Η επικινδυνότητα του αρσενικού στη ΒΑ Χαλκιδική και το παραμύθι του «Σκοροδίτη» #skouries

ΠΗΓΗ:AntiGold Greece

Toυ Δρ. Κυριάκου Αρίκα, 
Υφηγητή Ινστιτούτου Ορυκτολογίας–Πετρογραφίας Πανεπιστημίου Αμβούργου

«Κυάνιο» και «Αρσενικό» είναι στην κοινή γνώμη τα πιο γνωστά δηλητήρια που συνδέονται με την εκμετάλλευση πολυμεταλλικών κοιτασμάτων στη Β. Ελλάδα και προκαλούν δικαίως φόβους και αντιδράσεις στους πολίτες των περιοχών όπου προγραμματίζονται σχετικές μεταλλευτικές δραστηριότητες.

Οι εταιρείες γνωρίζουν βέβαια το πρόβλημα των αντιδράσεων της κοινής γνώμης και καταβάλλουν κάθε προσπάθεια να παραπλανήσουν τους πολιτικούς, τη Δικαιοσύνη και τις αρμόδιες υπηρεσίες, προβάλλοντας αμφίβολα σχέδια και αμφιλεγόμενες μεθόδους διαχείρισης των εν λόγω δηλητηρίων. Ως γνωστόν, στη δεκαετία του 1990 η τότε καναδέζικη εταιρεία TVX σχεδίαζε να ιδρύσει στη ΒΑ. Χαλκιδική μονάδα ανάκτησης χρυσού από συμπυκνώματα «πυριτών» με χρήση κυανίου. Το Συμβούλιο της Επικρατείας (ΣτΕ) είχε απορρίψει τον Απρίλιο 2001 το απαράδεκτο αυτό σχέδιο (γραπτή απόφαση του ΣτΕ αριθ. 613/2002, δημοσιεύθηκε την 1. 5. 2002). Μετά την απόφαση αυτή, η εταιρεία «Ελληνικός Χρυσός (ΕΧ)», θυγατρική της καναδέζικης κοινοπραξίας «Eldorado Gold», θεώρησε προφανώς σκόπιμο για ευνόητους λόγους να αλλάξει τακτική αίροντας από τις προτάσεις της το καυτό θέμα «κυάνωση» και προτείνει τώρα για την πρόσκτηση του χρυσού την για την εφαρμοσιμότητά της αμφισβητούμενη πυρομεταλλουργική μέθοδο της «Ακαριαίας Τήξης» (Flash Smelting).

Το δεύτερο δηλητήριο, το αρσενικό, είναι δεσμευμένο σε διάφορα θειούχα μεταλλικά ορυκτά (π.χ. τενναντίτης, εναργίτης), τα οποία συνοδεύουν τις βασικές μεταλλοφορίες σιδήρου, μολύβδου και ψευδαργύρου (σιδηροπυρίτη, γαληνίτη, σφαλερίτη). Το αρσενικό στις μεικτές θειούχες μεταλλοφορίες ειδικά στη Χαλκιδική, όπως στο κοίτασμα της Ολυμπιάδας, αποτελεί τεράστιο πρόβλημα, επειδή η μεταλλοφορία σιδήρου, που συνήθως εξουσιάζει ποσοτικά τα μεικτά θειούχα κοιτάσματα, δεν αντιπροσωπεύεται μόνο από τον συνηθισμένο σιδηροπυρίτη (FeS₂) παρά εξ’ ίσου ή και κατά το μεγαλύτερο μέρος από τον αρσενοπυρίτη (FeAsS) με περιεκτικότητες σε αρσενικό (As)=46,0%!!!, σίδηρο (Fe)=34,3% και θείο (S)=19,7%), καθώς και από ενδιάμεσους τύπους «αρσενικούχων πυριτών» με περιεκτικότητες σε αρσενικό μέχρι και άνω του 10%!!.

Επειδή τέτοιες υψηλές περιεκτικότητες αρσενικού δεν είναι αποδεκτές, η εταιρεία ΕΧ προβάλλει (όπως και η TVX στη δεκαετία του 1990) ένα σχέδιο «απομάκρυνσης», «αδρανοποίησης» (χαρακτηρισμοί της ΕΧ) και «μετατροπής» του αρσενικού σε «κρυσταλλικό σκοροδίτη», που θα συνοδεύει την αναφερθείσα πυρομεταλλουργική διαδικασία της «ακαριαίας τήξης» για την ανάκτηση χρυσού και χαλκού από το σύνολο των συμπυκνωμάτων της Ολυμπιάδας, Μαύρων Πετρών και της προγραμματιζόμενης νέας εκμετάλλευσης μεγάλης κλίμακας στις Σκουριές. Η ΜΠΕ της ΕΧ περιγράφει στη σελ. 5.5-22 τα στάδια προεργασίας από τα οποία θα προκύπτει ένας «πολφός άμορφων καταβυθίσεων Fe-As (σιδήρου – αρσενικού)….. Η εξεργασία του πολφού θα γίνεται σε αυτόκλειστο, σε θερμοκρασία 160^◦C και χρόνο παραμονής 1 ώρα. Στα στερεά του πολφού που παράγεται από το αυτόκλειστο απαντώνται πλέον κρυσταλλικός σκοροδίτης (FeAsO4.2H2O)….». Η ΕΧ χαρακτηρίζει τον «κρυσταλλικό σκοροδίτη» ως «σταθερό υλικό και περιβαλλοντικά αποδεκτό για απόρριψη» σε χώρους απόθεσης μεταλλευτικών καταλοίπων σε μορφή ιλύος.

Επ’ αυτών παραθέτουμε τις εξής παρατηρήσεις:

►Σύμφωνα με βασικές αρχές των ορυκτολογικών διεργασιών, η μετατροπή υλικών σε ένα καθορισμένο κρυσταλλικό ορυκτό προϊόν απαιτεί απόλυτα σταθερή διατήρηση των παραμέτρων κρυστάλλωσης, δηλαδή σχολαστική ακρίβεια στη δοσολογία των χημικών πρώτων υλών και διατήρηση των απαιτούμενων φυσικοχημικών παραμέτρων (θερμοκρασία, πίεση κλπ.). Όλα αυτά μπορούν ισως να ελέγχονται σε μικρές ποσότητε και σε άρτιο ειδικό εργαστήριο, αλλά όχι σε μια συνεχή και ταχεία παραγωγή αρσενικούχων αποβλήτων κλίμακας εκατοντάδων τόνων.

►Η κρυστάλλωση απαιτεί κατά κανόνα πολύ χρόνο, λαμβάνοντας υπ’ όψη τη μακροχρόνια δημιουργία κρυσταλλικών προϊόντων στη φύση. Η κρυστάλλωση «άμορφου υλικού» σε καθορισμένο ορυκτό προϊόν δεν είναι δυνατή από την μια στιγμή στην άλλη, πολύ περισσότερο όταν πρόκειται για μια μεγάλης κλίμακας επεξεργασία. Η αναφορά στην ΜΠΕ της ΕΧ, ότι η μετατροπή πολλών τόνων αρσενικούχων διαλυμάτων σε «σκοροδίτη» θα γίνεται σε χρόνο μόνο μιας ώρας παραμονής στο αυτόκλειστο, δεν είναι αξιόπιστη.

►Σημειώνεται ότι ακόμη και αυτός ο φυσικός σκοροδίτης, που σχηματίζεται σε μεγάλα χρονικά περιθώρια, παρουσιάζει χαμηλό βαθμό κρυσταλλικότητας, περιέχει αρκετή ποσότητα νερού, είναι σχετικά εύθρυπτο ορυκτό (έχει σκληρότητα MOHS 3,7), διαλύεται εύκολα σε οξέα και κατά τα βιβλιογραφικά δεδομένα προσβάλλεται από διάφορα καυστικά διαλύματα και ΝΗ₄ΟΗ. Όλες αυτές οι ιδιότητες είναι παράγοντες αστάθειας έναντι διαβρωτικών διεργασιών.

►Ο χημικός τύπος του σκοροδίτη είναι: Fe³⁺[AsO4]^.2H₂O, σε οξείδια: Fe₂O₃^.As₂O₅^.4H₂O, Η ποσοτική χημική σύσταση είναι: Fe₂O₃=34,8%, As₂O₅=49,5% (As=32,3%) και H2O=15,4%. Η απόθεση σε κατάσταση ιλύος ενός τέτοιου, εν μέρει άμορφου υλικού, με περιεκτικότητα αρσενικού πάνω από 30 %!!!, αποτελεί μια πολύ επικίνδυνη και ανεύθυνη επέμβαση στο περιβάλλον και στη δημόσια υγεία.

Ο σκοροδίτης σχηματίζεται στη φύση σε ζώνες οξείδωσης, σε χαμηλές θερμοκρασίες και εξωγενείς διαβρώσεις (ατμοσφαιρικές συνθήκες) θειούχων-αρσενούχων κοιτασμάτων. Στην Ελλάδα υπάρχει άφθονος σκοροδίτης στη μεταλλευτική περιοχή Λαυρίου. Οι εξαλλοιώσεις του σκοροδίτη και άλλων δευτερογενών αρσενικικών ορυκτών έγιναν αντικείμενο ορυκτοχημικής μελέτης μας το 1996/97 στο Ινστιτούτο Ορυκτολογίας και Πετρογραφίας του Πανεπιστημίου Αμβούργου. Από τη μελέτη αυτή και από τα βιβλιογραφικά δεδομένα αναφέρονται εδώ τα εξής σημεία:

►Ο σκοροδίτης και άλλα αρσενικικά ορυκτά διαβρώνονται εύκολα και δημιουργούν μεγάλη απορροή αρσενικού στα εδάφη της περιοχής. Σε εδάφη της περιοχής Λαυρίου μετρήθηκαν περιεκτικότητες αρσενικού μέχρι 10.100 ppm(!!!), δηλαδή 670(!!!) φορές υψηλότερες τιμές από την επιτρεπτή οριακή τιμή (15 ppm). Αναφορικά με την διαλυτότητα του σκοροδίτη και την απορροή αρσενικού αρκεί να αναφέρουμε την εξής διάγνωσή μας: κονιοποιημένος φυσικός σκοροδίτης ύστερα από παραμονή 2 ωρών σε αιώρημα απεσταγμένου νερού έδωσε στο διάλυμα pH = 3,84. Η πτώση αυτή του pH οδήγησε στο συμπέρασμα ότι σε μικρό χρονικό διάστημα σχηματίζεται αρσενικικό οξύ που σημαίνει σχετικά έντονη διαλυτότητα του σκοροδίτη.

►Από τη διάβρωση των αρσενικικών ορυκτών σχηματίζονται ενδιάμεσα άμορφα ή ημικρυσταλλικά υλικά, τα οποία με κόκκινα – καφετί χρώματα δίνουν οπτικά την εντύπωση ότι πρόκειται για Fe(III)-οξείδια/-υδροξείδια («λειμωνίτες», «γκαιτίτες»). Μικροαναλύσεις σε τέτοια συσσωματώματα έδωσαν εκπληκτικά μεγάλες περιεκτικότητες σε αρσενικό: As₂O₃ μέχρι 26,9% κ.β. (αντιστοιχεί σε As = 20,4% κ.β. = 204.000 ppm).

►Τέτοια άμορφα υλικά διάβρωσης της κατηγορίας «αιματίτη», «γκαιτίτη», «λειμωνίτη» είναι ασταθή και όπως έδειξαν οι παραπάνω αναφερόμενες αναλύσεις μπορούν να προσροφήσουν μεγάλες ποσότητες αρσενικού (και άλλα διαθέσιμα μεταλλικά στοιχεία). Τα ενδιάμεσα αυτά προϊόντα διάβρωσης διαλύονται στη συνέχεια ευκολότερα (ιδιαίτερα σε υδατογενές περιβάλλον αυξημένης όξινης απορροής μεταλλευτικών περιοχών) με αποτέλεσμα την μεταφορά αρσενικού και άλλων τοξικών χημικών στοιχείων στα εδάφη και στο υδρολογικό σύστημα.

►Τα παραπάνω αποτελέσματα συμφωνούν απόλυτα με βιβλιογραφικά δεδομένα όπως π.χ. με αυτά της μελέτης από DOVE, P. M. και RIMSTIDT, D. J. (1985): The solubility and stability of scorodite.- Amer. Miner. Vol. 70, p. 838-844, (ο αναγνώστης μπορεί να προσκομίσει στη δημοσίευση αυτή πρόσθετη βιβλιογραφία), η οποία καταλήγει στο συμπέρασμα ότι ο σκοροδίτης διαλύεται ανεξέλεγκτα σε γκαιτίτη και αρσενικικό οξύ σύμφωνα με την εξίσωση: FeAsO₄.2H₂O (σκοροδίτης) → FeOOH (γκαιτίτης) + H₃AsO₄ (αρσενικικό οξύ).

Συμπεράσματα: Η μετατροπή τεραστίων ποσοτήτων αρσενικού σε «κρυσταλλικό σκοροδίτη» υπό συνθήκες συνεχούς και μαζικής παραγωγής είναι μια αμφιλεγόμενη μέθοδος της εταιρείας ΕΧ. Σύμφωνα με ορυκτολογικά κριτήρια θεωρούμε ότι δεν είναι δυνατόν να γίνεται καθολική και ολοκληρωμένη κρυστάλλωση αρσενικούχων διαλυμάτων σε σκοροδίτη, σε ποσότητες εκατοντάδων τόνων και με ρυθμούς μιας ώρας παραμονής στο αυτόκλειστο. Ένα μεγάλο μέρος του υλικού καθίζησης θα είναι οπωσδήποτε σε άμορφη κατάσταση αλλά και αυτό το «κρυσταλλικό» μέρος σε κατάσταση ιλύος θα είναι οπωσδήποτε ευδιάλυτο. Η διαλυτότητα του λεπτότατα διαμερισμένου «σκοροδίτη» και η απορροή αρσενικού στο περιβάλλον δεν θα είναι ελεγχόμενη.

Ένα πλήθος παράγοντες, σε ποικίλους συνδυασμούς, θα επηρεάζουν τον βαθμό διαλυτότητας του «σκοροδίτη» και των αμόρφων αρσενικούχων φάσεων, τους μηχανισμούς και τα προϊόντα διάπασής των και τις σχηματιζόμενες ενώσεις. Με φορέα τον ίδιο το σκοροδίτη και των αρσενικούχων αμόρφων φάσεων θα μεταφέρεται το αρσενικό ανεξέλεγκτα στο υδρολογικό σύστημα και στα εδάφη, και με τη σκόνη σε ξερές περιόδους θα αναδύεται στην ατμόσφαιρα.

Το αρσενικό, το τοξικό και καρκινογόνο αυτό στοιχείο δεν «εξουδετερώνεται» ούτε «καταβυθίζεται», ούτε «δεσμεύεται» σε δήθεν «αδρανή σταθερά υλικά». Το αρσενικό, αφ’ ότου εξορυχθεί και βγεί στην επιφάνεια βρίσκει σε διάφορες μορφές τον δρόμο του και αποτελεί διαρκή απειλή στην δημόσια υγεία.

Σημείωση: Το κείμενο αυτό αποτελεί συνοπτική διατύπωση εκτενέστερης μελέτης με συμπληρωματικά επιστημονικά στοιχεία και βιβλιογραφικές αναφορές (είναι κατ’ επιθυμία διαθέσιμη: arikas@web.de)