استخراج الذهب بالسيانيد: التقنية الفعالة والمخاطر المحتملة
مقدمة
يُعد الذهب من أندر المعادن وأكثرها طلبًا في العالم، وقد تطورت طرق استخراجه عبر العصور. من بين أبرز الطرق الصناعية الحديثة المستخدمة على نطاق واسع، تبرز طريقة السيانيد أو الاستخلاص السياني (Cyanidation)، التي تعتبر من أكثر الوسائل فعالية لاستخراج الذهب من الصخور والخامات منخفضة التركيز. وعلى الرغم من فعاليتها، فإن هذه الطريقة تُثير الكثير من الجدل بسبب تأثيراتها البيئية والصحية.
في هذا المقال، سنتناول بتفصيل كبير كيفية استخلاص الذهب بالسيانيد، مميزاته، مخاطره، تطبيقاته الصناعية، وأيضًا الجوانب البيئية التي ينبغي مراعاتها.
ما هي طريقة السيانيد؟
طريقة السيانيد هي عملية كيميائية تستخدم مركبات السيانيد (غالبًا سيانيد الصوديوم NaCN أو سيانيد البوتاسيوم KCN) لاستخلاص الذهب من الصخور أو الخامات التي تحتوي عليه، عبر تفاعلات كيميائية تنقل الذهب من حالته الصلبة إلى محلول مائي يمكن ترسيبه بعد ذلك.
اكتُشفت هذه الطريقة في أواخر القرن التاسع عشر، وتم تطويرها بشكل كبير لتصبح الطريقة الأكثر استخدامًا في مناجم الذهب في مختلف أنحاء العالم.
المبدأ الكيميائي لطريقة السيانيد
يعتمد استخراج الذهب بالسيانيد على تفاعل كيميائي يتم وفق المعادلة التالية:
4 Au + 8 NaCN + O₂ + 2 H₂O → 4 Na[Au(CN)₂] + 4 NaOH
الذهب (Au) يتفاعل مع السيانيد (NaCN) في وجود الأكسجين (O₂) والماء ليشكل مركبًا قابلًا للذوبان هو ثنائي سيانو الذهبات الصوديومية Na[Au(CN)₂].
بعد استخلاص الذهب في هذا المحلول، يتم ترسيبه باستخدام مسحوق الزنك Zn أو بوسائل كيميائية أخرى.
الخطوات الأساسية لعملية الاستخلاص بالسيانيد
1. الطحن والطحن الدقيق
يتم سحق الصخور التي تحتوي على الذهب إلى مسحوق ناعم جدًا لزيادة مساحة التلامس مع السيانيد.
2. الترشيح (Leaching)
يُخلط المسحوق الناتج مع محلول السيانيد في خزانات ضخمة (أو في أكوام ترشيح Heap Leaching)، وتُضاف مواد مؤكسدة (مثل الهواء أو فوق أكسيد الهيدروجين) لتعزيز التفاعل.
3. امتصاص الذهب من المحلول
يُفصل المحلول الحاوي على الذهب عن الرواسب الصلبة. في بعض التطبيقات، يتم امتصاص الذهب باستخدام الكربون النشط.
4. ترسيب الذهب
يُستخلص الذهب من المحلول عبر ترسيبه باستخدام الزنك (طريقة Merrill-Crowe) أو بالتحليل الكهربائي أو بإعادة ترشيح الكربون النشط.
5. صهر الذهب
يُجمع الذهب المُترسّب ويُنقّى ويُصهر للحصول على سبائك ذهبية.
المميزات التقنية لطريقة السيانيد
- كفاءة عالية في استخلاص الذهب حتى من الخامات منخفضة التركيز (أقل من 1 غرام/طن).
- اقتصادية نسبيًا مقارنة بالطرق التقليدية مثل استخدام الزئبق.
- إمكانية تطبيقها في عمليات صناعية ضخمة مثل مناجم الذهب الكبرى.
- قابلة للتحكم والمعايرة بدقة في البيئات الصناعية.
المخاطر البيئية والصحية
رغم فعالية هذه الطريقة، إلا أن استخدامها يحمل عدة مخاطر بيئية يجب الانتباه لها:
1. سُمية السيانيد:
السيانيد مادة شديدة السمية للإنسان والحيوان، وقد يؤدي تسربها إلى تلوث التربة والمياه الجوفية والأنهار، ما يتسبب في موت الكائنات الحية ويشكل خطرًا صحيًا على البشر.
2. حوادث التلوث والانسكاب:
وقعت حوادث تلوث كبرى نتيجة انسكاب السيانيد في مناطق تعدين، مثل حادثة بايا ماري في رومانيا عام 2000، حيث تلوث نهر الدانوب، وتسبب في كارثة بيئية.
3. تراكم السيانيد في التربة:
في حال عدم التخلص السليم من المخلفات، قد يستمر السيانيد أو مركباته في البيئة لفترات طويلة، ما يعيق الزراعة ويؤثر على التنوع البيولوجي.
الاحتياطات والإجراءات البيئية
لتقليل الأثر البيئي لطريقة السيانيد، يتم اتخاذ عدة احتياطات، منها:
- معالجة المخلفات: يُستخدم الكلس (الجير) لمعادلة المخلفات السائلة وخفض السمية.
- أنظمة الاحتواء المائي: إنشاء أحواض محكمة لمنع تسرب السيانيد.
- الرصد البيئي المستمر: مراقبة جودة المياه والتربة بشكل دوري.
- إعادة استخدام المحاليل: تقنيات لإعادة تدوير محلول السيانيد وتقليل الفاقد
استخدام السيانيد في المناجم الحديثة
تعتمد معظم المناجم الكبرى في العالم اليوم على تقنية السيانيد لاستخلاص الذهب، خاصة تلك التي تتعامل مع خامات ذات تركيز منخفض جدًا من الذهب، مثل الصخور الرسوبية أو الصخور البركانية المحيطة بالعروق. وتُستخدم هذه التقنية بطرق متنوعة ومتطورة بحسب نوع الخامة وطبيعة الموقع الجغرافي.
طرق الترشيح الصناعي
- Heap Leaching (الترشيح بالركام)
- تُستخدم هذه الطريقة في المناجم المفتوحة، حيث تُكوّم الخامات المكسّرة على شكل أكوام ضخمة فوق وسائد مانعة للتسرب، ثم يُرش فوقها محلول السيانيد لفترات طويلة. وتُجمع المحاليل في خزانات أسفل الأكوام لاستخلاص الذهب.
- CIL (Carbon in Leach)
- تُستخدم هذه الطريقة داخل مصانع معالجة الخامات، حيث يُخلط الخام مع السيانيد والكربون النشط في نفس الخزان، ما يسمح بامتصاص الذهب مباشرة على سطح الكربون.
- CIP (Carbon in Pulp)
- تشبه طريقة CIL، لكنها تُنفذ على مراحل متتالية، حيث يُرشح الذهب أولًا ثم يُمتص على الكربون، وتُستخدم بشكل كبير في المناجم المتوسطة والعالية الإنتاج.
مزايا هذه الطرق في المناجم الصناعية
- تسمح باستخلاص الذهب من كميات ضخمة من الصخور بكفاءة عالية.
- تقلل من التكاليف مقارنة بالطرق الحرارية.
- يسهل التحكم في كيمياء التفاعل بفضل أنظمة المراقبة الآلية.
- تُطبق بسهولة في المناطق الصحراوية والجافة حيث تكون الموارد المائية محدودة
خاتمة
رغم أن طريقة السيانيد تُعتبر من أكثر الطرق فعالية لاستخراج الذهب، فإن استخدامها يتطلب خبرة تقنية عالية واحترام صارم للمعايير البيئية. ولهذا السبب، يجب أن يتم هذا النوع من الاستخلاص في بيئات صناعية مراقبة وتحت إشراف مختصين.
بالنسبة للمنقبين الصغار أو التقليديين، لا يُنصح باستخدام هذه الطريقة بدون تدريب ومعدات خاصة، نظرًا للمخاطر الصحية والبيئية الكبيرة.
وعليه، تبقى طريقة السيانيد سلاحًا ذا حدّين: فهي تقنية متقدمة واقتصادية، لكنها قد تتحول إلى كارثة بيئية إن لم تُستخدم بشكل مسؤول.