Son Dönemlerde Tekrar Gündem Olan SİYANÜR Nedir? Neden Kullanılır? Ne Kadar Tehlikelidir? sorularının cevaplarını bu yazımızda bulabilirsiniz. Unutmayın sanayide kullanılan tüm kimyasallar insan ve doğa için zararlıdır. Ancak burada önemli olan doğanın ve insanın bu kimyasallara ne kadar maruz kaldığıdır. Kimi zaman insanlar su zehirlenmesi bile yaşayabildiğini hatırlatmak isterim.
Hazırsanız başlıyoruz.
Siyanür Nedir?
Siyanür, bir karbon ve ona üçlü bağ ile bağlanmış bir azot içeren C≡N grubuna sahip kimyasal bileşiklere verilen addır. Bu grup aynı zamanda siyano grubu olarak da bilinir. Organik ve inorganik çeşitleri bulunan siyanürler özellikle endüstride kullanılmaları için üretilmektedir.
İnorganik siyanüre örnek olarak çok zehirli potasyum siyanür, organik siyanüre örnek olarak da düşük toksisiteli asetonitril (metil siyanür) verilebilir. Her siyanür yüksek oranda zehirli değildir.
Siyanür Hangi Sektörlerde Kullanılır?
Siyanojenik bileşikler, endüstride genellikle taşıma ve saklama güvenliği nedeniyle sodyum siyanür ve potasyum siyanür gibi toksik tuzlar olarak kullanılır. Bu tuzlar, demir-çelik ve maden endüstrisi gibi çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılırken, hidrosiyanik asit (HCN, hidrojen siyanür) gazı özellikle akrilik lif, plastik üretimi ve sentetik kauçuk uygulamalarında sıklıkla tercih edilir.
Çeşitli siyanür türleri günümüzde farklı endüstri kollarında kullanılmaktadır. Bunların arasında en önemli kullanım alanı kimyasal üretim endüstrisidir. Ayrıca naylon, poliamit, akrilik ve plastik üretimi gibi sektörlerde de sıkça kullanılmaktadır. Madencilikte ise altın ve gümüş liçleme işlemlerinde kullanılmaktadır.
Burada da gördüğümüz gibi siyanür hemen hemen her sektörde kullanılan bir kimyasal ürün olarak karşımıza çıkabiliyor.
Madencilikte Siyanür Kullanımı
Basit bir şekilde anlatmak gerekirse;
Hazırlık: Maden sahası hazırlanır ve altın içeren cevher kırılır veya öğütülür. Bu işlem altındaki cevherin erişilebilirliğini artırır.
Liçleme Havuzları: Öğütülmüş cevher, büyük liçleme havuzlarına yerleştirilir. Bu havuzlar genellikle çelik veya betondan yapılır ve plastik bir zeminle kaplanır.
Siyanür Uygulaması: Havuzlara su ve sodyum siyanür eklenerek siyanür solüsyonu oluşturulur. Bu solüsyon altın parçacıklarını çözer.
Sızdırmazlık Kontrolü: Havuzların sızdırmazlığı düzenli olarak kontrol edilir. Bu önlem, çevreye siyanür sızıntısını önlemeye yardımcı olur.
Aktifleştirme: Siyanür solüsyonu içindeki altın, karbon veya çinko ile reaksiyona girerek altın komplekslerini oluşturur. Bu adım altının çözünürlüğünü artırır.
Filtrasyon: Çözelti, altını içeren kompleksler ile doygun hale geldiğinde, filtre edilir. Bu adım çözeltiden diğer minerallerin ayrılmasına yardımcı olur.
Gerçekleştirme: Filtre edilmiş çözeltiye karbon veya çinko eklenerek altın kompleksleri geri dönüştürülür. Bu adım altının ayrılmasını sağlar.
Altın Geri Kazanımı: Geri kazanılan altın, genellikle elektroliz veya diğer yöntemlerle saflaştırılır ve altın çubukları veya dore barlar halinde dökülerek satışa sunulur.
Siyanür Hakkında Sıkça Sorulan Sorular
Siyanür Liç Alanından veya Atık Deposunda Buharlaşabilir mi?
Siyanürün en reaktif formu, serbest siyanür olarak bilinir ve siyanür anyonu ile hidrojen siyanürü içeren gruptur. "Serbest siyanür" terimi, bu formdaki siyanürün metallerle veya diğer bileşiklerle bağlanmamasından dolayı kullanılır. Siyanürün bu serbest formu, herhangi bir bağlanma içinde olmadığı için çok reaktiftir ve bu nedenle siyanürün en toksik formlarını oluşturur.
Siyanürün gaz fazında veya su fazında olup olmaması, çözeltinin pH düzeyine bağlıdır. Düşük pH veya nötral pH düzeylerinde, siyanürün baskın formu hidrojen siyanürdür (HCN). pH arttıkça, siyanür anyonu (CN-) baskın form haline gelir. pH 11'in üstünde olduğunda, siyanürün %99'u çözeltide CN- olarak kalır. pH 7 düzeyinde ise siyanürün %99'u HCN haline gelir ve gaz fazına geçer. pH 9.3-9.5 aralığında ise CN- ve HCN dengededir.
Altın madenciliğinde kullanılan siyanür çözeltisinin pH düzeyi genellikle 11'de tutulur, bu da buharlaşmayı önlemeye çalıştığı anlamına gelir. Ancak, atık barajlarının çevresel koşullara açık yapısı düşünüldüğünde, bu pH düzeyini korumak zor olabilir. İklim değişikliği, atmosferdeki karbondioksit düzeyinin artmasına ve düzensiz yağışlara neden olduğundan, barajların pH düzeyini ve sıvı hacmini sabit tutmak zorlaşabilir.
Çeşitli bilimsel çalışmalar, siyanürün maden sahası içinde buharlaşabildiğini ve HCN formuna dönüştüğünü göstermektedir. Sayed Mohamed Zain ve arkadaşları (2017), altın madeni yakınındaki atmosferde farklı konsantrasyonlarda HCN tespit etmiştir. Orloff ve arkadaşları (2006), bir altın yığın liç alanının 457.2 metrelik çapı içinde havada 0.26-1.86 ppb arasında değişen HCN konsantrasyonları tespit etmiştir. Tran ve arkadaşları (2019), liç yığınından 1 metre mesafede 1 ppm düzeyinde HCN düzeyine rastlandığını ve mesafeye göre havada 0.3-0.6 ppm düzeyinde HCN bulunduğunu rapor etmiştir. Brüger ve arkadaşları (2018), bazı alanların havasında 5 ppm'e kadar düzeyler tespit etmiştir. Literatürde rapor edilen bazı düzeyler, iş güvenliği ve sağlığı açısından izin verilen seviyelerin (NIOSH, 2024) üstünde olduğunu göstermektedir.
Siyanürle Altın Madenciliğinde Milyon tonlarca toprak ne olur?
Siyanürle altın madenciliği, tonlarca toprağın kirlenmesine neden olur. Bunun birkaç nedeni vardır: Asit maden drenajı, atık barajlarından kaynaklanan sızıntılar, taşmalar veya baraj kazaları, siyanür liçi işlemi görmekte olan yığınlarda erozyon vb. AB'de son yıllarda yaşanan siyanürle ilgili kazalar (Stava, İtalya, 1985; Los Frailes, İspanya, 1998; Baia Borsa, Romanya, 2000) dikkatlice incelenmelidir.
Asit Maden Drenajı: Maden alanında yapılan sıyırma işleminden sonra (üst toprak katmanında ağaçların kesilmesi ve verimli toprağın sıyrılması) cevherin bulunduğu katmana kadar patlatmalar yapılır (Bu patlatmalar partikül madde kirliliği kaynağıdır). Cevherli toprak liç alanına taşınırken, cevhersiz kayaç ve toprak (pasa) ayrı bir yerde depolanır.
Maden alanında yer alan kayaç yığınları veya pasalar asit maden drenajı (asidik ve çok kirlenmiş sızıntı suyu) oluşumuna neden olmaktadır. Bu pasa ve kayaç yığını içindeki demir sülfür minerallerinin (pirit vb.) atmosferdeki oksijen ve nem/su ile tepkimeye girmesiyle asidik karakterde su akışları meydana gelir. Bu sular, karşılaştığı ağır metalleri çözerek suyun ve toprağın kirlenmesine neden olur (Tabelin ve ark., 2020).
Altının cevherde tipik olarak çok düşük konsantrasyonlarda (10 ppm) bulunduğu düşünüldüğünde, her gram altın için tonlarca toprağın kaldırılacağı ve işlemden geçirileceği açıktır. Bu toprakların büyük bir kısmı asit maden drenajına kaynaklık edecektir. Maden kapandıktan sonra hem maden alanının hem de atık barajlarının neden olduğu asit maden drenajı örnekleri bilimsel literatürde bolca mevcuttur.
Naicker ve arkadaşları (2003), Güney Afrika'da altın madenciliği yapılan bir bölgedeki yüzeysel suları, yeraltı suyunu ve toprakları analiz etmiştir. Sonuçlar, yeraltı suyunun pirit oksidasyonu nedeniyle asitlenmiş olduğunu ve çok yüksek düzeyde ağır metal içerdiğini göstermiştir. Su seviyesinin yüzeye yakın olduğu yerlerde üst tabakadaki (20 cm derinlikteki) toprağın ağır metallerle ciddi seviyede kirlenmiş olduğu görülmüştür. Toprağın kirlenme nedeninin yeraltı suyunun kapiler yükselmesi ve buharlaşması olduğu belirtilmiştir. Kirlenmiş yeraltı suyu alandaki akarsuya ulaşmış, akarsuyun pH seviyesini düşürmüştür. Kaynaktan 10 km uzakta bile su kirliliğinin devam ettiği görülmüştür.
Hidayati ve arkadaşları (2009), iki altın madeni alanında sucul çevrelerde (su ve sediment) ağır metal kirliliğini araştırmış ve yüksek seviyelerde ağır metal ve siyanür kirliliği rapor etmişlerdir. Araştırmacılar, siyanürün atık barajından sızdığını belirtmişlerdir. Ayrıca, Miserendino ve arkadaşları (2013), altın madenciliğiyle ilgili,
Atık barajlarından sızma veya taşma,
Atık alanlarının uygunsuz bir şekilde kapatılmasından kaynaklanan kirletici drenajı,
Arazi kullanımında değişikliklerden kaynaklanan toprak erozyonuyla kirletici akışı problemlerini rapor etmiştir.
Siyanür ve Bileşikleri Organizmalarda Birikir mi?
Siyanür çok çabuk reaksiyona girerek bozunmaya uğrasa bile farklı kararlılıkta kompleksler ve tuzlar oluşturur (Flynn ve Haslem, 1995). Yüzlerce farklı bileşik oluşturabilir ve çok düşük konsantrasyonlarda bile canlılar için toksiktir (Flynn ve Haslem, 1995). Siyanürün oluşturduğu bileşikler, orijinal siyanürden daha az toksik olsa bile çevresel ortamlarda uzun süreler kalıcı olabilir. Bu bileşiklerin bazılarının bitki dokularında birikebildiği bilinmektedir (Eisler, 1991). Benzer şekilde, birçok çalışma Moran (1999) tarafından örneklendirilmektedir. Ancak, mevcut yasalar bu siyanür bileşiklerinin araştırılmasını gerektirmemektedir. Maden sahalarında kullanılan siyanür hızla parçalanarak potansiyel toksik bileşikler oluşturur ve bu bileşikler uzun süreler boyunca kalıcı olabilir (Moran, 2001).
Siyanürün ne kadarının buharlaştığıyla ilgili tartışmalar sürmektedir. Tükenmiş cevherdeki orijinal siyanürün çoğu, diğer toksik formlara (siyanür-metal kompleksleri, siyanat, tiosiyanat vb.) dönüşmektedir. Metal siyanür komplekslerinin çoğu tükenmiş cevherde iklim ve ortam koşullarına göre onlarca yıl kararlı halde kalabilir (Moran, 2001; Johnson, 2000).
Siyanür ile Madenciliğe Avrupa Birliği'nin Bakışı Nedir?
2000 yılında Romanya-Baia Mare Altın Madeni'ndeki kaza, atık maden barajının çökmesi sonucu Tisza Nehri'ne sızmış siyanür ve ağır metal içeren atıkların, Romanya, Macaristan, Sırbistan ve Bulgaristan sınırlarını aşarak Karadeniz'e kadar yayılmasına neden oldu. Kaza sonrasında suyun siyanür konsantrasyonu sınır değerlerinin 100 katına çıktı; deniz yaşamı ciddi şekilde zarar gördü. 2 milyondan fazla insanın içme suyu zehirlendi. Bu kaza, siyanürlü madencilik konusunu Avrupa'nın birçok ülkesinde ve Avrupa Birliği Parlamentosu'nda tartışmaya açtı. Çek Cumhuriyeti'nde 2002'de, Almanya'da 2009'da ve Macaristan'da 2009'da siyanürlü madencilik yasaklandı (EU, 2011). Yasaklamalar, ekonomik olarak uygun olmayan düşük tenörlü rezerv alanlarındaki madencilik faaliyetlerini engelledi. Bu gelişmeler, Avrupa ülkelerini etkiledi ve 2010'da (felaketin 10. yıldönümünde) AB Parlamentosu, AB Komisyonu'na siyanürlü altın madenciliğini AB topraklarında yasaklama önerisinde bulundu (EU, 2011). Ancak bugüne kadar, Komisyon, Parlamento'nun talebine yanıt vermedi.
Siyanür ile Madenciliğe Dünya Doğayı Koruma Vakfı'nın Bakışı Nedir?
WWF’in ise madencilik konusunda sosyal ve çevresel endişeleri bulunmaktadır. Özellikle temel maden ve değerli metaller konusunda cevher oranlarına göre düşük verimlilik, aşırı atık üretimi, zehirli atıklar(arsenik, kadmiyum, siyanür, cıva), asit kaya drenajı ve eritmede gerekli olan yüksek enerji gibi konular çevre konusundaki başlıca endişelerdir.
Sosyal açıdan ise, bu sorunlardan yerel halkların yerlerinden edilmesi ve yoksullaşması, insan hakları ihlalleri, aile içi şiddet, kadına yönelik şiddet, refah ve şartların dengesiz dağılımı, madenlerde çalışanların karşılaştığı tehlikeler ve sağlık sorunları ve kirlenen çevreyle birlikte düşen yaşam ve geçim kalitesi gibi sorunlardır.
WWF, madencilikte uygulanmak üzere bazı iyi uygulamaları ön plana çıkarmaktadır. Bunlar, öncelikle madenciliğe açılmayacak sahaların belirlenmesi, atık ve zehirli atıkların yönetimi, güvenli nakliye ve taşımacılık, uygun ıslah ve saha kapatma, yeterli mali garanti, biyolojik çeşitliliğin off-set edilmesi (net pozitif biyo-çeşitlilik kazancı oluşturma), yerel halkın katılımı, yer değiştirme ve yerleşmeyi en aza indirmek, faydaların adil dağılımını sağlamak, yerel topluluklarla “iyi komşuluk anlaşmaları” imzalamaktır.
Dünyada Siyanür İle Madencilik Ne Durumda?
Maden Mühendisleri Odası'na göre dünyada altın üretiminin yaklaşık yüzde 85'inde siyanür kullanılıyor. Dünyanın en büyük şirketlerine bakıldığında siyanürün yaygın bir şekilde kullanıldığı görülüyor. Ancak bazı ülkelerde siyanür kullanımına yönelik çeşitli kısıtlamalar var. Avrupa Parlamentosu, 2010 yılında Avrupa Komisyonu'nu siyanür madenciliğinin tamamen yasaklanması için harekete geçmeye çağıran bir karar tasarısını oyladı. Ancak Komisyon böyle bir yasağı uygulamak için mevzuat önermeyi reddetti. Güney Afrika Madencilik ve Metalurji Enstitüsü'ne (SAIMM) göre ABD'de altın işlemede siyanür kullanımı Montana ve Wisconsin eyaletlerinde yasak.
Arjantin'de de bazı eyaletler siyanür madenciliğini yasakladı, ancak federal düzeyde bir yasak bulunmuyor. 2002 yılında Çekya Parlamentosu, altın madenciliğinde siyanürü yasaklama kararı aldı. Macaristan'da da 2009 yılında siyanür ile madenciliğin tamamen yasaklanmasına karar verildi.
Geçmişte Hangi Kazalar Yaşandı?
Maalesef altın madenciliğinde de insanları ve çevreyi olumsuz etkileyen kazalar oldukça yaygın.
Romanya’da 2000 yılında yaşanan maden kazası, Çernobil’den sonra Doğu Avrupa’daki en yıkıcı endüstriyel kazalardan biri olarak kayıtlara geçti.
Baia Mare siyanür sızıntısı olarak anılan olayda nehre karışan zehirli madde büyük bir çevre felaketi yarattı.
Macaristan ve Sırbistan’a da ulaşan sızıntı nedeniyle Tuna Nehri’nde toplu balık ölümleri yaşandı.
Yakın geçmişte altın madenlerinde yaşanan diğer büyük kazalarsa şöyle:
1971: Romanya'daki Certej adlı altın madeninde yaşanan bir kazada atık suyun depolandığı barajın patlaması sonucu 300 bin metreküp zehirli su Certeju de Sus adlı kasabayı bastı. Olayda 89 kişi hayatını kaybetti.
1984: Papua Yeni Gine'deki Ok Tedi madeninde 2 milyar tondan fazla işlenmemiş atık su maden çevresine boşaltıldı. Zehirli atıkların bölgede yaşayan en az 50 bin kişiyi etkilediği düşünülüyor.
Aynı yıl Kanadalı şirket Galactic Resources'un ABD'de işlettiği Summitville adlı altın madeninde siyanür kullanılması üzerine 610 bin metreküp zehirli atık suyun biriktiği anlaşıldı. Şirketin iflas etmesi üzerine ABD hükümeti, atık suyun temizlenmesi için yüzlerce milyon dolar harcamak zorunda kaldı.
1995: Kanadalı Omai Gold Mines şirketinin Guyana'da işlettiği madende büyük bir sızıntı yaşandı. Yaklaşık 3 milyon metreküp siyanürlü atık suyun bölgedeki Omai ve Essequibo nehirlerine karıştığı ortaya çıktı.
1996: Filipinler'deki Marcopper Mining adlı Kanadalı şirketin işlettiği Mt. Tapian altın madeninin tünellerinde oluşan çatlak zehirli atıkların Makulapnit-Boac nehrine taşmasına neden oldu. Sızıntı, kısa sürede bölgeye yayılırken, çok sayıda köy tahliye edildi. Tarım alanları kullanılamaz hale geldi.
1998: Kanadalı Centerra Gold şirketinin Kırgızistan'da işlettiği Kumtor altın madenine sodyum siyanür taşıyan bir kamyon Barşkaun nehrine düştü.
2000: Avustralyalı Dome Resources adlı şirketin Papua Yeni Gine'deki Tolukuma altın madenine malzeme taşıyan helikopterden siyanür içeren bir tonluk kargo ormana düştü.
2006: Avustralya'da Beaconsfield Madeni çöktü. Bir madenci hayatını kaybetti ve iki madenci iki hafta boyunca yer altında mahsur kaldı.
2009: ABD'li Newmont Mining şirketinin Gana'daki Ahafo madeninden bölgedeki akar sulara siyanür sodyum karıştığı tespit edildi. Olayın ardından çok sayıda balık ölümü kayıtlara geçti.
2014: Güney Afrika'da 2009'dan bu yana meydana gelen en kötü maden kazalarından birinde Johannesburg'da Harmony Gold'un Doornkop adlı madeninde yer altında çıkan yangında mahsur kalan sekiz maden işçisi ölü bulundu.
2015: Kanadalı Barrick Gold adlı şirketin Arjantin'de işlettiği Veladero altın madeninde siyanür sızıntısı yaşandı. Bin metreküpten fazla siyanürlü atık su Potrerillos nehrine karıştı. Yetkililer olayın bir vana sorunundan kaynaklandığını söyledi. İlerleyen günlerde siyanürlü suyun beş nehre ulaştığı tespit edildi.
Kaynaklar: Bilgi Notu - Prof. Dr. Güray Salihoğlu - BUÜ Çevre Mühendisliği Bölümü
EU, 2011, C 81 E/74, Official Journal of the European Union 15.3.2011, https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:C:2011:081E:0074:0077:EN:PDF
NIOSH, 2024. NIOSH pocket guide to chemical hazards - hydrogen cyanide. https:// www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0333.html/
Comments