Adaptado da 3ª edição, Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.
A mineração de ouro é realizada em pequena escala por garimpeiros individuais (por exemplo, na China e no Brasil) e em grande escala em minas subterrâneas (por exemplo, na África do Sul) e a céu aberto (por exemplo, nos Estados Unidos).
O método mais simples de mineração de ouro é o garimpo, que envolve encher um prato circular com areia ou cascalho contendo ouro, segurando-o sob uma corrente de água e girando-o. A areia mais clara e o cascalho são gradualmente lavados, deixando as partículas de ouro próximas ao centro da panela. A mineração de ouro hidráulica mais avançada consiste em direcionar um poderoso fluxo de água contra o cascalho ou areia contendo ouro. Isso desintegra o material e o lava através de comportas especiais nas quais o ouro se deposita, enquanto o cascalho mais leve é lançado. Para a mineração fluvial, são utilizadas dragas elevadoras, que consistem em barcos de fundo chato que utilizam uma corrente de pequenos baldes para recolher o material do fundo do rio e esvaziá-lo em um recipiente de peneiramento (trommel). O material é girado no trommel enquanto a água é direcionada para ele. A areia contendo ouro afunda através de perfurações no trommel e cai em mesas vibratórias para maior concentração.
Existem dois métodos principais para a extração de ouro do minério. Esses são os processos de amalgamação e cianetação. O processo de amalgamação baseia-se na capacidade do ouro de se ligar ao mercúrio metálico para formar amálgamas de consistências variadas, do sólido ao líquido. O ouro pode ser facilmente removido do amálgama por destilação do mercúrio. Na amalgamação interna, o ouro é separado dentro do aparelho de britagem ao mesmo tempo em que o minério é triturado. O amálgama removido do aparelho é lavado de qualquer mistura com água em tigelas especiais. Em seguida, o mercúrio restante é pressionado para fora do amálgama. Na amalgamação externa, o ouro é separado fora do aparelho de trituração, em amalgamadores ou comportas (uma mesa inclinada coberta com folhas de cobre). Antes que o amálgama seja removido, mercúrio fresco é adicionado. O amálgama purificado e lavado é então prensado. Em ambos os processos, o mercúrio é removido do amálgama por destilação. O processo de fusão é raro hoje, exceto na mineração de pequena escala, devido a preocupações ambientais.
A extração de ouro por meio de cianetação baseia-se na capacidade do ouro de formar um sal duplo estável KAu(CN) solúvel em água2 quando combinado com cianeto de potássio em associação com oxigênio. A polpa resultante da britagem do minério de ouro é composta por partículas cristalinas maiores, conhecidas como areias, e partículas amorfas menores, conhecidas como silte. A areia, por ser mais pesada, é depositada no fundo do aparelho e permite a passagem de soluções (incluindo lodo). O processo de extração de ouro consiste em alimentar minério finamente moído em uma cuba de lixiviação e filtrar uma solução de potássio ou cianeto de sódio através dela. O lodo é separado das soluções de cianeto de ouro pela adição de espessantes e por filtração a vácuo. A lixiviação em pilha, na qual a solução de cianeto é derramada sobre uma pilha nivelada de minério triturado grosseiramente, está se tornando mais popular, especialmente com minérios de baixo teor e rejeitos de minas. Em ambos os casos, o ouro é recuperado da solução de cianeto de ouro pela adição de pó de alumínio ou zinco. Em uma operação separada, o ácido concentrado é adicionado em um reator de digestão para dissolver o zinco ou alumínio, deixando para trás o ouro sólido.
Sob a influência do ácido carbônico, da água e do ar, bem como dos ácidos presentes no minério, as soluções de cianeto se decompõem e liberam o gás cianeto de hidrogênio. Para evitar isso, adiciona-se álcali (cal ou soda cáustica). O cianeto de hidrogênio também é produzido quando o ácido é adicionado para dissolver o alumínio ou o zinco.
Outra técnica de cianetação envolve o uso de carvão ativado para remover o ouro. Espessantes são adicionados à solução de cianeto de ouro antes da suspensão com carvão ativado para manter o carvão em suspensão. O carvão contendo ouro é removido por triagem e o ouro extraído usando cianeto alcalino concentrado em solução alcoólica. O ouro é então recuperado por eletrólise. O carvão pode ser reativado por torrefação e o cianeto pode ser recuperado e reutilizado.
Tanto a amalgamação quanto a cianetação produzem metal que contém uma quantidade considerável de impurezas, o teor de ouro puro raramente excedendo 900 por mil de finura, a menos que seja refinado eletroliticamente para produzir um grau de finura de até 999.8 por mil e mais.
O ouro também é recuperado como subproduto da fundição de cobre, chumbo e outros metais (ver o artigo “Fundição e refino de cobre, chumbo e zinco” neste capítulo).
Perigos e sua prevenção
O minério de ouro que ocorre em grandes profundidades é extraído por mineração subterrânea. Isso requer medidas para prevenir a formação e propagação de poeira em minas. A separação de ouro de minérios de arsênico dá origem à exposição de trabalhadores de minas ao arsênico e à poluição do ar e do solo com poeira contendo arsênico.
Na extração de ouro com mercúrio, os trabalhadores podem ser expostos a altas concentrações de mercúrio no ar quando o mercúrio é colocado ou removido das comportas, quando o amálgama é purificado ou prensado e quando o mercúrio é removido por destilação; envenenamento por mercúrio foi relatado entre trabalhadores de amalgamação e destilação. O risco de exposição ao mercúrio na fusão tornou-se um problema sério em vários países do Extremo Oriente e da América do Sul.
Nos processos de amalgamação, o mercúrio deve ser colocado nas comportas e a amálgama removida de forma a garantir que o mercúrio não entre em contacto com a pele das mãos (utilizando pás com cabos longos, vestuário de protecção impermeável ao mercúrio e em breve). O processamento do amálgama e a retirada ou prensagem do mercúrio também devem ser o mais mecanizados possível, sem possibilidade de contato das mãos com o mercúrio; o processamento da amálgama e a destilação do mercúrio devem ser efectuados em instalações separadas e isoladas em que as paredes, tectos, pavimentos, aparelhos e superfícies de trabalho sejam revestidos com material que não absorva mercúrio ou os seus vapores; todas as superfícies devem ser limpas regularmente para remover todos os depósitos de mercúrio. Todas as instalações destinadas a operações que envolvam o uso de mercúrio devem ser equipadas com exaustão geral e local. Esses sistemas de ventilação devem ser particularmente eficientes em locais onde o mercúrio é destilado. Os estoques de mercúrio devem ser mantidos em recipientes metálicos hermeticamente fechados sob um exaustor especial; os trabalhadores devem receber os EPIs necessários para o trabalho com mercúrio; e o ar deve ser monitorado sistematicamente nas instalações utilizadas para fusão e destilação. Também deve haver acompanhamento médico.
A contaminação do ar por cianeto de hidrogênio em plantas de cianetação depende da temperatura do ar, ventilação, volume de material sendo processado, concentração das soluções de cianeto em uso, qualidade dos reagentes e número de instalações abertas. O exame médico de trabalhadores em fábricas de extração de ouro revelou sintomas de intoxicação crônica por cianeto de hidrogênio, além de alta frequência de dermatite alérgica, eczema e pioderma (doença inflamatória aguda da pele com formação de pus).
A organização adequada da preparação de soluções de cianeto é particularmente importante. Se a abertura de tambores contendo sais de cianeto e a alimentação desses sais em cubas de dissolução não for mecanizada, pode haver contaminação substancial por pó de cianeto e gás de cianeto de hidrogênio. As soluções de cianeto devem ser alimentadas através de sistemas fechados por bombas dosadoras automáticas. Em plantas de cianetação de ouro, o grau correto de alcalinidade deve ser mantido em todos os aparelhos de cianetação; além disso, o aparelho de cianetação deve ser hermeticamente selado e equipado com LEV apoiado por ventilação geral adequada e monitoramento de vazamento. Todos os aparelhos de cianetação e as paredes, pisos, áreas abertas e escadas das instalações devem ser cobertos com materiais não porosos e limpos regularmente com soluções alcalinas fracas.
O uso de ácidos para quebrar o zinco no processamento do lodo de ouro pode liberar cianeto de hidrogênio e arsina. Estas operações devem, portanto, ser realizadas em locais especialmente equipados e separados, com o uso de exaustores locais.
Fumar deve ser proibido e os trabalhadores devem ter instalações separadas para comer e beber. Equipamentos de primeiros socorros devem estar disponíveis e devem conter material para remover imediatamente qualquer solução de cianeto que entre em contato com o corpo dos trabalhadores e antídotos para envenenamento por cianeto. Os trabalhadores devem receber roupas de proteção individual impermeáveis a compostos de cianeto.
Efeitos ambientais
Há evidências de exposição ao vapor de mercúrio metálico e metilação do mercúrio na natureza, particularmente onde o ouro é processado. Em um estudo de água, assentamentos e peixes de áreas de mineração de ouro no Brasil, as concentrações de mercúrio em partes comestíveis de peixes consumidos localmente ultrapassaram em quase 6 vezes o nível brasileiro recomendado para consumo humano (Palheta e Taylor 1995). Em uma área contaminada da Venezuela, os garimpeiros têm usado mercúrio para separar o ouro da areia aurífera e dos pós de rocha há muitos anos. O alto nível de mercúrio no solo superficial e nos sedimentos de borracha da área contaminada constitui um sério risco ocupacional e de saúde pública.
A contaminação de águas residuais por cianeto também é uma grande preocupação. As soluções de cianeto devem ser tratadas antes de serem liberadas ou devem ser recuperadas e reutilizadas. Emissões de gás cianeto de hidrogênio, por exemplo, no reator de digestão, são tratadas com um purificador antes de serem expelidas pela chaminé.