Fără buletin

★ Despre chimismul postminier la Roşia Montană (IV)

Posted in Soluţii alternative, Teste by Marius Delaepicentru on 2013/10/16

(urmare din numărul trecut)

Facem întîi o scurtă incursiune în amplasament, pentru a ne fixa mai bine ceea ce este acid de ceea ce este alcalin.
Amplasament Google

În primplan este valea Roşia. Contururile portocalii indică cele patru cariere. (pentru persoanele mai impresionabile, cei „patru munţi” care sunt doi versanţi) Contururile galbene arată aproximativ unde vor fi halde de steril neprelucrat. Roca grosieră sterilă, se va folosi mai ales la astuparea carierelor Jig şi Orlea din partea dreaptă a văii (stînga în imagine). Apele scurse din cariere, sunt tributare, văii Roşia. Cele tehnologice, văii Corna. Apele acide vor fi numai pe valea Roşia (ca şi în prezent). Ele vor fi colectate într-un iaz mai mic, ce urmează a fi reconfigurat, de unde vor fi pompate în staţia de epurare de pe cumpăna celor două văi principale.
Pe valea Corna, cu albastru este marcat „iazul de cianuri”. (voi arăta mai tîrziu de ce între ghilimele.) În el se vor colecta şi niscai ape acide de pe haldele de steril grosier de pe versantul stîng.
Aşadar, valea Roşia va fi colectoare de ape acide, în timp ce valea Corna va colecta apele industriale alcaline şi va reţine şi sterilul măcinat, rezultat din procesul de extracţie-detoxifiere.
Organizarea spaţiului este mai detaliată în planul de amplasare din documentaţia RMGC:
Amplasament RMGC

Forma este de bumerang, cu braţele pe cele două văi. Se pot identifica cu verde ariile deneatins: stivele de sol vegetal, localităţi şi cartiere, aria protejată, monumente naturale şi cimitire. Vor mai fi două cariere, marcate cu roşu brun, una de andezit, în cotul bumerangului şi una de gresie, mai la vest, lîngă iazul de ape acide. Stiva de minereu sărac va fi chiar lîngă uzina de extracţie.

Să descriem sumar procesul de producţie. Minereul se macină fin, se amestecă cu var şi cu cianură şi se supune extracţiei. Adaosul de cărbune activ face ca metalele de interes să se concentreze în particulele de cărbune. După faza asta, partea electrochimică şi metalurgică nu ne interesează. Pentru noi, mai interesante sunt deşeurile.
Trebuie spus că la Baia Mare, tulbureala (minereu amestecat cu soluţii de chimicale) după ce se epuiza, cînd încă mai conţinea 500mg/l, se arunca direct în iaz. Altminteri, precar barat. Cumulul de nesimţiri a dus la accidentul din anul 2000.
Nu este cazul RM, unde norma internă de zvîrlire este de sub 3mg/l. Adică doar de 1/150 din ceea ce se petrecea la Baia Mare. Iar barajul va fi mai tare ca orice alt baraj de pe glob.

Cum ziceam, la Roşia Montană, partea interesantă pentru noi pe termen lung este tocmai ceea ce urmează la prelucrarea deşeurilor, deoarece, precum se ştie, în deşeuri rămîn şi cianuri nevolatile. De fapt, complecşi cianuraţi ai unor metale tranziţionale, a căror transformare ulterioară este de-a dreptul fascinantă.

Elementul cheie în tot procesul de inocuizare a deşeului este calciul. Este omniprezent. Încă de la faza de măcinare fină se adaugă var nestins. Cianura atacă sulfurile native şi eliberează anionul solubil sulfură S(2-). Prin dizolvarea piritelor ia naştere sulfura cel puţin parţială de calciu*) Ca(HS)2, care la rîndul ei, are puterea de a tăia punţile de sulf din pirite**) şi de a grăbi atacul.

Simultan, în băile de cianurare iau naştere şi tiocianaţii (numiţi şi sulfocianuri sau rodanuri) cu care încerca acad. Ionel Haiduc să sperie lumea. Tiocianaţii, la fel ca cianaţii tipici (cianuri cu oxigen în moleculă) sunt compuşi metastabili. Procedeul detox cu dioxid de sulf şi oxigen, catalizat cu ioni de cupru, face praf cam tot ce e tiocianat. Oxidarea are loc asemănător cu cea din suveica de fier(3+)-fier(2+), descrisă anterior. Cuprul divalent oxidează sulfocianura şi în acelaşi timp se reduce la cupru monovalent, ce ulterior este din nou oxidat în mediul puternic oxigenat, la cupru divalent. Iată curba destrucţiei sulfocianurilor în timp:Decrement SCN
În mai puţin de 30′, sulfocianura se duce naibii. Presupunînd că nu se duce naibii cu totul, ea este toxică în proporţie de doar 1/7 din cea a cianurilor solubile, deoarece cam toate vietăţile moştenesc gene ce fac posibilă sinteza unei enzime numite rodanază, responsabilă de detoxifierea intracelulară a sulfocianurilor. Moştenirea ne vine de pe vremea cînd atmosfera Pămîntului conţinea acid cianhidric şi era reducătoare.

Hopa!

Dacă vreţi să vă convingeţi de prezenţa sau de absenţa sulfocianurilor în iaz, într-o excursie de documentare puteţi lua o sticluţă cu soluţie diluată de clorură ferică. Dacă la amestecarea apei din iaz cu clorura ferică, conţinutul flaconuluise înroşeşte, înseamnă că încă mai sunt tiocianaţi liberi. Puţin probabil. Voi arăta şi mai jos, şi în altă parte, de ce.

Ţinînd seama de rolul cheie al ionilor de cupru în catalizarea destrucţiei toxicelor, cine a pus la punct tehnologia nu s-a bazat nici măcar pe cuprul nativ prezent în minereu. Lista de chimicale cuprinde cîteva sute de tone de piatră vînătă, ce se adaugă în procesul detox. Semnul că exploatatorul nu îşi permite să se facă doar că detoxifică.

Conform procedeului de extracţie descris în raportul de mediu, cianura liberă din tulbureală, se recirculă parţial, ceea ce reduce volumul suspensiei de tratat. De asemeni, conţinutul de cianuri din faza apoasă scade încă din prima etapă a extracţiei, datorită complexării cu ionii metalelor tranziţionale din sistem şi a conversiei cianurilor în tiocianaţi. La detoxifierea accelerată, în atmosferă de dioxid de sulf şi oxigen, alte procese favorabile se petrec: sulfaţii formaţi reduc pH-ul, dar în acelaşi timp, ionii de amoniu rezultaţi din una din reacţiile de oxidare a cianurii, îl ridică. Amoniacul, împreună cu hidrogenul sulfurat provenit din hidroliza parţială a sulfurilor solubile, au darul să precipite din nou metalele tranziţionale, fie sub formă de hidroxizi, fie direct sub formă de sulfuri.

Hopa!

Reţineţi alăturarea: H2S şi NH3, deoarece ne vom mai întîlni cu ea în iaz, în cu totul alte împrejurări.

Desigur, tiocianaţii mai au marele avantaj că, odată oxidaţi, devin radicali liberi, puternic reactivi, ce dau startul unei game largi de reacţii de oxidare atît a dioxidului de sulf şi a sulfurilor, cît şi a ionului, cian, direct în dioxid de carbon şi azot. Două gaze neotrăvitoare, din care unul are darul să precipite suplimentar ionii metalelor tranziţionale şi calciul, la carbonaţi. Excesul de ioni sulfat şi sulfit sunt însă fixaţi în faza solidă tot de către calciu.

După cum vedem, multe reacţii de precipitare au loc chiar în timpul procesului de extracţie şi detoxifiere. Ele pot continua şi se diversifică în iaz, în măsura în care încă se mai află metalice toxice în soluţie.

Într-un post viitor voi privi critic reacţiile chimice şi biochimice din ramura de inocuizare pe termen lung (valea Corna). Tot atunci voi schiţa şi un mic bilanţ de materiale pentru metalele toxice. Voi spune două vorbe şi despre extincţia lor în timp.

(va urma)

––––––-
*) sulfurile alcalino-pămîntoase au proprietatea de a rupe punţile de sulf din proteine, făcîndu-le solubile. Aşa de pildă, sulfura de bariu este folosită la epilarea cobailor, atunci cînd sunt folosiţi ca hrană pentru ţînţarii de experienţă. Pentru uz uman se folosesc compuşi organici (acid tioglocolic, ditiothreitol etc.), dar cam tot pe acelaşi mecanism acţionează.
**) în pirite, compuşi naturali, starea de oxidare a sulfului nu este întotdeauna (2-) ci adesea este (1-), prin combinarea sulfului cu el însuşi. Cum sulful este rudă cu oxigenul, piritele pot fi considerate omologii peroxizilor, substanţe instabile, în care oxigenul se leagă de el însuşi.

Anunțuri

2 răspunsuri

Subscribe to comments with RSS.

  1. […] (urmare din numărul trecut) […]


Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s

%d blogeri au apreciat asta: