Công nghệ hóa học làm giảm việc sử dụng xyanua trong khai thác mỏ chuyển từ Cyanide thành Glycine

Author
Ashima Sharma nói chuyện với Jackson Briggs, giám đốc cấp cao về công nghệ lọc tại Draslovka về tác động và khả năng mở rộng của công nghệ lọc glycine mới trong ngành khai thác mỏ.

Khi đập chất thải tại nhà máy chế biến vàng Aurul ở Romania bị vỡ, nó đã thải 100.000 mét khối nước nhiễm xyanua vào các sông Somes, Tisza và Danube. Ở Hungary, hơn 2,5 triệu người bị nhiễm độc nước uống và sông Somes có nồng độ xyanua cao hơn 700 lần mức cho phép. Ảnh hưởng đến con người và sinh vật biển, hậu quả đã lan rộng và đủ để gây ra cảnh báo trong ngành.
Để đối phó với sự cố này vào ngày 30 tháng 1 năm 2000, Bộ luật Quản lý Xyanua Quốc tế (ICMC) đã được ban hành. Nhiều công ty đã đăng ký bộ luật, trong một khuôn khổ tự nguyện của tất cả các mỏ vàng lớn để giúp điều chỉnh việc sử dụng, xử lý và thải bỏ natri xyanua.
Theo ICMC, nồng độ xyanua được sử dụng trong khai thác vàng thương mại nằm trong khoảng từ 0,01% đến 0,05% và không có tác hại nào được chỉ ra ở nồng độ như vậy trong hơn một trăm năm. Sự cố tràn hoặc tai nạn ngộ độc xyanua thường xảy ra khi các công ty không tuân thủ các tiêu chuẩn quy định hoặc coi thường an toàn vận hành xung quanh các đập chứa chất thải.
Draslovka, một công ty của Séc và là nhà sản xuất natri xyanua lớn nhất thế giới, đã trở thành một trong những thành viên sáng lập của Viện Quản lý Xyanua Quốc tế, nơi phát triển mã xyanua. Giờ đây, một công nghệ mới đang giúp các thợ mỏ cắt giảm khoảng một nửa việc sử dụng xyanua. Jackson Briggs, giám đốc sản phẩm cấp cao về công nghệ lọc tại Draslovka, cho biết, “chúng tôi coi đây là bước tiếp theo hợp lý trong việc cải thiện giá trị mà nó có thể tạo ra cho ngành khai thác”
Ashima Sharma: Làm thế nào công nghệ lọc mới có thể thay thế xyanua?
Jackson Briggs: Nó được gọi là công nghệ lọc glycine (GLT) và nó được lấy cảm hứng từ thiên nhiên. Hơn một thập kỷ trước, một số nhà nghiên cứu tại Đại học Curtin ở Perth, Australia đã quan sát thấy thực vật hấp thụ vàng và các kim loại khác ra khỏi đất. Họ phát hiện ra rằng điều này xảy ra là do sự hiện diện của glycine.
Glycine là một axit amin và nó chịu trách nhiệm vận chuyển những kim loại đó qua đất và vào trong cây. Vì vậy, họ bắt đầu nghiên cứu xem liệu điều này có thể được áp dụng ở quy mô công nghiệp lớn hơn hay không. Nó đã được phát triển trong hơn một thập kỷ tại Đại học Curtin và sau đó thông qua MPS, công ty mà Draslovka mua lại vào năm ngoái.
Ashima Sharma: Tính chất hóa học của glycine là gì và nó có để lại bất kỳ tác dụng phụ nào đối với môi trường hoặc người sử dụng nó không?
Jackson Briggs: Glycine được coi là chất phản ứng lọc. Nó không độc hại nên thực sự có thể ăn được. Nó được sử dụng như một chất bổ sung dinh dưỡng cho cả người và động vật, nhưng nó có hai đặc điểm khiến nó trở thành một chất tẩy rửa hấp dẫn. Một là nó có tính chọn lọc cao về những gì nó liên kết. Glycine liên kết với các kim loại mục tiêu trong hoạt động khai thác mỏ, như với vàng, bạc, niken, đồng và trong một số trường hợp với các kim loại thuộc nhóm bạch kim. Nó không liên kết với các kim loại như sắt, thủy ngân và asen. Về cơ bản, đó chỉ là những kim loại mà bạn không muốn chiết xuất trong quá trình này. Đó cũng là những nguyên nhân có thể gây ra trách nhiệm pháp lý về môi trường hoặc sẽ dẫn đến trách nhiệm pháp lý về môi trường. Vì vậy, so với xyanua, một chất lọc rất hiệu quả giúp lọc vàng tốt nhưng cũng lọc các kim loại khác ra ngoài, glycine có tính chọn lọc cao hơn. Vì vậy, nó là một thuốc thử lọc có chọn lọc và cũng có thể tái chế. Một khi glycine phản ứng với các kim loại và tách chúng ra, nó vẫn còn nguyên vẹn. Vì vậy, miễn là quá trình tuần hoàn hoặc tái chế nước đã qua xử lý, glycine có thể được tái sử dụng trong suốt quá trình. Đó là một cách tiếp cận hiệu quả và bền vững hơn nhiều để lọc kim loại, ngoài việc còn mang lại những lợi ích thực sự đáng kể về mặt chi phí, vì bạn không phải sử dụng axit hoặc xyanua liên tục. Bạn đang sử dụng thuốc thử có thể tái chế.
Ashima Sharma: Xét về mặt phát triển, công nghệ lọc glycine hiện nay đang đứng ở đâu?
Jackson Briggs: Hiện tại chúng tôi đang ở những bước hơi khác nhau trong các ứng dụng khác nhau. Chúng tôi là công ty tiên tiến nhất trong lĩnh vực khai thác vàng vì đó là nơi bắt đầu nghiên cứu ở Curtin. Hiện tại, chúng tôi có thỏa thuận thử nghiệm và triển khai toàn cầu với Barrick Gold, nhà sản xuất vàng lớn thứ hai trên thế giới. Họ đang thử nghiệm tại một số địa điểm theo thời gian và bổ sung cho chúng tôi các kết quả thực sự tích cực từ thử nghiệm ban đầu với họ.
Trước đây, chúng tôi từng có một hoạt động nhỏ liên tục trong một năm rưỡi với công nghệ này. Vì vậy, đó là bằng chứng của chúng tôi về khái niệm rằng việc lọc glycine có thể được sử dụng liên tục trong một thời gian dài.
Là một phần của tập đoàn FBICRC gồm các doanh nghiệp trong ngành khai thác mỏ, các trường đại học và chính phủ ở Úc, chúng tôi đã thực hiện một số công việc thực sự thú vị về việc lọc niken và coban từ chất thải niken.
Niken thường chỉ được thu hồi với tỷ lệ khoảng 60% từ niken sunfua và cho đến nay chúng tôi đã chứng minh rằng chúng tôi có thể thu hồi khoảng 80% lượng niken còn sót lại trong chất thải. Trong tháng tới, chúng tôi sẽ triển khai thí điểm ở Úc, cho thấy khả năng tồn tại của công nghệ ở quy mô lớn hơn. Chúng tôi cũng đang nghiên cứu về đồng. Chúng tôi đã thực hiện thí điểm lọc đống chất thải quy mô lớn tại một địa điểm khai thác đồng hồi đầu năm. Ứng dụng của đồng rất thú vị vì đồng sử dụng axit sunfuric làm thuốc thử lọc. Glycine có thể có lợi ích tương tự trong việc chiết xuất đồng khi nó có thể làm giảm lượng axit sulfuric tiêu thụ trong quá trình lọc. Chúng tôi có thể lấy các mỏ đồng mà lẽ ra không phải là dự án có hiệu quả kinh tế và sau đó sử dụng glycine, một loại thuốc thử lọc an toàn hơn và bền vững hơn. Nó cải thiện chi phí vận hành thành các khoản tiền và biến chúng thành hoạt động khai thác khả thi.
Ashima Sharma: Glycine được kết hợp như thế nào trong hoạt động khai thác tại các địa điểm khai thác? Nó có yêu cầu một cơ sở hạ tầng riêng biệt không? Nó được sử dụng như một hỗn hợp hay một chất phụ gia?
Jackson Briggs: Vì vậy, cách định lượng xyanua vào chu trình mạch lọc là bạn có dung dịch xyanua, bể chứa, đường ống kết nối nó với quy trình và một máy bơm để bơm dung dịch vào. Thay vào đó, ở đây, bạn sẽ có bể glycine có đường ống và một máy bơm bơm vào mạch lọc. Glycine chỉ là một chất phụ gia khác trong dung dịch lọc. Nó không yêu cầu bất cứ điều gì khác với những gì mà nhiều hoạt động đã làm, trong đó họ thêm những thứ khác vào dung dịch xyanua để có được chất hóa học phù hợp cho việc thu hồi vàng. Không cần có quy trình hoặc thiết bị mới, do đó, không cần chi phí vốn hoặc thiết lập cơ sở hạ tầng đáng kể.
Điều đó làm cho việc lọc glycine trở thành phương pháp lọc tiết kiệm duy nhất, bởi vì thông thường, phần quan trọng trong tính toán của bạn là lượng chất phản ứng bạn sử dụng cho mỗi gam hoặc mỗi ounce kim loại có thể thu hồi được. Khi bạn tái chế chất phản ứng đó, nó sẽ thay đổi hoàn toàn phương trình và đó là lý do tại sao chúng tôi thực sự vui mừng về tiềm năng của chất thải niken, trong đó cấp độ niken trong chất thải có thể thấp, nhưng vì chúng tôi có thể tái chế chất phản ứng, chi phí vận hành cho việc chiết xuất niken đó vẫn rất hấp dẫn.
Thiết kế mạch lọc cần xem xét cả các yếu tố đặc trưng của quặng cũng như các yếu tố liên quan đến sự tương tác giữa quặng và thiết bị xử lý.
Ashima Sharma: Việc phân phối chuyển giao công nghệ diễn ra như thế nào?
Jackson Briggs: Chúng tôi cấp phép công nghệ cho các mỏ đang hoạt động. Chúng tôi có một quy trình thử nghiệm mà chúng tôi phải trải qua, trong đó chúng tôi bắt đầu với các thử nghiệm quy mô nhỏ và tiến dần đến giai đoạn thử nghiệm và sau đó là sản xuất hoàn chỉnh. Quá trình thử nghiệm mất khoảng 12 tháng. Khi người khai thác thấy được lợi ích và họ cảm thấy thoải mái khi triển khai nó, thì chúng tôi sẽ cấp phép công nghệ cho họ sử dụng.
Ashima Sharma: Những thách thức đối với ngành khai thác trong việc thích ứng với quá trình lọc glycine là gì?
Jackson Briggs: Rào cản lớn nhất ở đây là một công nghệ mới và chúng ta có cả một ngành khai thác mỏ được đào tạo về cách sử dụng xyanua. Xyanua hóa là một quá trình nổi tiếng và đã được sử dụng trong hơn 100 năm. Chúng tôi đang áp dụng một phương pháp hóa học mới và chúng tôi thực sự đang đào tạo lại ngành này để sử dụng một phương pháp hiệu quả và bền vững hơn. Việc đào tạo đó, cùng với việc thích ứng với công nghệ mới, có thể mất thời gian.
Điều đáng nói là việc tìm kiếm các mỏ mới ngày càng khó khăn hơn và nếu muốn đạt được quá trình chuyển đổi năng lượng, chúng ta sẽ cần phải khai thác nhiều coban và đồng hơn. Việc tìm kiếm, phát triển và xin giấy phép cho các khoáng sản mới là khó khăn và tốn kém. Với GLT, chúng ta có thể có giấy phép xã hội lớn hơn để vận hành, có thể kéo dài tuổi thọ của các mỏ đã được sản xuất và đã có giấy phép phù hợp; nó là một sự thay đổi trò chơi. Sau đó, với hầu hết các quy trình cần thiết, bạn sẽ có một nguồn kim loại bền vững hơn nhiều nằm trong chất thải mà bạn có thể sản xuất từ đó và bạn biết đấy, thay vì phải mở một mỏ mới và mọi thứ liên quan. Nếu bạn có thể sản xuất kim loại bền vững hơn từ chất thải thì có vẻ như không cần phải đắn đo nữa.
Theo Mining Technology
 
Top