Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar
Aranyérc és cianid - lehetőségek és kockázatok Bőhm József bányamérnök, egy. docens ME Eljárástechnikai Intézet igazgató Földessy János geológus, egy. tanár ME Ásványtani-Földtani Intézet igazgató
MTA MAB Földtudományi, bányászati és környezettudományi szakbizottsága 2011 szeptember
Arany, a menedékvaluta
BUX 8000 - 18000
Ásványkincsek forintosítva •
Lahóca aranyérc telep, Recsk, 1997 –
36,5 millió tonna aranyérc, 1.45 g/t~0.05 oz/t
–
Arany ár jelenleg 1855 USD/oz
–
Deviza árfolyam jelenleg: 198 HUF/USD
–
Telep in-situ értéke: 670 Milliárd forint
–
10 éves termelésnél: 67 Md forint/év
–
Állami bevételhányad 36%: 24 Md forint/év
Arany fém – arany érc Arany fém
•
•
–
24K – 100 % fémarany
–
14K = 14/24% = 58.3 % arany – 41.7 % ezüst
–
18K = 18/24% = 75% arany – 25 % ezüst Arany érc = kőzet, amelyben arany dúsult •
Torlat arany – homok tartalmú arany Üledékhez kötött arany – pl bitumenes dolomitban
• •
Teléres arany – pl. kvarctelérekben
•
Hintett arany – Pl Cu_Au porfíros ércek • ARANY TARTALOM 0,2 g – 10 g egy tonna kőzetben, 1-10 mikron szemcsék
•
Arany hordozó ásvány – termésarany, pirit, galenit, telluridok, szulfdok
Arany kitermelési folyamat • Földtani kutatás • Bányászat – érc kitermelése • Feldolgozás – arany hordozó ásványok leválasztása – szeparálás érc – meddő anyagokra • Arany kivonás – arany hordozó ásványok megbontása és az arany leválasztása • Finomítás – nagy tisztaságú fémarany előállítása
Aranyérc bányászati módszerektorlat
Aranyérc bányászati módszerek külfejtés
Aranyérc bányászati módszerek – földalatti bányászat
Ércfeldolgozási módszerek
Torlat – amalgamálás Szulfidos ércek – flotálás – koncentrátum – kohósítás Hintett termésarany ércesedések – cianidálás, elektrolizálás Helyettesítő technológiák
Technológiák alkalmazási arányai
10-15% Amalgamálás – Hg szennyezés 20% Szulfidércek feldolgozása – savképződés, nehézfém kioldás 65-70% Cianidálás – cián szennyeződés
Cianid – a rossz hírnév okai •
II világháborúban tömegpusztító gázként alkalmazták
•
Emberre is veszélyes vegyianyag, amely több ércelőkészítési technológiában jelentős mennyiségekben van jelen
•
Jelentős és látványos vízszennyezés
•
Halpusztulás
Toxicitás - cianid The chemical product used in mining
NaCN
Other applications: galvanization, tempering, pesticides, paints Solubility at 25 C 370 g/l Biological effect: String poison of central neural system, immediate death when inhaled in form of HCN, it is also effective through the skin Toxicity data: Oral LD50 = 8,35 mg/kg (rats) Orális LDLo= 2857 mikrogram/kg (humans) Dermal LD50 = nincs adat Acute toxicity LC50 = 0,07 mg/l (fishes) Bakteriat toxicity EC50 = 0,0004 mg/l (Escheria coli)
Vegyszerek és veszélyesség
• H 2 O - O2 - O3 • NaCl - Cl2 - HCl • NaCN - CN- - HCN
Arany oldódása cianid jelenlétében
4 A u+8 N a C N +O O →4 N a A u (C N ) N a O H 2+H 2 2+4 4 A u+8 K C N +O O →4 K A u (C N ) K O H 2+H 2 2+4
Arany leválasztása •
Aktív szén: Na Au (CN)2 tartalmú hordozó oldatból az arany aktív szénre redukálódik, az oldatból a telített szén leszürhetö, majd a szénröl az arany koncentrált cianiddal lemosható
•
Zn-por (Merryl-Crowe): Zn + 4NaCN + NaAu(CN)2 = Au + Na2Zn(CN)2+ 2NaCN
Cianid technológiák – nyitott halmazlúgzás
Cianid technológiák – zárt: CIL, CIP
Meddő (maradvány) anyagok és cianid
1 tonna kőzetből (1,000,000 gramm) 999,995 gram (az anyag 99,9995 %-a) meddő
Kőzetek alkotta meddő (bányászati)
Iszapmeddő (eljárástechnikai)
Kohósalak (kohászati)
Az ércnél sokkal jelentősebb a reakcióképes felület Mind hordoznak anyagmaradványokat a kitermelt ércből, vegyszer maradványokat az ércelőkésztési technológiából
Időjárási viszonyok – csapadék, szél stb erodálhatják
ártalmatlan anyaggá történő lebomlásuk időt igényel
Cianid a meddőben •
Savas pH-n mérgező HCN fejlődhet: lúgos pH 9-11 fenntartása szükséges
•
Tározó tavakban csak függőleges konvekció révén bomlik el
•
Nem halmozódik fel üledékekben és élő szervezetekben
•
Nem karcinogén
•
Nincs latens, késleltetett hatása
•
Fény hatására és oxidáció útján lebomlik
•
Nem okoz genetikai deformációt sem humán sem állati szervezetekben
Meddőiszap tározó
Cianid meddő balesetek •
2011
Burkina Faso
•
2006
Ghana
•
2002
Nevada, USA
•
2001 Ghana, Papua New Guinea
•
2000 Baia Mare –
Hatásuk: technológiai fegyelem szigoritás, innováció
–
Cyanide Management Code (önkéntes, ma az ipar 80 %-át lefedi)
Cianid osztályozása környezeti szempontból
Szabad cianid, ciánsav - HCN
WAD – híg savakban disszociáló cianid
FeCN – ferrocianidok fémcianidok -stabil, nem mérgező vegyületek Összes cianid
EU korlátozás: WAD cianid tartalom 10 mg/l BREF: 4 mg/l
Cianid eltávolítása a meddő kihelyezése előtt - recirkuláció
Cianid eltávolítása a meddő kihelyezése előtt - lebontás •
•
A cianidot levegőztetés mellett vegyszer hozzáadásával ártalmatlan cianátokká alakítják –
Caro savval (H2SO5)
–
Levegő és SO2 hozzáadásával: (INCO)
–
CN- + SO2 + O2 + H2O > CNO- + H2SO4
Vészhelyzetben: –
hidrogénperoxid, egyéb
–
oxidálószerek
Cianid eltávolítási folyamat hatásossága •
•
Technológiai körben CN koncentráció –
10,000 mg/l
–
5000-7000 mg/l (Baia Mare meddőtározó)
Hatékony CN leválasztás után: –
•
(Cianid kódex határérték)
Cianid lebontás után: INCO technológiával –
•
50 mg/l
2 mg/l (BREF)
Előírások: –
Cyanide Code: 50 mg/l
–
EU Mine Waste Directive: 10 mg/l
–
Magyar szabályozás 0 mg/l
Helyettesítő technológiák •
•
Ipari méretekben fejlesztett kioldásos technológiák: –
Ammónium tioszulfát
–
Tiourea
–
Nátrium hipoklorid
–
Kálium jodid
Jelenleg még nem érték el a gazdaságosság határát
Magyarországi lelőhelyek •
Recsk, Recsk-mélyszint
•
Telkibánya, Füzérradvány, Mád
•
Pázmánd, Sukoró, Lovasberény
•
Velem, Kőszeg, Felsőcsatár
•
Mecsek
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET
