সোনার সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ার উপর সীসা লবণের সক্রিয়করণ এবং নিষ্ক্রিয়করণের প্রভাব

ভূমিকা

সোনার সায়ানাইডেশন খনি শিল্পে সোনার আকরিক থেকে সোনা আহরণের জন্য একটি বহুল ব্যবহৃত প্রক্রিয়া। কিছু রাসায়নিকের সংযোজন এই প্রক্রিয়ার দক্ষতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে। এই সংযোজকগুলির মধ্যে, সীসা লবণ সক্রিয়করণ এবং নিষ্ক্রিয়করণ উভয় ক্ষেত্রেই জটিল প্রভাব দেখিয়েছে সোনার সায়ানাইডেশন প্রতিক্রিয়া। এই প্রভাবগুলি বোঝা অপ্টিমাইজ করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ স্বর্ণ নিষ্কাশন প্রক্রিয়া, খরচ হ্রাস এবং পরিবেশগত প্রভাব হ্রাস।

সোনার সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ার মূল বিষয়গুলি

সোনার সায়ানাইডেশন, যা ম্যাকআর্থার-ফরেস্ট প্রক্রিয়া নামেও পরিচিত, এর সাথে সোনার বিক্রিয়া জড়িত সাইয়্যান্যাজিনের মিশ্র অক্সিজেনের উপস্থিতিতে আয়ন। এই রাসায়নিক বিক্রিয়া সোনাকে আকরিক ম্যাট্রিক্স থেকে দ্রবণে দ্রবীভূত করতে সক্ষম করে, যার ফলে পরবর্তীকালে এটি পুনরুদ্ধার করা সম্ভব হয়। তবে, আকরিকের মধ্যে বিভিন্ন অমেধ্যের উপস্থিতি এবং বিক্রিয়ার পরিস্থিতি সোনা কত দ্রুত এবং সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয় তা প্রভাবিত করতে পারে।

সীসা লবণের সক্রিয়করণ প্রভাব

সক্রিয়করণের প্রক্রিয়া

তড়িৎ রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অনুঘটকের ভূমিকা

সোনার সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় সীসার লবণ অনুঘটক হিসেবে কাজ করতে পারে। কম ওভারপোটেনশিয়াল অঞ্চলে (– 0.35 V বনাম Ag/AgCl), সায়ানাইড দ্রবণে সীসার লবণ যোগ করলে সোনার লিচিং প্রক্রিয়া দ্রুত হয় বলে প্রমাণিত হয়েছে। সাইক্লিক ভোল্টামেট্রি (CV) পরীক্ষায় দেখা গেছে যে সোনার পৃষ্ঠে ঘটে যাওয়া তড়িৎ রাসায়নিক বিক্রিয়ায় সীসা অংশগ্রহণ করে। সায়ানাইডেশন পরিস্থিতিতে, সোনা সীসার সাথে সংকর ধাতু তৈরি করে। এই সংকর ধাতুগুলি সোনার পৃষ্ঠে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র তড়িৎ রাসায়নিক কোষ তৈরি করে, যেখানে জারণ এবং হ্রাস বিক্রিয়া একই সাথে ঘটে। সোনার সংকর ধাতুর ইন্টারফেসে জারণ বিক্রিয়া সোনার ভাঙ্গনকে উৎসাহিত করে, অন্যদিকে হ্রাস বিক্রিয়ায় দ্রবণে অক্সিজেন বা অন্যান্য জারণকারী পদার্থ জড়িত থাকে। এই তড়িৎ রাসায়নিক ক্রিয়া সোনার দ্রবীভূত হওয়ার সামগ্রিক হারকে উল্লেখযোগ্যভাবে ত্বরান্বিত করে।

অপবিত্রতা প্রতিক্রিয়ার বাধা

তামা এবং অন্যান্য অমেধ্যযুক্ত আকরিকগুলিতে, সীসার লবণ একটি উপকারী ভূমিকা পালন করে। আকরিকের তামার খনিজগুলি সায়ানাইড এবং অক্সিজেন গ্রহণ করতে পারে, সোনা-সায়ানাইডেশন বিক্রিয়ার সাথে প্রতিযোগিতা করে। সীসার লবণ তামার আয়ন বা তামা-ধারক খনিজগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, অদ্রবণীয় যৌগ তৈরি করে যা তামার খনিজগুলিকে দ্রবীভূত হতে বাধা দেয়। এটি তামার দ্বারা গ্রহণ করা সায়ানাইডের পরিমাণ হ্রাস করে, সোনা-সায়ানাইডেশন বিক্রিয়ার জন্য আরও সায়ানাইড উপলব্ধ থাকে এবং এইভাবে সোনার লিচিং হার বৃদ্ধি করে। উচ্চ-তামা-ধারক সোনা-ধারক আকরিকগুলিতে, সীসার লবণ যোগ করার ফলে সায়ানাইড দ্রবণে দ্রবীভূত তামার পরিমাণ হ্রাস পায়, সোনা দ্রবীভূত হওয়ার জন্য একটি অনুকূল অনুপাত বজায় থাকে।

সক্রিয়করণের পরীক্ষামূলক প্রমাণ

ল্যাবরেটরি এবং শিল্প গবেষণা উভয়ই নিশ্চিত করেছে যে সক্রিয়করণ প্রভাবসীসার লবণের পরিমাণ। ০.২৫% গ্যালেনাযুক্ত সোনার আকরিকের উপর করা এক গবেষণায়, সীসার লবণ যোগ করার ফলে সোনার লিচিং হার উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে। শিল্প পদ্ধতিগুলিও এই ফলাফলগুলিকে সমর্থন করে। কিছু সোনার খনিতে, নির্দিষ্ট ধরণের আকরিক প্রক্রিয়াকরণের সময়, সঠিক পরিমাণে সীসার লবণ যোগ করার ফলে সোনার ব্যবহার হ্রাস পেয়েছে সোডিয়াম সায়ানাইড ১২ কেজি/টনের বেশি থেকে ৫ কেজি/টন পর্যন্ত কমানো হয়েছে এবং সোনার পুনরুদ্ধারের হার ৯৮% এর বেশি বৃদ্ধি পেয়েছে।

সীসা লবণের নিষ্ক্রিয়করণের প্রভাব

নিষ্ক্রিয়করণের শর্তাবলী

সিলিকেট এবং নির্দিষ্ট সীসার উপস্থিতি - বহনকারী খনিজ পদার্থ

কিছু নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে, বিশেষ করে সিলিকেট এবং নির্দিষ্ট সীসা-বহনকারী খনিজ পদার্থের উপস্থিতিতে, সীসা যোগ করলে সোনার জারণ ধীর হয়ে যেতে পারে। – 0.35 V (বনাম Ag/AgCl) বিভব থাকলে, সোনা দ্রবীভূত হওয়ার হার কমে যায়। সঠিক কারণটি জটিল, তবে এর মধ্যে পৃষ্ঠতলের ফিল্ম তৈরি বা সোনার পৃষ্ঠের সাথে সীসা পদার্থের মিথস্ক্রিয়া জড়িত থাকতে পারে, যা সায়ানাইড আয়ন এবং অক্সিজেনকে সোনায় পৌঁছাতে বাধা দেয়। উদাহরণস্বরূপ, কিছু সীসা-বহনকারী খনিজ সায়ানাইড দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে যৌগ তৈরি করে যা সোনার পৃষ্ঠকে ঢেকে দেয়, যা সায়ানাইডেশন বিক্রিয়ার স্বাভাবিক অগ্রগতিকে বাধাগ্রস্ত করে।

উচ্চ - সালফার আকরিক

উচ্চ-সালফার আকরিকগুলিতে, সীসা যোগ করা উপকারী নাও হতে পারে এবং এমনকি নিষ্ক্রিয়করণের কারণও হতে পারে। যখন আকরিকটিতে সালফারের পরিমাণ বেশি থাকে, তখন সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ার সময় সালফাইড খনিজগুলি মৌল সালফারে জারিত হয়। এই মৌল সালফার সোনার পৃষ্ঠের উপর একটি স্তর তৈরি করে যা সায়ানাইড-অক্সিজেন দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করতে বাধা দেয়। সীসা সালফাইড খনিজগুলির সালফারে জারণকে উৎসাহিত করতে পারে, সোনার সায়ানাইডেশন বিক্রিয়াকে আরও বাধা দেয় এবং সোনার দ্রবীভূতকরণের হার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

নিষ্ক্রিয়করণের বিশ্লেষণাত্মক প্রমাণ

এক্স-রে ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (XPS) বিশ্লেষণ নিষ্ক্রিয়করণের প্রভাবের প্রমাণ প্রদান করে। সীসা সংযোজন সহ উচ্চ-সালফার আকরিক সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া থেকে প্রাপ্ত নমুনাগুলিতে, XPS স্পেকট্রা সোনার পৃষ্ঠে সালফারযুক্ত পদার্থের উপস্থিতি দেখায়, যা নিষ্ক্রিয় সালফার স্তর গঠনের ইঙ্গিত দেয়। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরীক্ষাগুলিও নিশ্চিত করে যে সিলিকেট এবং সীসা বহনকারী খনিজগুলির উপস্থিতিতে সোনার জারণের হার হ্রাস পায়।

সক্রিয়করণ এবং নিষ্ক্রিয়করণের মধ্যে ভারসাম্যকে প্রভাবিত করার কারণগুলি

সীসা লবণের ঘনত্ব

সায়ানাইডেশন সিস্টেমে যোগ করা সীসা লবণের পরিমাণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। কম ঘনত্বে, সীসা লবণ সাধারণত একটি সক্রিয় প্রভাব ফেলে, যা সোনার দ্রবীভূতকরণকে উৎসাহিত করে। কিন্তু যদি ঘনত্ব খুব বেশি হয়, তাহলে এটি অত্যধিক বিক্রিয়া পণ্য তৈরি করতে পারে যা নিষ্ক্রিয়করণের কারণ হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, সীসা আয়নের অত্যধিক ঘনত্বের ফলে সীসা - সায়ানাইড কমপ্লেক্সের বৃষ্টিপাত হতে পারে যা সোনার পৃষ্ঠকে আবরণ করে এবং সায়ানাইডেশন বিক্রিয়া বন্ধ করে দেয়।

আকরিক গঠন

আকরিকের গঠন, সালফাইড খনিজ, সিলিকেট এবং অন্যান্য অমেধ্যের ধরণ এবং পরিমাণ সহ, নির্ধারণ করে যে সীসা লবণ সক্রিয়কারী বা নিষ্ক্রিয়কারী হিসাবে কাজ করে কিনা। উচ্চ সালফার আকরিকের পাইরাইটের মতো নির্দিষ্ট সালফাইড খনিজগুলির উচ্চ উপাদান সহ আকরিকগুলি সীসা যোগ করা হলে নিষ্ক্রিয় হওয়ার সম্ভাবনা বেশি। বিপরীতভাবে, উল্লেখযোগ্য পরিমাণে তামা খনিজযুক্ত আকরিকগুলি সীসা লবণের সক্রিয়করণ প্রভাব থেকে উপকৃত হতে পারে।

প্রতিক্রিয়া শর্তাবলী

তাপমাত্রা, pH, এবং দ্রবণে অক্সিজেন এবং সায়ানাইডের ঘনত্বের মতো বিক্রিয়ার অবস্থাও সীসা লবণের সক্রিয়করণ এবং নিষ্ক্রিয়করণের প্রভাবকে প্রভাবিত করে। উচ্চ তাপমাত্রা সীসার সাথে সম্পর্কিত উপকারী এবং ক্ষতিকারক উভয় বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে পারে। দ্রবণের pH সীসা এবং অন্যান্য ধাতব আয়নগুলির অস্তিত্বকে প্রভাবিত করে, সোনা এবং অন্যান্য খনিজগুলির সাথে তাদের মিথস্ক্রিয়াকে প্রভাবিত করে। সোনা-সায়ানাইডেশন বিক্রিয়ার স্বাভাবিকভাবে এগিয়ে যাওয়ার জন্য পর্যাপ্ত অক্সিজেন ঘনত্ব প্রয়োজন এবং সীসা লবণগুলি অবস্থার উপর নির্ভর করে বিভিন্ন উপায়ে অক্সিজেনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করতে পারে, হয় বিক্রিয়াকে বাড়িয়ে তোলে বা বাধা দেয়।

উপসংহার

সোনার সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় সীসা লবণের সক্রিয়করণ এবং নিষ্ক্রিয়করণ উভয় প্রভাব রয়েছে। সক্রিয়করণ প্রভাব, যেমন বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বিক্রিয়ার অনুঘটক এবং অশুচি হস্তক্ষেপ হ্রাস, সোনার নিষ্কাশন দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। তবে, কিছু নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে, যেমন সিলিকেট, নির্দিষ্ট সীসা-বহনকারী খনিজ পদার্থ বা উচ্চ-সালফার আকরিকের উপস্থিতিতে, সীসা লবণ সোনার জারণকে ধীর করে বা সোনার পৃষ্ঠে ব্লকিং স্তর তৈরি করে নিষ্ক্রিয়করণ ঘটাতে পারে। সোনার সায়ানাইডেশনে সীসা লবণের সফল ব্যবহারের জন্য, সীসা লবণের ঘনত্ব, আকরিক গঠন এবং প্রতিক্রিয়ার অবস্থা সহ এই প্রভাবগুলিকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলি বোঝা অপরিহার্য। এই কারণগুলিকে সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করে, খনি শিল্প সোনার নিষ্কাশনকে সর্বোত্তম করতে পারে, বিকারক খরচ কমাতে পারে, লাভজনকতা বৃদ্ধি করতে পারে এবং পরিবেশগত প্রভাব কমাতে পারে। ভবিষ্যতের গবেষণা বিভিন্ন আকরিক-প্রক্রিয়াকরণ পরিস্থিতিতে সীসা লবণের আচরণ পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য আরও সঠিক মডেল তৈরি করার এবং নিষ্ক্রিয়করণ প্রভাব মোকাবেলার নতুন উপায় খুঁজে বের করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করতে পারে।