Rikkiä sisältävät vaahdotuskemikaalit ja niiden analytiikka

Abstract

Kaivosteollisuudessa vaahdotusrikastuksessa käytetään erilaisia vaahdotuskemikaaleja. Viime aikoina on kiinnostuttu tarkemmin vaahdotuskemikaalien, erityisesti ksantaattien pääsystä ympäristöön kaivosjätevesien mukana niiden haitallisten ympäristövaikutusten vuoksi. Ongelmana aikaisemmin on ollut, ettei ole menetelmiä määrittää erittäin alhaisia vaahdotuskemikaalipitoisuuksia. Jätevesien tarkasta koostumuksesta ei myöskään ole ollut paljoa tietoa saatavilla, mikä on hankaloittanut määrityksiä.

Alhaisten kemikaalipitoisuuksien määritykseen on viime aikoina käytetty menetelmiä, jotka perustuvat ultravioletti-näkyvä spektrofotometrian (UV-VIS) tai induktiivisesti kytketyn plasma-massaspektrometrian (ICP-MS) käyttöön. Näiden yhteydessä on useissa tutkimuksissa käytetty erilaisia esikäsittely- ja erotusmenetelmiä, kuten korkean erotuskyvyn nestekromatografiaa (HPLC) ja erilaisia uuttomenetelmiä. Kyseisillä menetelmillä on saatu erittäin lupaavia tuloksia vaahdotuskemikaaleille alhaisilla, jopa μg/l-pitoisuustasoilla. Lisäksi erilaisten erotusmenetelmien ansiosta on pystytty määrittämään luotettavasti yksittäisten vaahdotuskemikaalien pitoisuuksia kemikaalien kokonaispitoisuuden sijaan.

Haasteena analytiikassa on edelleen muun muassa vaahdotuskemikaalien hajoamisreaktiot, joiden reaktiomekanismeja ei edelleenkään kaikilta osin tunneta. Yksi merkittävimmistä hajoamistuotteista on helposti muodostuva, erittäin myrkyllinen ksantaatin hajoamistuote hiilidisulfidi. Edellä mainituilla määritysmenetelmillä pystytään nykyisin kuitenkin havaitsemaan myös hiilidisulfidi kaivosteollisuuden jätevesissä. Uudemmissa menetelmissä ksantaattia on määritetty myös stabiilina metalli-ksantaattikompleksina sekä ksantaatin hapetustuotteena diksantogeeninä. Tutkimusta hajoamisreaktiomekanismeista ja tarkoista määritysmenetelmistä tarvitaan kuitenkin yhä.