Подпишитесь на нас в Google
Исследователи смогли получить металлический мышьяк чистотой более 99% из токсичных отходов закрытой золотой шахты в Канаде. Речь идет о сотнях тысяч тонн пыли, которую сейчас вынуждены хранить под землей в замороженном состоянии.
Как пишет Autonocion, за годы работы возле предприятия накопились тысячи тонн пыли, содержащей триоксид мышьяка. Этого количества хватило бы, чтобы заполнить 7 десятиэтажных зданий или около 9480 самосвалов.
Ученые из Университета Британской Колумбии и Геологической службы Дании и Гренландии (GEUS) исследовали образцы этих отходов и разработали способ извлечения из них металлического мышьяка.
Отмечается, что шахта была довольно крупной и с 1948 по 2004 год здесь добыли около 7,6 млн унций золота. Но проблема заключалась в составе руды: золото было связано с арсенопиритом – минералом, содержащим железо, серу и мышьяк. При обжиге руды мышьяк выделялся в виде газа, который после охлаждения превращался в мелкую пыль триоксида мышьяка.
Эти отходы собирали и закачивали в подземные камеры и выработанные пространства. Сейчас пыль находится в 14 из 16 предназначенных для нее камер на глубине примерно 24–76 м. Они изолированы бетонными перемычками.
Примерно 79% состава этой пыли приходится на триоксид мышьяка. В ней также присутствуют железо, сурьма и остаточное золото.
Канадские власти решили не извлекать отходы из шахты из-за рисков для работников и сложной конфигурации подземных выработок. Вместо этого используется система "замороженного блока": грунт вокруг камер замораживают и поддерживают в таком состоянии. Система рассчитана примерно на 100 лет.
Как ученые получают мышьяк
Новая технология предполагает переработку опасной пыли в два этапа. Отмечается, что сначала отходы растворяют в воде или слабом щелочном растворе. По данным исследователей, таким способом удается перевести в раствор 99% и более мышьяка.
Затем в полученный раствор добавляют диоксид тиомочевины. В результате мышьяк осаждается в металлической форме. В наиболее успешных лабораторных экспериментах ученым удалось извлечь более 99% растворенного мышьяка.
Полученный материал оказался чистотой более 99%. Однако исследование показало, что его структура отличается от структуры коммерческого мышьяка.
Это может иметь значение для дальнейшего применения вещества в электронике. Коммерческий мышьяк имеет упорядоченную кристаллическую структуру, тогда как полученный из отходов материал оказался слабокристаллическим или практически аморфным. Ученым еще предстоит установить, будет ли такая особенность полезной или, наоборот, помешает использовать его в производстве полупроводников.
В отходах можно найти еще и золото
Исследователи обратили внимание еще на одну особенность процесса. Золото не растворяется вместе с мышьяком, поэтому после удаления опасного вещества его потенциально легче извлечь.
Таким образом, новая технология может одновременно решать две задачи – уменьшать объем токсичных отходов и возвращать в оборот ценные материалы.
При этом до промышленного применения разработки пока далеко. Полученная чистота в 99% недостаточна для непосредственного использования мышьяка в микроэлектронике: для таких целей требуется значительно более высокая степень очистки.
Кроме того, эксперименты пока проводились только в лабораторных масштабах. Исследователи еще должны выяснить, насколько эффективно технология будет работать с большими объемами отходов и сколько будет стоить ее промышленное внедрение.
Инженер Университета Британской Колумбии Тамара Этманнски, участвующая в проекте, рассчитывает, что в будущем из этих отходов можно будет получать больше металлического мышьяка для электронной промышленности. По ее словам, такой подход представляет собой добычу ресурсов из уже существующих отходов.
Другие новости науки
Ранее УНИАН писал о том, что в Испании шахту четыре года заливали водой. В частности, после закрытия шахты инженеры решили не оставлять гигантскую яму без дальнейшего использования. Был разработан проект ее затопления.
