ai cianurii de Cu, Zn, Fe şi

o în cantităţi mici complecşi ai cianurii cu metalele preţioase care nu au fost reţinute pe cărbunele activ,

o Cantităţi variabile de sulfo-cianuri şi cianură liberă.

Din cele două faze de leşiere şi adsorbţie pot rezulta emisii difuze de aerosoli cu conţinut de CN deasupra tancurilor.

Formula de calcul a emisiei de

cianură E = 46.0013.0 )( aqHCN 1000

106

TA

Unde:

E – emisia de HCN (kg);

[HCN(aq)] = [NaCN] x 10 9,2 – pH

[NaCN] – Concentraţia de NaCN în tancurile CIL (mg/l);

pH – pH în tancurile CIL;

A – aria suprafeţei totale a tancurilor CIL (m2);

T = Perioada de emisie (ore).

(kg/s);

Fazele procesului tehnologic

Spălarea cărbunelui activ pentru separarea metalelor preţioase;

Striparea metalelor preţioase - se pompează apă fierbinte care desprinde aurul de pe cărbune. Soluţia încărcată cu aur şi cu argint (eluat) este apoi înmagazinată, procesul de spălare – eluţie durând cca. 12-13 ore.

Eluatul este pompat în două baterii cu celule de electroliză confecţionate din polipropilenă, fiecare prevăzută cu “n” catozi din oţel şi “n+1” anozi din oţel inox. În urma electrolizei aurul se depune pe catozi. Soluţia după electroliză este recirculată.

Fazele procesului tehnologic Electroliza continuă până când soluţia din

celulele de electroliză este lipsită de aur.

Aurul şi argintul de pe catozi se îndepărtează prin spălare cu apă cu presiune apoi se filtrează şi partea recuperată se trimite la decalcinare.

Materialul obţinut este decalcinat şi apoi topit direct la lingou într-un cuptor cu gaz , obţinându-se lingouri de aliaj Dore. Întreg procesul de electroliză durează cca. 18 ore.

Fazele procesului tehnologic

Cărbunele activ după stripare este scos

din coloana de eluţie pe un ciur, înainte de

a fi introdus la faza de regenerare. După

regenerare într-un cuptor la 750°C timp

de 15 min., cărbunele este reintrodus în

proces.

Cuptorul de regenerare funcţionează

discontinuu.

Schema

generală a

procesului

de

preparare a

minereurilor

auro-

argentifere

Impactul asupra mediului

Solul din cadrul uzinei de preparare, în condiţii de funcţionare normală a instalaţiilor, fără avarii şi pierderi necontrolate nu este afectat din punct de vedere chimic;

In zona iazului de decantare afectarea solului poate fi datorată împrăştierii pulberilor antrenate de vânt de pe suprafeţele uscate ale iazului. În condiţii deosebite pot apare surse de poluare accidentale ale solului din zonă (vezi accidentul de la Iazul Aurul, din anul 2000);

Cianurile nu au în general, contribuţii substanţiale la poluarea solului din zonă;

Pentru a nu fi afectat solul – subsolul zonei, iazul trebuie amplasat pe geo-membrană din polietilenă de înaltă densitate sau pe alt tip de fundaţie impermeabilizată şi prevăzut cu sistem de captare a apelor uzate.

Impactul asupra mediului

În cazul când nu sunt respectate cerinţele impermeabilizării solului din fundaţia iazului (neconformitate!) poluarea solului în zona iazului de decantare cu metale grele şi metaloizi (Pb, Cu, Zn, Cd, As) este în general peste limitele admise;

Solul în zona iazului de decantare va avea un caracter acid, indus antropic (pH cu valori scăzute~ 3 ÷ 5);

Apar zone unde solul este practic impropriu formelor de viaţă şi pentru a căror ecologizare sunt necesare măsuri costisitoare.

Impactul asupra mediului

Apele subterane şi apele de suprafaţă sunt afectate grav în cazul construirii necorespunzătoare a iazurilor de decantare (fără impermeabilizare şi măsuri de colectare a apelor uzate, pătrunderea apelor uzate în sol şi pânza freatică etc.)

Altă acţiune neconformă este deversarea apelor uzate provenite de la uzina de preparare direct în iaz şi nu reutilizarea ei în procesul tehnologic (acţiune neacceptată de BREF);

Apele acide şi încărcate cu metale grele provenite din iazurile de decantare trebuie captate şi neutralizate înaintea deversării în mediu, pentru reducerea impactului asupra acestuia;

Apele evacuate în iazul de decantare (cerinţă BREF) vor trebui să aibă conţinut redus de cianuri pentru ca impactul asupra mediului să fie în limite admisibile.

Impactul asupra mediului Poluarea atmosferică în zona iazurilor de decantare

este permanentă şi difuză, constând în:

• cianuri (emisii continue, dar în cantitate redusă datorită mediului lichid în care se desfăşoară procesele);

• pulberi cu conţinut de metale grele;

• Noxe şi pulberi provenite din transport auto

Cantităţile depind de concentraţia apei evacuate în iaz, în condiţiile respectării cerinţelor de mediu (BREF) emisiile în mediu vor avea valori reduse, respectiv impact în limite admisibile.

Cantităţile de pulberile în atmosferă sunt mai importante în perioadele secetoase, cu vânt puternic.

SUBSTANŢE PERICULOASE

Cianura de sodiu, NaCN este un solid cristalin alb, cubic şi este foarte solubil în amoniac lichid. Este inodor când este uscat dar emite un miros de migdale când este umed.

Cianura este o substanţă chimică utilizată pe scară largă în diverse ramuri industriale.

Pentru organismele vii este o otravă care acţionează rapid şi care fără acordarea rapidă a primului ajutor poate ucide în câteva minute.

Cianura este eliminată din organism cu ajutorul ficatului şi nu se cunoaşte a fi producătoare de cancer.

SUBSTANŢE PERICULOASE

Cianurile nu se acumulează şi nu se depun, de

aceea, expunerea cronică la concentraţii sub-

letale nu cauzează moartea individului. Însă,

expunerea cronică devine periculoasă când în

dieta individului cuprinde plante ce conţin cian,

cum ar fi maniocul. Expunerea cronică la cianuri

este legată de leziuni ale nervului optic,

atrofiere optică, şi funcţionarea defectuasă a

tiroidei.

SUBSTANŢE PERICULOASE

Peştii şi nevertebratele acvatice sunt deosebit de sensibile la expunerea la cianuri.

Algele şi macrofitele pot tolera nivele mult mai ridicate de cianuri libere decât peştii şi nevertebratele şi nu prezintă efecte adverse la 160 μg/l sau mai mult. Plantele acvatice nu sunt afectate de cianuri la concentraţii care sunt letale multor specii de apă dulce, peştilor marini şi nevertebratelor.

Sensibilitatea organismelor acvatice la cianuri este specifică fiecărei specii în parte şi este afectată şi de pH-ul apei, temperatura acesteia şi conţinutul de oxigen, precum şi de stadiul de viaţă şi condiţia organismului.

SUBSTANŢE PERICULOASE

LD50 orală raportată pentru păsări variază de la 1,43 mg/kg de greutate corporală (raţă sălbatică) până la 11,1 mg/kg de greutate corporală (pui domestici). Simptomele cum sunt gâfâitul, clipitul ochilor, salivarea şi letargia apar în 1-5 minute de la ingerare la speciile mai sensibile şi până la 10 minute la speciile mai rezistente. Mortalitatea apare în general în 15-30 minute; cu toate acestea, păsările care supravieţuiesc mai mult de o jumătate de oră îşi revin, probabil datorită metabolizării rapide al cianurilor în tiocianat şi datorită eliminării sale rapide.

SUBSTANŢE PERICULOASE

LD50 orală raportată pentru mamifere variază între 2,1 mg/kg de greutate corporală (coiot) şi 10,0 mg/kg de greutate corporală (şoareci de laborator). Simptomele de otrăvire acută incluzând excitabilitatea iniţială cu tremurul muşchilor, salivarea, lăcrimarea, defecaţia, urinarea şi respiraţia grea, urmate de neconcordanţă musculară, gâfâit şi convulsii, apar în special la 10 minute după ingerare.

În general, sensibilitatea la cianuri a şeptelului scade de la cirezile de vite la turmele de oi, la cai şi porci. Căprioarele par a fi foarte rezistente la toxicitatea cianurilor.

SUBSTANŢE PERICULOASE

Aproape toate cianurile din solurile afectate de poluarea cu cianuri sunt sub formă de complecşi cu fierul, predominant ca cianuri feroferice. Cianurile libere nu sunt detectabile în aceste soluri, decât imediat după producerea poluării. Cianurile feroferice sunt adesea stabile şi nu sunt prea mobile, în special în condiţiile acide asociate de obicei cu solurile din astfel de amplasamente, avâd o toxicitate redusă. Cianurile feroferice devin solubile odată cu creşterea pH-ului (pH peste 6), dar ionul de hexacianoferat rezultat va avea de asemenea o toxicitate redusă, datorită disocierii nesemnificative în cianuri libere.

SUBSTANŢE PERICULOASE

Deşi prezentă în mediu şi disponibilă în multe specii de plante, toxicitatea cianurilor nu este foarte larg răspândită, mai ales, datorită faptului că: cianura are o persistenţă redusă în mediu şi nu este acumulată sau stocată în nici un mamifer studiat.

Nu s-a raportat nici o dezvoltare biologică a cianurii în lanţul trofic. Cu toate că intoxicaţia cronică cu cianuri există, cianura are o toxicitate cronică redusă. Dozele subletale repetate de cianură determină efecte adverse cumulate.

Multe specii pot tolera cianura în cantităţi substanţiale, dar în doze subletale intermitente pe perioade lungi de timp .

SUBSTANŢE PERICULOASE

Cuprul se întâlneşte în aproape toate organele animale , precum şi în plante.

Cuprul se găseşte în alimente, fiind introdus odată cu acestea în organismul animal. Cea mai mare parte din cupru se elimină prin bilă şi mai puţin prin urină (0,03 mg pe zi). În calculii biliari s-au găsit până la 300 mg Cu la 100 g calculi.

Mici cantităţi de săruri de cupru nu sunt dăunătoare pentru om. Compuşii insolubili de cupru nu sunt toxici, cei solubili însă devin toxici când doza lor creşte: 10 g de CuSO4 este o doză mortală pentru om, iar o doză de 1-2 g CuSO4 poate provoca accidente toxice.

SUBSTANŢE PERICULOASE

Zincul, ca metal, este netoxic. Este recunoscut ca microelement esenţial pentru organism, în anumite situaţii poate deveni toxic.

Pătruns în organism prin ingestie, se absoarbe la nivelul stomacului şi intestinului, trece în sânge şi se depune în creier, ficat şi alte organe interne.

Intoxicaţiile pot avea loc prin ingestia accidentală de săruri solubile de zinc sau prin inhalarea fumului de oxid de zinc.

SUBSTANŢE PERICULOASE

Intoxicaţiile cu cadmiu şi compuşii lui sunt de cele mai multe ori datorate ingerării unor alimente contaminate sau a consumului de apă contaminată. Studiile toxicologice au arătat caracterul extrem de toxic al cadmiului.

Intoxicaţia acută se caracterizează prin tulburări respiratorii cu tuse şi focare bronhopneumonice. Au fost observate şi afecţiuni hepato-digestive, cu vomă, dureri abdominale şi diaree. De asemenea, s-au observat unele tulburări renale, cu albuminurie.

Cadmiul prezent în organism favorizează apariţia unor tumori, disfuncţii renale, hipertensiune arterială şi are o puternică acţiune cancerigenă. Eliminarea din organism se face prin urină şi este lentă.

SUBSTANŢE PERICULOASE

Arsenul în stare pură nu este toxic, compuşii arseniului însă se deosebesc prin toxicitatea lor considerabilă, provocând modificări care afectează în special capilarele, metabolismul, sistemul nervos etc. Combinaţiile arsenului trivalent acţionează mult mai puternic decât combinaţiile arsenului pentavalent. Toxicitatea arsenului este de asemenea şi în funcţie de solubilitatea lui. De exemplu realgarul şi auripigmentul – sulfuri puţin solubile – prezintă o toxicitatea redusă.

Intoxicaţia acută se produce prin inhalarea sau ingerarea, în scurt timp, a unei cantităţi mari de toxic. Simptomle se manifestă prin iritarea ochilor şi a mucoaselor căilor respiratorii, tumefierea mucoasei nazale, guturai cunoscut sub denumirea de gripă arsenicală, tuse, arsuri retrosternale şi dispnee, urmată de greţuri, vomismente şi colici abdominale. Apar tulburări ale sistemului nervos, cefalee, convulsii, confuzie mintală şi chiar comă. Consecinţele unei intoxicaţii acute cu arsen se pot manifesta timp de luni de zile.

De menţionat efectul cancerigen al arsenului care poate să apară mai des sub formă de cancer cutanat (în urma unui contact direct şi prelungit) sau mai rar sub formă de cancer al plămânului sau ficatului (în urma inhalării de mici doze de arsen, dar pe perioade îndelungate).

SUBSTANŢE PERICULOASE

Substanţele periculoase se utilizează numai în condiţii indicate de producător, cu respectarea tuturor cerinţelor impuse de legislaţie.

Cerinţele privind utilizarea substanţelor periculoase precum şi periculozitatea lor, modul de manifestare şi riscurile asupra organismului uman şi asupra mediului înconjurător sunt prezentate în FIŞA TEHNICĂ DE SECURITATE care însoţeşte fiecare livrare sau transport de substanţă periculoasă de la furnizor la beneficiar.