De la minereu la lingoul de aur: minerit aurifer modern

Dacă spălarea nisipului aurifer şi căutarea micilor vine de aur din piatră au fost, multă vreme, singurele metode de extragere a metalului preţios, cu timpul, cunoaşterea proprietăţilor sale a dus la dezvoltarea unor tehnologii mai eficiente, cu ajutorul cărora metalul mult-râvnit putea fi extras chiar din mine şi minereuri mai sărace în aur. Totul era să ştii cu ce să-l dizolvi.

Extragerea aurului, la ora actuală, se poate face prin diverse procedee (în funcţie de de compoziţia mineralogică a rocii gazdă) printre care se numără concentrarea gravitaţională, amalgamarea (care foloseşte mercurul), încă utilizată în ţările în curs de dezvoltare, şi cianurarea, care reprezintă standardul modern în materie de minerit aurifer.

Paradoxul acestei metode constă în faptul că, deşi este cea mai eficientă dintre cele cunoscute până în prezent, vine "la pachet" cu nişte riscuri, din cauza toxicităţii substanţelor folosite, ceea ce stârneşte controverse şi uneori proteste vehemente. În unele ţări este interzisă; alte ţări au interzis-o şi apoi au revenit asupra deciziei (de pildă, Grecia), iar în multe altele este utilizată pe scară largă - cu măsurile de precauţie necesare şi obligatorii - deoarece nu i se poate contesta eficienţa: cu ajutorul ei pot fi valorificate minereuri cu conţinut mic de aur, inclusiv cele în care aurul se găseşte în combinaţii complexe, din care ar fi imposibil de separat altfel.

La baza acestei metode stă un fenomen chimic cunoscut de peste 200 de ani: faptul că aurul putea fi dizolvat în soluţii apoase de cianuri a fost descoperit în anul 1783 de chimistul suedez Carl Wilhelm Scheele. Însă utilizarea în practică a acestei particularităţi a aurului a început abia în secolul următor.

Procedeul a fost pus la punct la Glasgow, în anul 1887, de către chimistul John Stewart MacArthur, finanţat de fraţii Robert şi William Forrest. De atunci, procedeul - numit MacArthur-Forrest - fost utilizat pe scară largă, datorită marii sale eficacităţi. Cu ajutorul lui, poate fi extras - în funcţie de condiţii - chiar până la 97% din aurul conţinut în minereu (deşi, în mod obişnuit, randamentul este în jur de 80%), faţă de 60-75% cât se putea extrage prin metoda amalgamării (care, de altfel, prezintă şi ea riscuri mari, din cauza toxicităţii mercurului.)

Astfel, devenea profitabilă extragerea aurului din zăcăminte cu conţinut redus de aur. Iar odată cu aurul, puteau fi extrase, din aceleaşi zăcăminte, şi alte metale precum argintul şi cuprul, ceea ce făcea procesul cu atât mai rentabil.

De la minereu la lingoul de aur

Procesul începe cu extragerea minereului, ceea ce presupune dislocarea rocilor (derocare), lucru care se face azi cu ajutorul explozibililor.

Minereul astfel extras este transportat la uzina de procesare, unde este mărunţit, în mai multe etape etape: o sfărâmare grosieră, în concasoare, apoi măcinarea în mori speciale. Scopul acestor operaţiuni este acela de a expune o suprafaţă cât mai mare acţiunii dizolvante a cianurii.

Urmează partea chimică, aceea care a dat numele metodei: mineralul astfel preparat este tratat, în tancuri (rezervoare speciale) cu o soluţie de cianură de sodiu, etapă numită leşiere. (Cianura, transportată în stare solidă, din motive de siguranţă, este dizolvată în apă la faţa locului, în uzina de procesare, pentru a obţine soluţia de leşiere). Cianura dizolvă aurul conţinut în minereu, formându-se compuşi numiţi aurocianuri.

Se adaugă apoi în tancuri cărbune activ, un material poros care are proprietatea de a adsorbi aurocianura, pe suprafaţa mare creată de existenţa porilor. (Adsorbţie = procesul de fixare a moleculelor unui gaz sau al unui lichid pe suprafaţa unui corp solid.)

Tratând cărbunele cu o soluţie de acid clorhidric, este "spălat" din pori (eluat, în limbaj tehnic) amestecul de substanţe adsorbit, care conţine şi aurul. Cărbunele este astfel recuperat şi poate fi refolosit.

Urmează etapa în care lucrurile parcă încep să capete finalitate, în care, dintr-un amestec amorf de fel de fel de substanţe apare, în sfârşit, aurul. Acesta este separat prin electroliză, apoi topit, turnat în forme şi... iată! un lingou de aur strălucitor este răsplata trecerii prin tot acest complicat proces de extracţie.

Dar ce facem cu cianura? Ea reprezintă, în ochii publicului, un mare pericol, iar îngrijorarea nu e lipsită de sens. Cianura de sodiu este o substanţă extrem de toxică şi nicio măsură de precauţie luată în legătură cu utilizarea ei nu este superfluă.

Astfel, în Europa, pe lângă directivele europene care se ocupă de problema deşeurilor toxice şi a substanţelor periculoase în general, o directivă specială, elaborată în anul 2006, reglementează folosirea cianurilor în industria extractivă, impunând respectarea strictă a unor parametri şi stipulând clar ce pot şi ce nu pot face companiile miniere cu cianura.

Industria extractivă, la rândul ei, a elaborat şi respectă un cod internaţional - International Cyanide Management Code - un program voluntar (autoimpus, dacă vreţi) care promovează utilizarea responsabilă a cianurii în mineritul aurifer, pentru a reduce la minimum efectele asupra mediului şi asupra sănătăţii oamenilor.

Fluxul tehnologic desfăşurat în uzina de procesare include, de altfel, în stadiile sale finale, o operaţie de neutralizare a cianurii folosite (denocivizare, cum este denumită în limbajul de specialitate), printr-un proces de oxidare, care micşorează mult concentraţia de cianură din steril.
Ceea ce mai rămâne - sterilul de procesare care mai conţine încă o anumită cantitate de cianură, considerată inofensivă pentru oameni - este depozitat în iazuri de decantare, protejate de baraje solide. Aici, de-a lungul timpului, concentraţia de cianură scade în continuare, în mod natural, cianura descompunându-se, sub efectul luminii şi al aerului, în compuşi nevătămători.

90% din aurul extras azi din minereuri aurifere este extras prin procedeul MacArthur-Forrest. Printre marile mine în care este aplicat se numără:

• Mina Martha - o mină de aur şi argint foarte productivă din oraşul Waihi, din insula nordică a Noii Zeelande (fotografia de mai sus). În 1878, doi prospectori au descoperit aur în această regiune; operaţiunile industriale au început în 1882. În 1952, mina a fost închisă din cauza dezechilibrului dintre costurile de producţie şi preţul aurului pe piaţa internaţională. Dar în anii 1980, exploatarea a fost reluată şi continuă şi astăzi, operaţiunile contribuind cu 25-30% la economia locală
• Mina Kittilä, din nordul Finlandei, este cea mai mare mină de aur din Europa şi una dintre cele mai noi. Producţia a început în anul 2008, iar mina poate produce 4 lingouri doré de 23 kg bucata, pe săptămână. (Lingourile doré sunt lingouri de aur semipur, de fapt un aliaj de aur şi argint, care sunt trimise mai departe spre uzinele de rafinare, pentru purificarea aurului. De multe ori, minereul de aur conţine şi argint., iar cele două metale sunt extrase împreună prin metoda cianurării, fiind ulterior separate în instalaţii de rafinare.)
• Mina Fort Knox din Alaska, SUA, produce peste 10.000 kilograme de aur anual, procesând 45.000 de tone de minereu pe zi.