Nem mérgez a forradalmian új aranybányászat

Cián helyett kukoricakeményítő-származékkal vontak ki aranyat amerikai tudósok. A forradalmi eljárás hatékony és olcsó, és ha sikerül ipari méretekben alkalmazni, az aranybányák többé nem mérgezik meg a folyók teljes élővilágát, ahogy a Tiszán történt 2000-ben.

Egy véletlen felfedezés alakíthatja át az egész aranykitermelő iparágat. Az amerikai Northwestern Egyetem kémiadocense, Zhichang Liu épp egy olyan kísérletre készült, amellyel gázmolekulák tárolására alkalmas, kocka alakú kristályokat akart létrehozni úgy, hogy szobahőmérsékleten összevegyítette egy kukoricakeményítő-származék és az aurát (az arany egyik sója) vizes oldatait. Legnagyobb meglepetésére azt látta, hogy apró tűk formájában arany válik ki a keverékből.

"Először még csalódott is voltam, hogy nem sikerült a kísérlet. Aztán a tűk láttán izgatottan kezdtem kutatni az okokat" - mondta Liu, miután tanulmánya a Nature Communications folyóiratban megjelent. "A természet felülírta az eredeti kutatási terveket - tette hozzá mentora és szerzőtársa, Sir Fraser Stoddart laboratóriumigazgató. - Napjainkban az a legfőbb kérdés, hogy miképpen lehetne a környezetre veszélyes ciánt kiiktatni az arany előállításának folyamatából. Nekünk sikerült a keményítőből előállítható ciklodextrinnel helyettesítenünk a mérget."

Egy aranybánya járata Verespatakon (Erdélyi-középhegység, Románia) Forrás: AFP/Daniel Mihailescu

Kapszulába rejti az aranyat

A ciklodextrinek oligoszacharidok, magyarán összetett szénhidrátok, egyfajta cukorvegyületek. Széles körben alkalmazható vegyületről van szó: például az élelmiszer- és gyógyszeriparban stabilizálásra, szagtalanításra, az oldékonyság növelésére használják őket, vagy bevethetők a kozmetikumok irritáló hatásának csökkentésére is. Jellegzetességük, hogy szerkezetük koszorú vagy henger alakú, amelynek belseje víztaszító (apoláros), külseje viszont vízkedvelő (poláros). Ennek köszönhetően képesek más molekulákat magukba zárni, vagyis alkalmasak molekuláris kapszulázásra.

Liu hatféle keményítőeredetű molekulacsoportot vizsgált, amelyek közül az alfa-ciklodextrin kötötte meg a legtöbb aranysót: kálium-aranybromidot, illetve kálium-aranykloridot. Az aranyhuzalok kevesebb mint egy perc után megjelentek, vagyis az új eljárás reakcióideje rendkívül gyors. A szupramolekuláris, azaz önszerveződő huzalok mikroszkopikus méretű szalmakötegre hasonlítanak, és kévékbe állnak össze.

Noha a módszer ipari megvalósítása még kidolgozásra vár, laboratóriumi körülmények között a "cukros módszer" ártalmatlannak bizonyult. A folyamatból visszamaradó alkálifémsó könnyűszerrel mentesíthető, nem különösebben káros anyag. Az új eljárás iránt a másodnyersanyag-piac is érdeklődik, hiszen az e-hulladékká vált elektronikai eszközökből rengeteg aranyat lehetne kivonni. Csak az Egyesült Államokban évente 130 millió mobiltelefont selejteznek le; a készülékekben összesen 3,9 tonna arany rejlik, ennek értéke 52 millió dollárra rúg, mint korábbi cikkünkben megírtuk.

A szupramolekuláris huzalok átmérője 1,3 nanométer. A henger alakú alfa-ciklodextrin belseje víztaszító, külseje pedig vízkedvelő. A folyékony brómmal feloldott arany (sárgával jelölve) a ciklodextrinhez tapad, az egységek közöt kálium-hexahidrát-molekulák helyezkednek el. A molekulacsoportok váltakozva állnak össze kévékbe. Körülbelül négyezer párhuzamos huzalból alakul ki egy tű, amely már szabad szemmel is látható Forrás: Zichang Liu et al.

Megelőzhető lenne az újabb ciánkatasztrófa

A környezetbarát bányászati eljárás különösen érdekes Magyarországon és Romániában, mert a rendszerváltás utáni korszak első nagy környezeti katasztrófáját éppen cianidszennyezés okozta a térségben. A Tisza élővilágát rendkívül mérgező, 100 ezer köbméternyi zagy károsította.

A folyadék 2000. január 30-án ömlött a nagybányai Aurul aranykitermelő vállalat ülepítőjéből a Lápos folyóba gátszakadás miatt, majd a Szamoson keresztül elérte a Tiszát. Egy kanadai-román vegyes vállalat, az RMGC pedig több mint egy évtizede tervez cianidos aranybányát nyitni a már a római korban is használt Verespatakon. Környezetvédő szervezetek attól tartanak, hogy ha az Erdélyi-középhegységben történne az Auruléhoz hasonló katasztrófa, akkor a szennyezés a Maroson keresztül ismét elérné Magyarországot (az RMGC ezt cáfolja a környezeti hatástanulmányra hivatkozva).

A világ éves aranytermelésének 10 százalékát használják fel ipari célra. A felszínhez közeli, dús aranytelérek kimerülésével az utóbbi évszázadban mind nagyobb hangsúly terelődött a korábban gazdaságtalannak ítélt kőzetrétegek, meddőhányók, folyami hordalékok hasznosítására. Ezekben tonnánként legfeljebb néhány gramm arany található, az is mikronnyi szemcsékben. A világ jelenleg működő 875 aranyérc-feldolgozó üzeme közül 460-ban ciánlúgozással vonják ki a kőzetből az aranyat, többek között Kínában, Ausztráliában, az Egyesült Államokban, Oroszországban, Üzbegisztánban és Pápua-Új-Guineán.

Tüntetnek a verespataki cianidos aranybánya terve ellen (Bukarest, 2011. július) Forrás: AFP/Daniel Mihailescu