Роль цианида в добыче золота

По ма­те­ри­а­лам www.miningfacts.org

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.

Бочки с цианидом для золотодобывающего предприятия

Ци­а­нид для из­вле­че­ния зо­ло­та

Ци­а­нид в фор­ме очень сла­бо­го рас­тво­ра ци­а­нид на­трия ис­поль­зу­ет­ся для рас­тво­ре­ния и из­вле­че­ния зо­ло­та из ру­ды [3].

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].

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].

На складе цианида. При аккуратном обращении он не опасен

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

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.

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].

Ис­поль­зо­ван­ная ли­те­ра­ту­ра:

1. Canada, Canadian Food Inspection Agency. Natural Toxins in Fresh Fruit and Vegetables. 2012 [cited 2012 June 14]; Available from: http://www.inspection.gc.ca/food/consumer-centre/food-safety-tips/specific-products-and-risks/natural-toxins/eng/1332276569292/1332276685336.

2. Minerals Council of Australia. Fact Sheet--Cyanide and its Use by the Minerals Industry. 2005.

3. Eisler, R. and S.N. Wiemeyer. Cyanide Hazards to Plants and Animals from Gold Mining and Related Water Issues. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 2004. 183: p. 21-54.

4. InfoMine. Summary Fact Sheet on Cyanide. n.d. [cited 2012 July 30]; Available from: http://www.infomine.com/publications/docs/SummaryFactSheetCyanide.pdf.

5. Ophardt, C.E. Conversion of Gold Ore to Gold Metal. Virtual Chembook: Gold Processing. 2003 [cited 2012 July 30]; Available from: http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/327gold.html.

6. Australia Government, Department of Resources, Energy and Tourism. Cyanide Management. 2008. Commonwealth of Australia.

7. Canada, Health Canada. Cyanide. Environmental and Workplace Health 2008 [cited 2012 June 11]; Available from: http://hc-sc.gc.ca/ewh-semt/pubs/water-eau/cyanide-cyanure/index-eng.php.

8. International Cyanide Management Institute. Cyanide Facts. 2012 [cited 2012 June 21]; Available from: http://cyanidecode.org/cyanidefacts.php.

9. Hinton, J.J., M.M. Veiga, and A.T.C. Veiga. Clean artisanal gold mining: a Utopian approach? Journal of Cleaner Production. 2003. 11.

10. UNEP/OCHA. The Cyanide Spill at Baia Mare, Romania: Before, During and After. P. Csagoly, Editor. 2000. The Regional Environmental Center for Central and Eastern Europe.

11. Mudder, T., M. Botz, and K.A. Hagelstein. A Global Perspective on Cyanide Use and Management. [Online course] 2006 Version: 10 July 2006 [cited 2012 February 2]; Available from: http://www.edumine.com/xutility/html/menu.asp?category=xcourse&course=Xcyunara0.

12. Laberge Environmental Services. Cyanide - - The Facts. 2001 [cited 2012 July 25]; Available from: http://www.geology.gov.yk.ca/pdf/MPERG_2001_2.pdf.

13. Botz, M. Overview of Cyanide Treatment Methods. The Gold Institute, Editor. 1999. Available from http://www.infomine.com/publications/docs/Botz1999.pdf.

14. Canada, Environment Canada. Summary Review of Performance of Metal Mines Subject to the Metal Mining Effluent Regulations. 2012 [cited 2012 May 25, 2012]; Available from: http://www.ec.gc.ca/pollution/default.asp?lang=En&n=C6A98427-1.