Türk altın madenciliğinde siyanürleme işleminin ilk olarak

Türk altõn madenciliğinde siyanürleme işleminin
ilk olarak uygulanmasõ ve bunun çevreye etkileri*
A. Akçõl**
Maden Mühendisliği Bölümü, Cevher Hazõrlama Anabilimdalõ, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, Türkiye
Öz
Türkiye tarihinde, altõn çõkarmada siyanür ilk olarak Ovacõk Altõn Madeninde kullanõlmõştõr. Bir yõllõk test
dönemi süresince, karmaşõk ve çok kapsamlõ bir çevresel etki prosedüründen sonra, bu madende
başarõyla altõn çõkarõlmaya ve işlenmeye başlanmõştõr. Türkiye’de yõlda yaklaşõk 2500 ton, bu madende
ise yõlda yaklaşõk 240 ton sodyum siyanür kullanõlmaktadõr. Test dönemi sõrasõnda, INCO Prosesi
kullanarak, siyanür bozundurulmasõndan sonra 0.06 ppm (en düşük) ve 1 ppm (en yüksek) arasõnda
bir atõk sõvõ kalitesi (CN-Wad) elde edilmesinin mümkün olduğu gösterilmiştir. Ayrõca işlem suyunun
(atõk havuzundan geri dönüş) arõtõlmõş atõk sõvõ değerlerinin (CN-wad) 0.04 ppm (en düşük) ve 0.59
ppm (en yüksek) arasõnda olduğu da gösterilmiştir. Bu makalede, Ovacõk Altõn Madenindeki
siyanürleme ve siyanür imha işlemleri gözden geçirilmektedir.
Anahtar Sözcükler: Siyanürleme, Altõn Cevherleri, Hidrometalürji, Çevresel
1. Giriş
Altõn madenciliği ve galvanoplastik sanayi kollarõ, faaliyetleri sõrasõnda büyük miktarlarda
siyanür kullanõrlar. Bazõ durumlarda, belirli standardlara göre arõtõldõktan sonra, fazla
miktardaki işlem çözeltisinin çevreye verilmesi zorunludur.
Siyanürleme işleminin keşfi, sadece erken dönemlerde simyacõlarõn adi metalleri altõna
çevirme girişimlerine değil, “Mavi Asit” diye adlandõrõlan kimya yöntemine ve 18. Yüzyõl
süresince bununla ilgili bileşimlere kadar uzanõr. Siyanürleme işlemi, seyreltilmiş siyanür
çözeltilerinin kõymetli metalleri cevherlerinden çözebildiklerinin keşfedilmesiyle doğmuştur
(Habashi 1987, 1995). Siyanür, birçok başka bileşikle birleşir veya bunlara dönüşebilir.
Emsalsiz özellikleri nedeniyle siyanür metal parçalarõnõn ve sayõsõz organik ürünlerin
imalatõnda kullanõlõr. Dünyada yõlda yaklaşõk 1.4 milyon ton hidrojen siyanür üretilir, bunun
sadece %13‘ü sodyum siyanüre çevrilerek altõn ve gümüş madenlerinin çõkarõlmasõnda
kullanõlõr. Hidrojen siyanürün geri kalan % 87’si ise, çok sayõda ürünün imalatõnda kullanõlõr
(Mudder, 2001; Mudder et al. 2001). İçme suyunda müsaade edilen siyanür standardlarõ
şöyledir: 0.2 ppm (ABD Çevre Koruma Kurumu), 0.07 ppm (Dünya Sağlõk Teşkilatõ), 0.05
ppm (Avrupa Birliği) ve 1 ppm (Türkiye Çevre Bakanlõğõ).
Yakõn zaman önce, Birleşmiş Milletler Çevre Programõ (UNEP) tarafõndan, bir Uluslararasõ
Siyanür Yönetim Kuralõ geliştirilmiştir. Bu gönüllü sanayi kuralõ için, altõn madeni işletmecileri,
hükümetler, sivil toplum kuruluşlarõ, işçi temsilcileri, siyanür üreticileri ve mali kuruluşlar ortak
bir hedef için bir araya gelmişlerdir. Bu kural, sadece, altõn madenlerinde siyanürün güvenli
şekilde kullanõmõna yöneliktir. Kurala katõlõm gönüllülük esasõna dayanõr. Kuralõ imzalayanlar,
buradaki esaslara uyacaklarõ ve uygulama standardlarõnõ yerine getirecekleri konusunda
uzlaşmõşlardõr. Doğrulama ve belgeleme işlemleri üç yõlda bir bağõmsõz denetciler tarafõndan
yapõlõr. Denetçi, Kurala uyulduğu sonucuna varmõşsa işlem belgelenir. Kurala uyumlu olduğu
belgelenen faaliyetler özel bir sembol ile gösterilebilir. Denetçi, faaliyetin uzun zamandõr
Kuralla uyumlu olmadõğõnõ saptamõşsa, faaliyet belgeleri geri alõnõr (UNEP, 2002).
Siyanürün asõl olarak madencilikte kullanõldõğõ ülkelerde, farklõ çevre yönetmelik ve yasalarõ
yürürlükte olmakla birlikte, ticari, ekonomik ve çevresel açõdan yeni bir alternatif bulunana
kadar, siyanür bu işlemlerde kaçõnõlmaz olarak kullanõlmaya devam edecektir. Bu makalede,
Ovacõk Altõn Madenindeki siyanürleme ve siyanür imha işlemleri gözden geçirilmektedir.
*
Minerals Engineering, 2002, v. 15, s. 695- 698’de yayõmlanan makalenin Türkçe çevirisidir.
Tel: 90.2462370428 Faks:-902462370434, E-mail [email protected]
**
1
2. Ovacõk Altõn Madeni
Ovacõk Altõn Madeni Türkiye’nin batõ kõyõlarõna yakõndõr (Şekil 1). Her ne kadar bu cevher
gövdesi 1989’da bulunmuş ise de, altõn ve gümüş çõkarõlma işlemine ancak Haziran 2001’de
başlanõlmõştõr. Açõk ocak yõlda 200 ton ve yeraltõ madeni ise yõlda 100 ton üretim yapacaktõr.
Maden keşif programõna 1989’da başlanõlmõştõr. 1989’dan bu yana, maden ruhsat alanõnda
toplam 15.000 metre uzunlukta sondaj işlemi gerçekleştirilmiştir (Tablo 1).
Ovacõk siyanürleme tesisinde, cevher önce kõrõlõr ve sonra değirmenlerde õslak olarak
öğütülerek altõn tanecikleri serbest hale getirilir. 0,038 milimetreye kadar öğütüldüğünde,
cevherden serbestleşme ve dolayõsõyla da altõn elde etme oranõ yükselir.
2.1. Siyanürleme işlemi
Dünyada, yõlda yaklaşõk 2.5 milyon ton siyanür üretilmektedir. Türkiyede yõlda yaklaşõk 2500
ton, bu işletmede ise 240 ton sodyum siyanür kullanõlmaktadõr. Türkiye tarihinde siyanürle
altõn çõkarõlmasõ ilk olarak Ovacõk’ta gerçekleştirilmektedir. Bir deneme dönemi sõrasõnda,
uzun çevresel değerlendirme prosedüründen sonra, cevher başarõyla çõkarõlmõş ve
işlenmiştir. Bir yõllõk deneme süresinden sonra, Ovacõk Altõn Madeni sürekli işletme için
mahkeme kararõnõ beklemektedir.
2.2. Siyanür imha işlemi
Alternatif bir siyanür imha işlemi olarak INCO işlemi (kükürt dioksit ve hava) 1984’de patent
almõştõr (Borberly et al., 1984). Bu işlem, 18 yõl süresince, dünyada onlarca altõn madeninde
başarõyla uygulanmõştõr. Bu işlem, kükürt dioksit ve hava karõşõmõ ve bakõr sülfat (CuSO4)
katalizörü kullanõlarak, CNwad’nin siyanata dönüştürülmesine dayanõr. Atõk sulu çamurun
arõtõlmasõnda, INCO işlemi 1994’de siyanür imha işlemi olarak seçilmiştir.
Bu işlemde değişik reaktif formlarõndaki kükürt dioksit ve hava kullanõlõr. Hava, çok hareketli
bir kap kullanõlarak çözelti içine püskürtülür. Normalde, SO2/Hava işlemi, tek basamaklõ bir
daimi arõtma tesisi olarak tasarlanmõştõr. Bu teknoloji güvenilir olup, toplam siyanürün
detoksifikasyonu için seçicidir. Tipik olarak, 50-2000 mg/l mertebesinde toplam siyanür
içeren beslemelerde, bu işlem toplam siyanürü 2 mg/l’den daha aza indirebilmektedir
(Robbins et al., 2001).
İmha devresi, % 45–48 (% ağõrlõk olarak) katõ içerikli bir atõk akõmõ içinde, saatte 8,4 kg
siyanürü imha edecek şekilde tasarlanmõştõr. Günde 900 ton cevher işlendiği esas alõnarak,
sulu çamur ve siyanür akõşlarõ hesaplanmõştõr (yaklaşõk 180 ppm toplam CN) (Şekil 2).
Birçok ülkede, kimyasal arõtmadan sonra çõkan suyun, çevreye verilmeden önce sahip olmasõ
gereken atõk sõvõ limitleri vardõr. Ovacõk Altõn Madeninde atõk toplama havuzuna olan deşarjla
ilgili atõk sõvõ limitleri varsa da, çevreye deşarj yoktur. Test sonuçlarõna göre, Ovacõk Altõn
Madeninde, arõtmadan sonra atõk sõvõ kalitesi, altõn madenciliği ve siyanür işlemlerinde
tecrübeli olan ABD ve Kanada’da elde edilenlerden daha yüksektir (Çizelge 2).
Tablo 1
Ovacõk Altõn Madeninin altõn potansiyeli
Cevher rezervi
Cevher
(milyon ton)
Toplam (görünür-muhtemel4.19
muhtemel)
Çõkarõlabilir
2.4
Tenör
(g/ton)
7.6
Altõn içeriği
(ton)
31.87
10
24
2
Siyanürleme Tesisi
Atõk Havuzu
Şekil 1. Ovacõk Altõn Madeninin (Türkiye) genel görünüşü
Çizelge 2
Ovacõk Altõn Madeni atõk sõvõ limitlerinin uluslararasõ standartlar ile karşõlaştõrõlmasõ
(Higgs 1995; US EPA, 1987, 1988, Dünya Bankasõ, 1994)
Atõk
İmha
Element
Öncesi
CNTotal
144
Cd
<0.01
Zn
1
Cu
6
Pb
<0.05
As
2
Sb
10
Fe
3
Cr
<0.01
Hg
<0.01
Sonrasõ
<1
<0.01
<0.1
0.42
<0.05
0.005
0.03
0.129
<0.1
0.007
Deşarj
Baraja
<1
<0.01
<0.1
0.42
<0.05
0.005
0.03
0.129
<0.1
0.007
Çevreye
Deşarj
yok
T.C.
Çevre
Bakanlõğõ
1
1
5
5
2
5
5
10
2
0.1
Uluslararasõ Standartlar
Kanada
World Bank
Baraja* Çevreye
Baraja* Çevreye
2
1
0.01-0.1
0.1
0.2-1
1
0.05-0.3
0.1
0.05-0.2
0.6
Limit
Limit
Yok
Yok
0.01-1
1
0.3-1
2
0.05-0.3
1
0.001
0.002
ABD
Baraja*
Limit
Yok
*Atõk havuzunda siyanür deşarjõ ile ilgili resmi limit yoktur.
Öğütülmüş
cevherOre
(-38µm)
Ground
(-38µm)
NaCN
Karbon
adsorpsiyondan
Tailings
from
gelen
atõklar
Carbon
Adsorption
CuSO4 çözeltisi
Solution
HCl
Kostik
Caustic
Na2S2O5
Reactor 11
Reaktör
Cyanidation
Siyanürleme
CuSO4 çözeltisi
Solution
Reactor 22
Reaktör
Destruction
İmha
Kostik
Caustic
Fe2(SO4)3
Reaktör
Reactor 33
Destruction
İmha
Atõk
To
Havuzuna
Tailings
Pond Arõtõlmõş
Treated
Yüksüz
Barren
Çözelti
Şekil 2. Ovacõk Altõn Madeninde kimyasal imha işlem şemasõ
3
Çevreye
0.2 CNWAD
0.05
0.75
0.15
0.3
0.001
3. İşlem izleme veritabanõ istatistiksel sonuçlarõ
Test dönemi süresince, cevher başarõyla çõkarõlmõş ve işlenmiştir. Ovacõk Altõn Madeninde
işlem değerlendirmeleri bir yõllõk bir test dönemi için gerçekleştirilmiştir (Haziran 2001 – Mayõs
2002). Detoksifikasyon, atõk havuzuna deşarj edilen ve kimyasal olarak ayrõşmõş
(dekompoze) atõksu anlamõnda kullanõlmõştõr. Durusu ise, atõk havuzundan tesise gelen ve
ilave işlem suyu olarak kullanõlan “devridaim” su anlamõna gelmektedir. Filtre edilen su,
tabandaki drenaj borularõnda toplanõr ve buradan da, tesiste yeniden kullanõlmak üzere işlem
su tankõna pompalanõr.
İstatistiksel analizler kullanõlarak, günlük ve aylõk Atõksu (INCO çõkõşõ) ve Durusu (atõk havuzu
geri dönüş suyu) sonuçlarõ hesaplanõr ve tesis performans sonuçlarõ Şekil 3 ve 4’de olduğu
gibi gösterilir.
Ovacõk Altõn Madeninde, INCO siyanür imha işleminin kapasitesi, mevcut siyanürün %
99’dan fazlasõnõ bozundurmaya imkan vermektedir. Sonuçta, atõklardaki CNToplam
konsantrasyonu, atõklardaki CNWAD ile ilgili ulusal çevre düzenlemeleri limiti olan 1 ppm altõna
düşürülür (Akçõl, 2001, 2002 a, b; Akçõl et al; 2002).
Bu dönem sõrasõnda, INCO işlemi ile imhadan sonra detoksifikasyon deşarjlarõ (Atõksu) ile
ilgili olarak çevresel limitlerin 0.06 ppm (en düşük) ile 1 ppm (en yüksek) arasõnda olduğu
gösterilmiştir. Geri dönüş suyunda (Durusu) bulunan limitler ise 0.04 ppm (en düşük) ve 0.59
ppm (en yüksek) arasõnda bulunmuştur.
İstatistiksel veriler õşõğõnda, Ovacõk Altõn Madeninde arõtõlan atõk sõvõdaki günlük ve aylõk
siyanür konsantrasyonlarõ, T.C. Çevre Bakanlõğõ tarafõndan öngörülen değerleri
aşmamaktadõr (Tablo 3).
Tablo 3
Siyanür konsantrasyonlarõnõn istatistiksel ortalamalarõ
Siyanür konsantrasyonu
Ortalama
Yõl
Ay
2001
Haziran
Temmuz
Ağustos
Eylül
Ekim
Kasõm
Aralõk
Ocak
Şubat
2002 Mart
Nisan
Mayõs
* CN wad
0.22
0.41
0.32
0.43
0.38
0.26
0.38
Durusu* (atõk
havuzu geri dönüş)
(ppm)
0.06
0.20
0.13
0.42
0.32
0.14
0.13
0.40
0.26
0.28
0.33
0.30
0.19
0.18
0.12
0.20
0.23
Atõksu* (INCO çõkõşõ)
(ppm)
4
Çevre Bakanlõğõna
taahhüt edilen değer
Detox* (ppm)
1
En yüksek
CNWAD, ppm
1
En düşük
0,5
0
0
30
60
90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390
Gün
Şekil 3. Haziran 2001 ila Mayõs 2002 arasõnda Atõksu (INCO çõkõşõ) deşarjlarõna ait istatistiksel sonuçlar
(en yüksek -en düşük)
0,7
En yüksek
CNWAD, ppm
En düşük
0,35
0
0
30
60
90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390
Gün
Şekil 4. Haziran 2001 ila Mayõs 2002 arasõnda Durusu (atõk havuzu geri dönüş) deşarjlarõna ait istatistiksel
sonuçlar (en yüksek -en düşük)
4. SONUÇ
Her ne kadar siyanür insanlar için toksik olup, çevreye olumsuz yan etkileri olabilirse de,
siyanür ve bileşikleri ile ilgili bilgilerimiz, güvenli bir kullanõm için yeterlidir. Maalesef insan
kusurundan kaynaklanan kazalar meydana gelmiştir ve sayõlarõ azalsa da, ileride de
meydana gelecektir. Mamaafih, siyanürün genel anlamda ve çevreyle ilgili güvenilirliği, diğer
endüstriyel kimyasallarla karşõlaştõrõldõğõnda mükemmeldir. Şurasõ açõktõr ki, siyanürün
yararlarõ risklerinden çok fazladõr ve siyanür ve bileşikleri kullanõlmadõğõ taktirde hayatõmõz
bundan olumsuz şekilde etkilenecektir (Mudder 1999).
5
UNEP ve Uluslararasõ Metal ve Çevre Konseyi, geçen yõllarda ve özellikle de son 2 yõlda,
madenlerde meydana gelen kazalarõ araştõrmõş ve çevresel kriterlerle ilgili çalõşmalarõ
gözden geçirmiştir. İlgili tüm kuruluşlarõn temsilcilerinin katõlõmõyla, bu sektörde de aynõ Kural
uygulanmõştõr. Gönüllü kuruluşlar Kuralõn uygulanmasõnõ planlayacaklardõr. Ovacõk Altõn
Madeninde yapõlan test çalõşmalarõ başarõyla sonuçlanmõş ve bir yõl süresince (Haziran 2001Mayõs 2002) siyanür ve ağõr metal konsantrasyonlarõyla ilgili limit değerler aşõlmamõştõr.
Bilimsel ve mühendislik yöntemleri kullanõlarak, siyanür gibi toksik kimyasallar, kabul edilebilir
limitlere kadar azaltõlabilir ya da toksik olmayan formlara dönüştürülebilir. Doğal
kaynaklardan metal ve minerallerin çõkarõlmasõ ve işlenmesinde çevreyle ilgili kaygõlar dikkate
alõnmalõdõr. Ovacõk Altõn Madeninde yapõlana benzer çalõşmalar sayesinde, çevreyi yeterli
ölçüde korumak ve zararlarõ asgaride tutmak üzere tedbirler alõnmasõ mümkündür.
Bu çalõşmalar neticesinde aşağõdaki sonuçlara varõlmõştõr:
• Test dönemi süresince, T.C. Çevre Bakanlõğõ’nõn belirlediği limitlere göre, çevre kriterleri
aşõlmamõştõr.
• Ovacõk Altõn Madeni atõklarõndaki ağõr metal konsantrasyonlarõ, doğaya salõnan atõk sulu
çamur ile ilgili olarak Avrupa Birliği tarafõndan öngörülen limitlerin çok altõnda kalmõştõr.
• Atõk havuzuna atõk deşarjõ 1 ppm siyanürden (CNwad) daha düşüktür.
• Atõk havuzundan işletmeye atõksu geri dönüşü gerçekleştirilebilmektedir.
• Çevreye ne doğrudan ne de dolaylõ yoldan deşarj meydana gelmiştir.
Teşekkür
Yazar, bu makaleyi yayõnlama izninden dolayõ, Newmont Australia Ltd Türkiye (eski adõyla
Normandy Mining Co.) şirketine teşekkür eder. Yazar ayrõca, çok değerli yorumlarõ ve işbirliği
için Dr. Terry Mudder’a (ABD) müteşekkirdir. Nihayet, bu makaleyi gözden geçiren
hakemlere teşekkürlerini sunar.
Kaynaklar
Akcil, A., 2001. Cyanide versus environment: Turkey’s final decision. Mining Environmental Management,
United Kingdom, vol. 9, no. 6, pp. 22-23.
Akcil, A., Oygur, V. and Ciftci, H., January 2002a. A Case Study: Decomposition of Cyanide and Heavy Metal
Stabilization in Ovacik Gold Plant, International Conference on Mineral Processing Technology, Bangalore,
India.
Akcil, A., 2002b. Cyanide control in tailings pond: Ovacik Gold Mine, Turkey. Seventh International
Symposium on Environmental Issues and Waste Management in Energy and Mineral Production (SWEMP),
Italy (in press).
Akcil, A., 2002c. Turkey. Mining Annual Review, The Mining Journal Ltd., United Kingdom, pp. 1-4.
Borberly, G.J., Devuyst, E.A., Ettel, V.A., Mosoiu, M.A., Schitka, K.J., 1984. Cyanide removal from aqueous
streams, Canadian patent, no.1, 165,474, April 10, 1984, Covered by US patent 4, 537, 686, August 27, 1985.
Habashi, F., 1987. One hundred years of Cyanidation, CIM Bulletin, vol. 80, No.905, pp.108-114.
Habashi, F., 1995. Gold through the ages, CIM bulletin, vol. 68, no. 990, pp.60-69.
Higgs, T.W. & Associates, 1995. Technical Guide for Environmental Management of Cyanide in Mining
prepared for Mining Association of British Columbia, Canada.
Mudder, T., 1999. Making Sense of Cyanide, prepared for and published by The Gold Institute, Washington,
D.C. (USA), pp. 1-9.
Mudder, T. (editor), 2001a. “The Cyanide Guide”, a special issue of Mining Environmental Management,
published by The Mining Journal, London, England, 45 pages.
Mudder, T., Botz, M., and Smith, A. (co-editors), 2001b. The Cyanide Compendium, published by Mining
Journal Books, London, England, 1000+ pages on CD.
Robbins, G., Devuyst, E., Malevich, A., Agius, R., Iamarino, P., Lindrall, M., 2001. Cyanide Management at
Boliden Using the Inco SO2/air Process. International Conference on Mining and the Environment (Securing
the Future), Skelleftea, Sweden, vol. 2, pp. 718-728.
6
United States Environmental Protection Agency, 1987. Extremely Hazardous Substances List and Threshold
Planning Quantities: Emergency Planning and Release Notification Requirements., Federal Register 52:
13378-13410.
United States Environmental Protection Agency, 1988. Ore Mining and Dressing Point Source Category Effluent
Limitations Guidelines, 40 CFR 440.
United Nations Environment Programme (UNEP), February 2002. The International Cyanide Management Code
(Draft Final Version), Paris, France.
World Bank, 1994. Environmental Health and Safety Guidelines, Mining and Milling-Open Pit.
World Health Organisation, 1984. Guidelines for Drinking-Water Quality, Geneva, Switzerland.
7