Підпишіться на нас в Google
Дослідники змогли отримати металевий миш'як чистотою понад 99% із токсичних відходів закритої золотодобувної шахти в Канаді. Йдеться про сотні тисяч тонн пилу, який зараз змушені зберігати під землею в замороженому стані.
Як пише Autonocion, за роки роботи біля підприємства накопичилися тисячі тонн пилу, що містить триоксид миш’яку. Цього обсягу вистачило б, щоб заповнити 7 десятиповерхових будівель або близько 9480 самоскидів.
Вчені з Університету Британської Колумбії та Геологічної служби Данії й Гренландії (GEUS) дослідили зразки цих відходів і розробили спосіб вилучення з них металевого миш’яку.
Зазначається, що шахта була досить великою, і з 1948 по 2004 рік тут видобули близько 7,6 млн унцій золота. Але проблема полягала у складі руди: золото було пов’язане з арсенопіритом – мінералом, що містить залізо, сірку та миш’як. Під час випалювання руди миш’як виділявся у вигляді газу, який після охолодження перетворювався на дрібний пил триоксиду миш’яку.
Ці відходи збирали та закачували в підземні камери та вироблені простори. Зараз пил знаходиться в 14 із 16 призначених для нього камер на глибині приблизно 24–76 м. Вони ізольовані бетонними перемичками.
Приблизно 79 % складу цього пилу припадає на триоксид миш’яку. У ньому також містяться залізо, сурма та залишкове золото.
Канадська влада вирішила не вилучати відходи з шахти через ризики для працівників та складну конфігурацію підземних виробок. Натомість використовується система "замороженого блоку": ґрунт навколо камер заморожують і підтримують у такому стані. Система розрахована приблизно на 100 років.
Як вчені отримують миш’як
Нова технологія передбачає переробку небезпечного пилу у два етапи. Зазначається, що спочатку відходи розчиняють у воді або слабкому лужному розчині. За даними дослідників, таким способом вдається перевести в розчин 99% і більше миш’яку.
Потім до отриманого розчину додають діоксид тіомочевини. У результаті миш’як осідає у металевій формі. У найуспішніших лабораторних експериментах вченим вдалося вилучити понад 99% розчиненого миш’яку.
Отриманий матеріал виявився чистим на понад 99%. Однак дослідження показало, що його структура відрізняється від структури комерційного миш’яку.
Це може мати значення для подальшого застосування речовини в електроніці. Комерційна миш’як має впорядковану кристалічну структуру, тоді як отриманий із відходів матеріал виявився слабкокристалічним або практично аморфним. Вченим ще належить з’ясувати, чи буде така особливість корисною, чи, навпаки, завадить використовувати його у виробництві напівпровідників.
У відходах можна знайти ще й золото
Дослідники звернули увагу ще на одну особливість процесу. Золото не розчиняється разом із миш’яком, тому після видалення небезпечної речовини його потенційно легше вилучити.
Таким чином, нова технологія може одночасно вирішувати дві задачі – зменшувати обсяг токсичних відходів і повертати в обіг цінні матеріали.
При цьому до промислового застосування розробці поки що далеко. Отримана чистота в 99 % є недостатньою для безпосереднього використання миш’яку в мікроелектроніці: для таких цілей потрібен значно вищий ступінь очищення.
Крім того, експерименти поки що проводилися лише в лабораторних масштабах. Дослідники ще мають з’ясувати, наскільки ефективно технологія працюватиме з великими обсягами відходів і скільки коштуватиме її промислове впровадження.
Інженерка Університету Британської Колумбії Тамара Етманнскі, яка бере участь у проєкті, розраховує, що в майбутньому з цих відходів можна буде отримувати більше металевого миш’яку для електронної промисловості. За її словами, такий підхід полягає у видобутку ресурсів із вже існуючих відходів.
Інші новини науки
Раніше УНІАН писав про те, що в Іспанії шахту чотири роки затоплювали водою. Зокрема, після закриття шахти інженери вирішили не залишати гігантську яму без подальшого використання. Було розроблено проект її затоплення.
