Amalgamointimenetelmä
Myös: Amalgamointi, Elohopeamenetelmä, Mercury Amalgamation
Historiallinen kullantalteenottomenetelmä, jossa nestemäinen elohopea liuottaa kultaa ja hopeaa malmista ja sitoo sen amalgaamiksi, joka sen jälkeen erotetaan kuumentamalla.
Amalgamointimenetelmä on yksi vanhimmista kemiallisista kullantalteenottomenetelmistä, ja se oli vuosisatojen ajan tärkein menetelmä kaivostoiminnassa. Siinä käytetään elohopeaa (Hg), jolla on kyky liuottaa kultaa ja hopeaa selektiivisesti jauhetusta malmista ja muodostaa nestemäinen seos – niin sanottu amalgaami. Saatu amalgaami kuumennetaan sen jälkeen: elohopea höyrystyy 356,7 °C:ssa, ja jäljelle jäävä raakametalli (niin sanottu Doré-harkko) jalostetaan tämän jälkeen affinoinnissa.
Toimintaperiaate
Menetelmä etenee kolmessa vaiheessa:
- Murskaus ja jauhatus kultapitoisen malmin murskaaminen hienoksi kiveksi (jauhoksi).
- Elohopean lisäys – malmi saatetaan kosketuksiin nestemäisen elohopean kanssa (tynnyreissä, tärypöydillä tai suoralla sekoittamisella). Kulta ja hopea sitoutuvat mieluiten elohopeaan; hylkykivi jää jäljelle.
- Retorttikuumennus – erotettu amalgaami kuumennetaan suljetussa retortissa. Elohopeahöyry tiivistyy ja (ihannetapauksessa) kerätään talteen ja käytetään uudelleen; jäljelle jäävän metallin pitoisuus on tyypillisesti 60–80 %.
Historiallinen merkitys
Menetelmää käyttivät jo roomalaiset, ja se koki huippunsa 1500-luvulta 1800-luvulle – ennen kaikkea Latinalaisen Amerikan hopeakaivoksissa (Potosí, Zacatecas) sekä kullankuumeessa Kaliforniassa (1848) ja Australiassa. Tänä aikakautena suuri osa maailman kullan ja hopean tarjonnasta oli peräisin amalgaamilaitoksista.
Ekologinen ongelmallisuus ja nykyinen käyttö
Elohopea on erittäin myrkyllistä ja säilyy ekosysteemeissä. Hallitsematon elohopeapäästö myrkyttää maaperää, vesistöjä ja ravintoketjuja. Minamatan sopimus (YK, 2013, voimassa 2017) velvoittaa allekirjoittajavaltiot elohopean asteittaiseen vähentämiseen ja kieltoon teollisessa kaivostoiminnassa.
Nykyaikaisissa suurkaivoksissa amalgamointimenetelmä on kokonaan syrjäytetty syanidiliuotuksella ja muilla hydrometallurgisilla prosesseilla. Sitä käytetään kuitenkin edelleen laajasti käsityömäisessä ja pienimuotoisessa kullankaivuussa (ASGM) – ennen kaikkea Saharan eteläpuolisessa Afrikassa, Etelä-Amerikassa ja Kaakkois-Aasiassa – koska välineistö on halpaa ja prosessi helppokäyttöinen. ASGM-sektorit aiheuttavat arviolta noin 35–40 % maailman ihmisperäisistä elohopeapäästöistä.
Vertailu nykyaikaisiin menetelmiin
| Menetelmä | Metallisaanto | Ympäristöriski | Pääomapanos |
|---|---|---|---|
| Amalgamointimenetelmä | 60–90 % | Erittäin korkea (Hg) | Erittäin pieni |
| Syanidiliuotus | 90–98 % | Korkea (CN⁻) | Keskitaso |
| Vaahdotus + sulatus | 85–95 % | Pieni–keskitaso | Korkea |
Ajantasainen kullan hinta vaikuttaa siihen, mitä menetelmiä voidaan käyttää kannattavasti – korkeammat hinnat tekevät myös vaativammista, puhtaammista teknologioista kannattavia. Materiaaliarvon voit tarkistaa myös laskurilla. Jo talteen otetun metallin materiaaliarvon voit selvittää sulatusarvolaskurilla.
Lyhyesti
Amalgamointimenetelmä on historiallisesti merkittävä, mutta ekologisesti ongelmallinen: elohopea jää ekosysteemiin ja vaarantaa ihmisen ja luonnon. Nykyaikaiset suurkaivokset ovat jo aikaa sitten korvanneet sen turvallisemmilla prosesseilla; epävirallisessa pienkaivostoiminnassa se on kansainvälisistä kielloista huolimatta yhä laajalti levinnyt.