Biochar verwijdert cyanide uit goudmijnafval

Cyanide is een van de giftigste chemicaliën die wereldwijd door mijnbouwbedrijven wordt gebruikt in het cyanidatieproces om kostbare mineralen zoals goud en zilver te winnen. Door de hoge affiniteit voor goud en zilver kan cyanide deze metalen selectief uit ertsen winnen. Cyanide en cyanidecomplexen in afvalwaterstromen zijn streng gereguleerd. Residuen en afvalwaterstromen die cyanide bevatten, moeten worden behandeld om de concentraties van totaal en vrij cyanide onder de voorgeschreven limieten te brengen.

Natuurlijke afbraakreacties kunnen cyanide onschadelijk maken, waarbij koolstofdioxide en stikstofverbindingen ontstaan. Deze natuurlijke reacties zijn de meest gebruikte methode in de mijnbouw om cyanide te verminderen. De snelheid van natuurlijke afbraak is echter sterk afhankelijk van de omgevingsomstandigheden en levert mogelijk niet het hele jaar door afvalwater van de gewenste kwaliteit op. Er zijn technologieën ontwikkeld, waaronder chemische, biologische, elektrochemische en fotochemische methoden, om cyanide en de bijbehorende complexen in afvalwater tot de voorgeschreven limieten te reduceren.

Cyanide-afval uit goudmijnen

De zure mijnafvoer van goudwinning bevat zware metalen maar ook cyanide, een organische verbinding met potentieel dodelijke effecten. Cyanide wordt op twee manieren gebruikt. De eerste is heap leaching, waarbij een cyanideoplossing op stapels gemalen erts wordt gespoten. Dit lost het goud op, dat vervolgens op een pad eronder wordt verzameld. Het proces wordt herhaald totdat al het goud is gewonnen. De tweede methode is carbon-in-pulp, waarbij cyanide in loogtanks wordt gespoten die gevuld zijn met erts en op een meer gecontroleerde manier wordt verzameld.

Tailings blijven zeer giftig. Hoewel cyanide snel afbreekt in oppervlaktewater, kan het lang in grondwater aanwezig blijven. Ongelukken met cyanide-tailings hebben geleid tot massale vissterfte, verontreiniging van drinkwater en schade aan landbouwgrond.

Biochar voor het verwijderen van zware metalen en cyanide

Er is een proces ontwikkeld met behulp van goedkope biochar gemaakt van zaagsel, wat een aantal effectieve eindresultaten oplevert. Biochar is houtskool geproduceerd door pyrolyse of thermische ontleding van biomassa bij afwezigheid van zuurstof. Het heeft veel toepassingen, van het verbeteren van de bodemvruchtbaarheid en landbouwproductiviteit tot koolstofvastlegging als een mogelijk middel om klimaatverandering te verzachten.

Biochar heeft aangetoond de concentraties cyanide-ionen en andere zware metalen in afvalwater van slib te verminderen. Zaagselafval, dat doorgaans wordt gestort, kan methaan produceren, een krachtig broeikasgas, of branden veroorzaken. Door dit afval uit de houtindustrie te gebruiken als oplossing voor afval uit goudmijnen, wordt een duurzamere win-winsituatie bereikt.

Wetenschappers testten biochar met afvalwater dat cyanide, chroom, ijzer, zink, nikkel, lood, mangaan en koper bevatte. De pH werd op een constante waarde van 7 gehouden door koolstofdioxide toe te voegen. Een hogere pH vertraagde het absorptieproces. De resultaten gaven aan dat biochar, als bio-absorbens in waterbehandeling, een gemiddelde absorptiegraad van 73% had.

Hoe kleiner de deeltjesgrootte van biochar, hoe groter het aantal verwijderde verontreinigende stoffen. Een groter oppervlak leidt tot een hogere absorptiesnelheid. Verzadiging, toegeschreven aan de verstopping van biochar-poriën tijdens het bio-absorptieproces, werd bereikt na 14 uur.

Biochar biedt een veelbelovende en duurzame oplossing voor de verwerking van goudmijnafval , waardoor de concentraties giftig cyanide en zware metalen effectief worden verlaagd en de manier waarop de mijnbouwsector met afval omgaat, mogelijk radicaal kan veranderen.