Η συμβολή της Υδρομεταλλουργίας στην εκμετάλλευση φτωχών μεταλλευμάτων χαλκού και πολυτίμων μετάλλων της Κύπρου

Κατά την τελετή, οι μηχανικοί της Ηellenic Copper Mines Ltd παρέδωσαν στο Ε.Μ.Π. ακριβές αντίγραφο αρχαίου χάλκινου ταλάντου, που κατασκευάστηκε από κύπριους μεταλλωρύχους και μεταλλουργούς. Τριάντα τέτοια τάλαντα, σύμβολα της κυπριακής ιστορίας και μεταλλουργίας, στάλθηκαν το 2004 με το πλοίο της Κερύνειας ΙΙΙ στον Δήμο Αθηναίων για κατασκευή των χάλκινων μεταλλίων των Ολυμπιακών Αγώνων. Το σχήμα του ταλάντου είναι τυπικό και καθιερωμένο σε όλη την ανατολική Μεσόγειο κατά την Ύστερη Εποχή του Χαλκού. Το τάλαντο ήταν ο πιο συνηθισμένος τρόπος μεταφοράς χαλκού, ως πρώτης ύλης, στα λιμάνια όλης της ανατολικής Μεσογείου και, επομένως, το σταθερό μέσο των εμπορικών συναλλαγών. Ενα ελληνικό («αττικό») τάλαντο ισοδυναμούσε με 26 σημερινά χιλιόγραμμα.

Ολοκληρώθηκαν οι διαλέξεις της  Helllenic Copper Mines Ltd. στη Σχολή ΜΜ-ΜΜ ΕΜΠ, σήμερα, στο πλαίσιο του εορτασμού των 70 χρόνων από της ιδρύσεως της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων – Μεταλλουργών Μηχανικών του Ε.Μ.Π..

Ο Κοσμήτορας της Σχολής, Καθηγητής Δ. Καλιαμπάκος, και η Καθηγήτρια Υδρομεταλλουργίας Σ. Αγατζίνη – Λεονάρδου ήταν οι οικοδεσπότες στην εκδήλωση  που έγινε στην Αίθουσα Τελετών, Κτήριο Διοίκησης Ε.Μ.Π., Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου με θέμα: “Η συμβολή της Υδρομεταλλουργίας στην εκμετάλλευση φτωχών μεταλλευμάτων χαλκού και πολυτίμων μετάλλων της Κύπρου”. 

Διάλεξη από Helllenic Copper στο ΕΜΠ by tzeferisp on Scribd

Μεταλλείο και μεταλλουργία στη Σκουριώτισσα Κύπρου

Τις πρωτοπόρες τεχνολογίες της μεταλλουργίας που χρησιμοποιούνται στην Κύπρο, παρουσίασε κλιμάκιο μεταλλειολόγων – μεταλλουργών, αποφοίτων του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (Ε.Μ.Π.) της Hellenic Copper Mines Ltd, σε εκδήλωση που έγινε στην αίθουσα τελετών του Πολυτεχνείου.

Την εκδήλωση παρακολούθησαν ο Αντιπρύτανης Οικονομικού Προγραμματισμού και Ανάπτυξης, ο Κοσμήτορας της Σχολής, καθηγητές και φοιτητές, ακαδημαϊκό προσωπικό από άλλα πανεπιστήμια της Ελλάδος καθώς και ανώτεροι κρατικοί λειτουργοί, στελέχη ερευνητικών ιδρυμάτων και βιομηχανιών της Ελλάδος και άλλοι προσκεκλημένοι.

Οι κύπριοι μηχανικοί  δεν περιορίστηκαν στην παρουσίαση πρωτοπόρων τεχνολογιών που εφαρμόζονται σήμερα στην Κύπρο, αλλά συμπεριέλαβαν στις ομιλίες τους το θέμα της διαχρονικής ανάπτυξης της μεταλλουργίας στην Κύπρο από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα, καθώς και απόψεις για τις θέσεις της βιομηχανίας που αφορούν την εκπαίδευση των μηχανικών σήμερα.

Το ακροατήριο παρακολούθησε τις παρουσιάσεις της κυπριακής ομάδας με πολλή προσοχή και ικανοποίηση και χαρακτήρισε την κυπριακή μεταλλευτική βιομηχανία τεχνολογικά πρωτοπόρα, ανθεκτική και υποδειγματική. Τονίστηκε η ανάγκη για στενή συνεργασία του Ε.Μ.Π. και της κυπριακής μεταλλευτικής βιομηχανίας προς αμοιβαίο όφελος.

Οι ομιλίες που ήταν εξαιρετικά ενδιαφέρουσες και παρακολουθώντας τες αντελήφθησαν όλοι ο παρευρισκόμενοι γιατί η συγκεκριμένη ομάδα, με επικεφαλής τον κ. Κ. Ξυδά, πέτυχαν αυτό που στην Ελλάδα δεν έχει γίνει ακόμη πραγματικότητα: μια καθετοποιημένη υδρομεταλλουργική μονάδα που αξιοποιεί τα φτωχά (χαλκούχα-χρυσοφόρα) κοιτάσματα (της Κύπρου) παράγοντας μεταλλικές αξίες.

[Επιμέλεια Π. Τζεφέρης]

Bioheapleaching νικελίου στην αρκτική φινλανδία!

Eνα ακόμη φοιτητικό (ή μάλλον καλύτερα μεταπτυχιακό) μας όνειρο έγινε πραγματικότητα… Όχι φυσικά από εμάς, αλλά από τους φινλανδούς, εκεί όπου η μεταλλεία εντάσσεται στην βιώσιμη ανάπτυξη του τόπου...

Mining journal supplement 2009 for Finland
Το πρώτο ορυχείο στον κόσμο που ήδη χρησιμοποιεί (απο πέρυσι) μικροβιακή μέθοδο υδρομεταλλουργικής εξαγωγής νικελίου από σωρούς νικελιούχων μεταλλευμάτων είναι στο Talvivaara της Κεντρικής κι Ανατολικής Φινλανδίας (από την Talvivaara Mining Company Plc).

Πρόκειται για τα μεγαλύτερα γνωστά θειούχα κοιτάσματα νικελίου στην Ευρώπη (στο Sotkamo, πάνω από 1 δις. τον. αποθέματα μεταλλεύματος) που θα επιτρέψουν την παραγωγή 33-50000 τόνους νικελίου το χρόνο, για τα επόμενα 45 χρόνια. Παράλληλα θα παράγονται και ψευδάργυρος (90,000 tpa), χαλκός (15,000 tpa) και κοβάλτιο (1,800 tpa) ως πολύτιμα «παραπροϊόντα» της διεργασίας.

TALVIVAARA SOTKAMO MINE – BIOLEACHING OF A POLYMETALLIC NICKEL ORE IN SUBARCTIC CLIMATE

Επισημαίνεται ότι η "πυρομεταλλουργική" δική μας Λάρκο, παρήγαγε στις καλές της εποχές, με σχεδόν το σύνολο της δυναμικότητας, μόλις 20 χιλιάδες τόννους νικελίου το χρόνο (στο κράμα σιδηρονικελίου, Fe-Ni).
Το ελληνικό νικέλιο και η ΛΑΡΚΟ ΓΜΜΑΕ

Η φινλανδοί δεν έκαναν τίποτε παραπάνω από την εφαρμογή των όσων προτείνει εδώ και χρόνια η καθηγήτρια της υδρομεταλλουργίας του ΕΜΠ , κα Στυλιανή Αγατζίνη, που έχει μελετήσει με την επιστημονική της ομάδα ενδελεχώς και για πολλά χρόνια το θέμα της υδρομεταλλουργίας και βιοϋδρομεταλλουργίας, τόσο για τα ελληνικά μεταλλεύματα όσο και γενικότερα. Mάλιστα τα δικά μας νικελιούχα κοιτάσματα, οι λατερίτες, παρουσιάζουν ιδιαιτερότητες κι επιπλέον ως μη θειούχα δεν είναι επιδεκτικά στην βιοεκχύλιση με τα γνωστά θειοβακτήρια.

Πιλοτικό υδρομεταλλουργικό πρόγραμμα εκχύλισης λατεριτών σε σωρούς (Λαρκο, ΙΓΜΕ, ΕΜΠ : Σ.Αγατζίνη)

Πολλοί θεωρούν την Υδρομεταλλουργία ως το μέλλον της Μεταλλουργίας. Γιατί μπορεί να επεξεργαστεί τα πολύ φτωχά μεταλλεύματα (πχ. τα στείρα των πυρο μεταλλουργικών κατεργασιών) και ακόμη να δώσει λύσεις σε ειδικά προβλήματα. Με την βιοεκχύλιση, την εκχύλιση σε σωρούς, σε στήλες, την εξαγωγή με χρήση οργανικών διαλυτών κλπ.

Η υιοθέτηση, έστω και σε συμπληρωματικό επίπεδο, της τεχνολογίας παραγωγής νικελίου με την τεχνική της υδρομεταλλουργίας, η οποία (μπορεί να) είναι πιο φιλική στο περιβάλλον κι επιπλέον θα δώσει την δυνατότητα εκμετάλλευσης λατεριτικών αποθεμάτων με χαμηλή περιεκτικότητα (κάτω από 0,7% από περίπου 0,9-1% που είναι σήμερα). Εφόσον εφαρμοστεί η συγκεκριμένη τεχνολογία τότε τα εκμεταλλεύσιμα αποθέματα της χώρας μας θα ανέλθουν στα 750 εκ. τόνους, αυξάνοντας τη διάρκεια ζωής στα 100 έτη. (Σημ. τα ως άνω φινλανδικά κοιτάσματα περιέχουν μόνο 0.23% νικελίου διεσπαρμένο κυρίως στον θειούχο πεντλαδίτη, το κύριο νικελιούχο ορυκτό)

Υπενθυμίζεται ότι η απλή τόσο στη σύλληψη, όσο και στην εφαρμογή, μέθοδος της Εκχύλισης σε Σωρούς (heap leaching), έτυχε μιας εκρηκτικής εξάπλωσης από τη δεκαετία του 1980 κυρίως στις ΗΠΑ, ενώ σήμερα η μέθοδος συγκαταλέγεται μεταξύ των φθηνότερων και αποδοτικότερων για την ανάκτηση πολυτίμων μετάλλων, ακόμη και για ιδιαίτερα φτωχά και δυσκατέργαστα μεταλλεύματα, τα οποία σε διαφορετικές συνθήκες θα ήταν αδύνατο ν' αξιοποιηθούν.

Από την άλλη μεριά, η βιοεκχύλιση και γενικότερα η Βιοϋδρομεταλλουργία και οι βιολογικές μέθοδοι ανάκτησης μετάλλων, ως αποτέλεσμα της δράσης ορισμένων μικροοργανισμών είναι πάλι μια νεώτερη , αλλά όχι απολύτως νέα τεχνολογία, η οποία εφαρμόζει αρχές της βιοτεχνολογίας στη μεταλλουργική βιομηχανία αλλά και στην Περιβαλλοντική Τεχνολογία.

Bιοτεχνολογία, Μεταλλουργία και Προστασία του Περιβάλλοντος
Σήμερα, οι κυριότερες εφαρμογές της Βιοϋδρομεταλλουργίας σε βιομηχανική κλίμακα είναι :
α) Εκχύλιση χαλκού και ουρανίου σε σωρούς (heaps), αποθέσεις στείρων (dumps) και επί τόπου (in situ) στις Δυτικές Η.Π.Α., Αυστραλία, πρώην Ε.Σ.Σ.Δ., Χιλή, Περού, Ισπανία, Μεξικό,Καναδά και Κύπρο
β) Προκατεργασία βιολογικής οξείδωσης για τη βελτίωση της ανάκτησης χρυσού και αργύρου, κατά την κυάνωση, από δυσκατέργαστα θειούχα συμπυκνώματα (Ν. Αφρική, Η.Π.Α., Βραζιλία,Αυστραλία, Γκάνα)
γ) Επεξεργασία υγρών βιομηχανικών αποβλήτων για την ανάκτηση μεταλλικών αξιών (βιορρόφηση).
ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΥΔΡΟΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ, Σ. ΑΓΑΤΖΙΝΗ –ΛΕΟΝΑΡΔΟΥ

HYDROMETALLURGY UNIT, NTUA

Στα παραπάνω προστίθεται τώρα και η φινλανδική εφαρμογή για τα θειούχα μεταλλεύματα νικελίου από στην Talvivaara .

Ελπίζουμε σύντομα να προστεθεί και η μέθοδος μικροβιακού καθαρισμού από υπολείμματα κυανιδίων που προέρχονται από την εκχύλιση χρυσοφόρων κοιτασμάτων, ώστε να τεθεί σε άλλη διάσταση το ζήτημα που θέτουν ορισμένοι για την απαγόρευση της χρήσης κυανίου αποκλειστικά και μόνο στην μεταλλουργία του χρυσού (και όχι γενική απαγόρευση του κυανίου, π.χ. στη φαρμακοβιομηχανία, τη σωληνουργία ή τη βιομηχανία πλαστικών).

Ψήφισμα σχετικά με τη γενική απαγόρευση της εφαρμογής τεχνικών εξόρυξης με χρήση κυανιδίων στην Ευρωπαϊκή Ένωση, 28.4.2010

[Τζεφέρης Πέτρος][by Tzeferis Peter]

Το μεγαλύτερο ορυχείο στον κόσμο…

[by Peter G.Tzeferis]
To Bingham Canyon, ορυχείο χαλκού της Rio Tinto, στη Γιούτα των Ηνωμένων πολιτειών (16 μιλια ΝΔυτικά του Salt Lake City) είναι σήμερα το μεγαλύτερο επιφανειακό ορυχείο στον κόσμο. Είναι τόσο μεγάλο που ξεπερνά την ανθρώπινη φαντασία και φαίνεται από το διάστημα, έχει διάμετρο 4 χλμ, βάθος πάνω από 1200 μέτρα, εμβαδό 7,7 km2 και απασχολεί πάνω από 1700 μονίμους υπαλλήλους. Το αντικείμενο με κόκκινο κύκλο στην επόμενη φωτογραφία που μοιάζει με ...μυρμήγκι είναι ένα από τα 320-τονα φορτηγά τα οποία χρησιμοποιούνται στην καθημερινή λειτουργία του και καθένα από τα οποία ειναι βαρύτερο από ένα boeing 747...Επιπλέον ορυχείο χαλκού της Kenneccott λειτουργεί από το 1903 συνεχώς , αποτελώντας ταυτόχρονα και το παλαιότερο επιφανειακό ορυχείο χαλκού στον κόσμο.. Το 2013 σχεδιάζεται λήξη των εργασιών και η «μουσειοποίησή του» ως ιστορικό και περιηγητικό προορισμό, ενώ ήδη από το 1966 έχει περιληφθεί στα εθνικά ορόσημα των ΗΠΑ (National Historic Landmark ) με το όνομα Bingham Canyon Open Pit Copper Mine .

Μέχρι το 2004 είχαν παραχθεί συνολικά πάνω από 17 εκατ. τόνοι χαλκού καθώς και περισσότεροι από 700 τόνοι χρυσού και 6000 τόνοι αργύρου. Ο χρυσός και το ασήμι αποτελούν «παραπροϊόντα» που ανακτώνται κατά την διαδικασία ραφιναρίσματος του χαλκού. Εντούτοις, ο χρυσός που έχει διαχρονικά παραχθεί από το Bingham Canyon ξεπερνά όλο το χρυσό του California gold rush και του Klondike river μαζί, ενώ ο χαλκός που έχει παραχθεί επίσης συνολικά ξεπερνά κάθε άλλο ορυχείο παγκοσμίως πλην του επίσης τεράστιου ορυχείου Chuquicamata της Χιλής (παραγωγή 29 εκατ. Τόνων χαλκού μετά από 90 χρόνια συνεχούς λειτουργίας).
H αξία όλων των χρήσιμων ορυκτών που ελήφθησαν από το Bingham Canyon υπερέβησαν κατά πολύ το σύνολο του πλούτου που εξορύχθηκε στην Καλιφόρνια, στο Κολοράντο (gold and silver rushes), στον ποταμό Klondike αλλά και στη Νεβάδα (Comstock Lode), υποδηλώνοντας πόσο σημαντικό είναι διαχρονικά το συγκεκριμένο ορυχείο για την μεταλλευτική ιστορία αλλά ταυτόχρονα δικαιολογώντας και τον χαρακτηρισμό του Scott Crump ως η "πλουσιότερη τρύπα της γής" (“The Richest Hole on Earth”) .
Ισως δεν είναι υπερβολή να πούμε οτι η αγριάδα και η δυσπλασία που χαρακτηρίζουν τα τοπία που έχουν διαταραχθεί από λατομεία κλπ. στην περίπτωση του Bingham έχει δώσει σιγά σιγά με το πέρασμα του χρόνου τη θέση της σε κάτι διαφορετικό, πιο αναμενόμενο και παράλληλα πιο ιλιγγιώδες και γραφικό. Η αγριάδα και η δυσμορφία δίνει τη θέση της στη γραφικότητα... όπως έγραφε πριν πολλά χρόνιο ο Uvedale Price (Three Essays on the Picturesque,1810). Με συγκλονίζουν το τοπίο, ο κόπος των ανθρώπων που πέρασαν από εκεί και δημιούργησαν αυτό το τεράστιο γλυπτό για να ζήσουν. Μόνο που σκέφτομαι τα εκατομμύρια τις εργατοώρες, με πιάνει δέος. Μπορεί ο χρόνος να γλυκάνει μια δυσπλασία αλήθεια;

Για την εξαγωγή του χαλκού από τα οξειδωμένα ορυκτά με μέση περιεκτικότητα 0.56% σε Cu, εφαρμόζεται υδρομεταλλουργική μέθοδος (εκχύλιση σε σωρούς με θεικό οξύ και στην συνέχεια ηλεκτρόλυση) η οποία επιτρέπει την ανάκτηση του χαλκού με καθαρότητα πάνω από 99,9%.

Μάλλον δεν χρειάζεται να προσθέσω ότι στην χώρα μας δεν υπάρχει καμία υδρομεταλλουργική εφαρμογή, ούτε στους νικελιούχους λατερίτες (για το νικέλιο) ούτε στα μεικτά θειούχα των δύο κοιτασμάτων Μαύρων Πετρών και Ολυμπιάδας (για το χρυσό), ούτε φυσικά για το χαλκό εφόσον το χρυσούχο - χαλκούχο κοίτασμα πορφύρη των Σκουριών Χαλκιδικής δεν έχει υποστεί εκμετάλλευση μέχρι σήμερα. Η Λάρκο ως γνωστόν εφαρμόζει (στη λάρυμνα φθιώτιδας) πυρομεταλλουργική μέθοδο για την παραγωγή σιδηρονικελίου ενώ το αλουμίνιο της ελλάδος κατεργάζεται (στα άσπρα σπίτια φωκίδας) τους βωξίτες με την μέθοδο Bayer παράγοντας αλουμίνα με τη χρήση καυστικού νατρίου για να ακουλουθήσει ηλεκτρόλυση.
Αν υπάρχει ενδιαφέρον για την υδρομεταλλουργία θα επανέλθω.
[Δρ. Τζεφέρης Πέτρος]

See also: Bingham Pit, Utah: The biggest hole on earth

See also: One Hundred Years Towards Hell

Δρ. Πέτρου Τζεφέρη: Το μεγαλύτερο ορυχείο στον κόσμο… και η υπέρβαση της «μεταλλείας»