An Evaluation Of The Current Situation Of Cyanide Waste Disposal And Treatment Methods

Abstract

The application of cyanide in mineral extraction processes in especially pristine environments poses great pollution problems to adjacent ecosystems. This is due to the amount (98%) of cyanide lost to cyanicides in the process, and the complexity and extreme toxicity of the cyanide wastes produced. In isolation, currently applied treatment processes are limited by one or a combination of any of the following; the volume of the waste, the viscosity of the waste (slurry or solution), the cyanide species present (free cyanides, cyanide complexes strong or weak, sulphur compounds (thiocyanate, etc.), possible break down compounds (ammonia, nitrites and nitrates) and the economics of the process (running cost, especially cost of reagents). Our ability to modify the genes of microorganisms (bioaugmentation) and to enhance their ability (biostimulation) to perform selected tasks due to advances in engineering/biotechnology is providing new opportunities in the efforts at treating these wastes. Favorable present and projected prices for especially scarce earth metals make the extraction of metals from process effluents a profitable venture, not only because of the extra win from the sales of these metals but also that poisonous/heavy metals are taken out, thereby reducing the amount of the hard-to-treat cyanide-metal complexes in process effluents. This reduction in cyanide metal complexes enhances the performances of cyanide treatment processes. Irrespective of the treatment method/process applied, a residual ends up in the environment. How this residual is fit for biological degradation should be part of the aim of treatment processes. This work is a detail look at presently applied treatment processes and recommends that treatment processes should not only be focused on reducing the total amount of cyanides but should also be seen as preparatory steps for the eventual disposal of the residual to the environment. The extraction of heavy/poisonous metals and the avoidance to create other toxic non-cyanide containing compounds should be vital components of treatment processes. In this regard, the potential for dead cell surfaces acting as ion exchange sites does not only become relevant for cyanide degradation but these can be applied to simultaneously harvest especially rare earth metals While biodegradation is proposed to be the final step in treatment processes, treatment should begin with measures to reduce the amount of cyanide waste produced, especially the quantity of cyanide lost to cyanicides and the use of appropriate treatment processes to reduce the amounts of heavy metals and other toxic wastes in the treatment effluents. This is because, other non-cyanide containing toxic compounds like ammonia can be lethal to microorganisms and the presence of toxic heavy metals can inhibit the ability of microorganisms to degrade these residuals.

Die Anwendung von Zyanid im Mineralgewinnungsprozess birgt große Umweltverschmutzung Probleme für angrenzende Ökosysteme, besonders in unberührter Umgebung. Grund dafür ist die Menge von Zyanid, die während des Prozesses an Zyanizide verloren geht (98 %), sowie die Komplexität und die hohe Giftigkeit der anfallenden Zyanidabfälle. Im Zusammenhang mit der Abscheidung sind aktuell angewandte Behandlungsprozesse limitiert durch einen oder mehrere der folgenden Faktoren: Das Volumen des Abfalls, die Viskosität des Abfalls (schlackig oder gelöst), die vorliegenden Zyanidarten (freie Zyanide, starke oder schwache Zyanidkomplexe, Schwefelverbindungen/Thiozyanide, etc.), mögliche Zerfallsverbindungen (Ammonium, Nitrite und Nitrate) und die ökonomischen Aspekte des Prozesses (laufende Kosten, besonders Kosten der Reagenzien). Die durch Fortschritte in der Technik und Biotechnik entstandene Möglichkeit, die Gene von Mikroorganismen zu verändern (Bioaugmentation) und die Möglichkeit, deren Fähigkeiten, bestimmte Aufgaben zu Erfüllen, zu steigern (Biostimulation) erschließt neue Handlungsspielräume in den Bemühungen, diese Abfälle zu behandeln. Vorteilhafte jetzige und zu erwartende Preise besonders für seltene Erdmetalle machen die Gewinnung von Metall aus Prozessabwässern zu einer gewinnbringenden Unternehmung, nicht nur wegen des Profits aus dem Verkauf dieser Metalle, sondern auch durch die Tatsache, dass giftige Metalle/Schwermetalle entfernt werden und somit die Menge an schwer behandelbaren Zyanid-Metall-Komplexen im Prozessabwasser reduziert wird. Unabhängig von der angewandten Behandlungsmethode bleibt ein Residuum übrig, das in die Umwelt entlassen wird. Inwiefern dieses Residuum für den biologischen Abbau geeignet ist, sollte eine Rolle für die Zielsetzung des Prozesses spielen. Diese Arbeit ist eine detaillierte Betrachtung gegenwärtig angewandter Gewinnungsprozesse und empfiehlt, den Behandlungsprozess nicht nur auf die Reduzierung der Menge des anfallenden Abfalls auszurichten sondern auch, diesen Prozess als vorbereitenden Schritt für die anstehende Entsorgung des Residuums in die Umwelt zu sehen. Die Extraktion von giftigen Metallen/Schwermetallen und die Vermeidung von anderen giftigen nicht- Zyanidverbindungen sollten zentrale Komponenten im Behandlungsprozess sein. In dieser Hinsicht wird nicht nur das Potential der Oberfläche toter Zellen als Ionentauscherstellen relevant für den Abbau von Zyanid, darüber hinaus können diese auch angewandt werden, gleichzeitig seltenen Erdmetalle zu gewinnen.