সায়ানাইড দ্রবণ থেকে সরাসরি সোনার ইলেকট্রোউইনিং

ভূমিকা

আকরিক থেকে সোনা আহরণের জন্য সায়ানাইডেশন দীর্ঘদিন ধরেই প্রাথমিক পদ্ধতি। সাইয়্যান্যাজিনের মিশ্র লিচিং প্রক্রিয়ায়, সোনা উপস্থিত থাকে সায়ানাইড দ্রবণ, যা গর্ভবতী লিচ দ্রবণ নামে পরিচিত। ঐতিহ্যগতভাবে, এই দ্রবণ থেকে সোনা পুনরুদ্ধারের জন্য কার্বন শোষণ (যেমন কার্বন-ইন-কলাম - সিআইসি প্রক্রিয়া) এবং জিঙ্ক সিমেন্টেশন (মেরিল ক্রো প্রক্রিয়া) এর মতো পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছে। তবে, সায়ানাইড দ্রবণ থেকে সরাসরি ইলেক্ট্রোউইনিং একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প হিসেবে আবির্ভূত হয়েছে, যা দক্ষতা, খরচ এবং পরিবেশগত প্রভাবের দিক থেকে বেশ কিছু সুবিধা প্রদান করে।

সরাসরি ইলেকট্রোউইনিংয়ের নীতি

ডাইরেক্ট ইলেক্ট্রোউইনিং একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্রক্রিয়া। এর প্রেক্ষাপটে সোনা উত্তোলন সায়ানাইড দ্রবণ থেকে, যখন অরোসায়ানাইড কমপ্লেক্স আকারে সোনা ধারণকারী সায়ানাইড দ্রবণের মধ্য দিয়ে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হয় (Au(CN)_2^-), ইলেকট্রোডে নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়াগুলি ঘটে:

• ক্যাথোডে: Au(CN)_2^- + e^- \rightarrow Au + 2CN^-

অরোসায়ানাইড কমপ্লেক্সের সোনার আয়নগুলি একটি ইলেকট্রন অর্জন করে এবং ক্যাথোড পৃষ্ঠে ধাতব সোনা হিসাবে জমা হয়।

• অ্যানোডে: অবস্থার উপর নির্ভর করে, জলের জারণ বা দ্রবণে অন্যান্য প্রজাতির জারণ ঘটতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, 2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

ডাইরেক্ট ইলেক্ট্রোউইনিংয়ের সুবিধা

1. সরলতা: কার্বন শোষণের পরে নির্গমন এবং ইলেক্ট্রোউইনিং (CIC এর ক্ষেত্রে) এর মতো বহু-পদক্ষেপ প্রক্রিয়ার তুলনায়, সরাসরি ইলেক্ট্রোউইনিং ইউনিট ক্রিয়াকলাপের সংখ্যা হ্রাস করে। এটি সামগ্রিক প্রক্রিয়া প্রবাহকে সহজ করে তোলে, পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণকে সহজ করে তোলে।

2. খরচ - কার্যকারিতা: কম প্রক্রিয়াগত ধাপের সাথে, মূলধন এবং পরিচালন খরচ কম হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। বৃহৎ আকারের কার্বন পুনর্জন্ম সুবিধাগুলিতে (যেমন CIC-তে) বিনিয়োগ করার বা প্রচুর পরিমাণে জিঙ্ক পাউডার কেনার (যেমন মেরিল ক্রো প্রক্রিয়ায়) কোনও প্রয়োজন নেই।

3. উচ্চ বিশুদ্ধতা পণ্য: সোনার সরাসরি তড়িৎ অবস্থানের ফলে ক্যাথোডে উচ্চ-বিশুদ্ধতা স্বর্ণ জমা হতে পারে। এটি প্রবাহের মাধ্যমে ব্যাপক পরিশোধন প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করতে পারে, যার ফলে খরচ আরও সাশ্রয় হয়।

4. পরিবেশগত সুবিধা: মেরিল ক্রো প্রক্রিয়ায় জিংকের ব্যবহার বাদ দেওয়ার ফলে জিংকযুক্ত বর্জ্য উৎপাদন কম হবে। উপরন্তু, প্রক্রিয়াটি সরলীকরণের ফলে সামগ্রিক রাসায়নিক ব্যবহার এবং বর্জ্য উৎপাদন হ্রাস পেতে পারে।

প্রক্রিয়া বিবেচনা

1. সমাধান ঘনত্ব: সায়ানাইড দ্রবণে সোনার ঘনত্ব একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। যদিও বিস্তৃত পরিসরে সোনার ঘনত্বের দ্রবণগুলিতে সরাসরি ইলেকট্রোউইনিং প্রয়োগ করা যেতে পারে, উচ্চ ঘনত্বের ফলে সাধারণত দ্রুত জমার হার হয়। তবে, খুব বেশি সোনার ঘনত্বের জন্য অভিন্ন জমা নিশ্চিত করার জন্য বিশেষ ইলেকট্রোড ডিজাইনের প্রয়োজন হতে পারে।

2. ইলেকট্রোড উপকরণ: ইলেকট্রোড উপকরণের পছন্দ গুরুত্বপূর্ণ। স্টেইনলেস-স্টিলের উল প্রায়শই ক্যাথোড উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয় কারণ এর পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল উচ্চ, যা দক্ষ সোনা জমা করার সুযোগ দেয়। অ্যানোডের জন্য, সায়ানাইড দ্রবণে ক্ষয় প্রতিরোধী উপকরণ, যেমন ডাইমেনশনাললি স্টেবল অ্যানোড (DSA), পছন্দ করা হয়।

3. pH এবং তাপমাত্রা: সায়ানাইড দ্রবণের pH সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। সায়ানাইডের পচন রোধ করার জন্য সাধারণত সামান্য ক্ষারীয় pH বজায় রাখা হয়। দ্রবণের তাপমাত্রা ইলেক্ট্রোউইনিংয়ের হারকেও প্রভাবিত করতে পারে, উচ্চ তাপমাত্রা সাধারণত বিক্রিয়ার হার বাড়ায় তবে সায়ানাইডের পচনের ঝুঁকিও বাড়ায়।

প্রক্রিয়া প্রবাহ

1. সমাধান প্রস্তুতি: হিপ লিচিং বা অন্যান্য সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া থেকে প্রাপ্ত গর্ভবতী সায়ানাইড লিচ দ্রবণকে প্রথমে প্রাক-চিকিৎসার শিকার করা হয়। এর মধ্যে স্থগিত কঠিন পদার্থ অপসারণের জন্য পরিস্রাবণ অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে, কারণ এগুলি ইলেক্ট্রোউইনিং প্রক্রিয়ায় হস্তক্ষেপ করতে পারে এবং ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে শর্ট-সার্কিট সৃষ্টি করতে পারে।

2. ইলেক্ট্রোউইনিং সেল: পূর্বে প্রক্রিয়াজাত দ্রবণটি তারপর ইলেক্ট্রোউইনিং কোষে প্রবেশ করানো হয়। কোষটি একটি অ্যানোড এবং একটি ক্যাথোড দিয়ে সজ্জিত থাকে। বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রয়োগের সাথে সাথে, ক্যাথোডে সোনা জমা হতে শুরু করে।

3. স্বর্ণ পুনরুদ্ধার: ক্যাথোডে পর্যাপ্ত পরিমাণে সোনা জমা হয়ে গেলে, কোষ থেকে ক্যাথোডটি সরানো হয়। ক্যাথোড উপাদানের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে যান্ত্রিকভাবে বা রাসায়নিকভাবে সোনা ক্যাথোড থেকে সরানো যেতে পারে। এরপর উচ্চ-বিশুদ্ধতা সোনা পাওয়ার জন্য ছিনিয়ে নেওয়া সোনা আরও পরিশোধিত করা হয়।

চ্যালেঞ্জ এবং ভবিষ্যত দৃষ্টিভঙ্গি

1. সায়ানাইড ব্যবস্থাপনা: যদিও সরাসরি ইলেক্ট্রোউইনিং সুবিধা প্রদান করে, সামগ্রিক সোনা নিষ্কাশন প্রক্রিয়ায় সায়ানাইডের ব্যবহার এখনও পরিবেশগত এবং নিরাপত্তা ঝুঁকি তৈরি করে। ভবিষ্যতের গবেষণা বিকল্প, কম বিষাক্ত লিচিং পদ্ধতির সাথে সরাসরি ইলেক্ট্রোউইনিংকে একীভূত করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করতে পারে।

2. শক্তি খরচ: ইলেকট্রোউইনিং প্রক্রিয়ার জন্য উল্লেখযোগ্য পরিমাণে বৈদ্যুতিক শক্তির প্রয়োজন হয়। আরও শক্তি-সাশ্রয়ী ইলেকট্রোড উপকরণ এবং কোষ নকশা বিকাশ সক্রিয় গবেষণার একটি ক্ষেত্র।

3. স্কেলেবিলিটি: যেকোনো উদীয়মান প্রযুক্তির মতো, ল্যাবরেটরি-স্কেল থেকে শিল্প-স্কেল অপারেশন পর্যন্ত সরাসরি ইলেকট্রোউইনিং বৃদ্ধির ক্ষেত্রে ধারাবাহিক কর্মক্ষমতা এবং খরচ-কার্যকারিতা নিশ্চিত করার জন্য সাবধানতার সাথে অপ্টিমাইজ করা প্রয়োজন।

সায়ানাইড দ্রবণ থেকে সরাসরি সোনার ইলেকট্রোউইনিং সোনার খনির শিল্পে একটি উল্লেখযোগ্য প্রযুক্তিগত অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করে। বিদ্যমান চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলায় আরও গবেষণা এবং উন্নয়নের মাধ্যমে, এটি একটি প্রভাবশালী পদ্ধতি হয়ে ওঠার সম্ভাবনা রয়েছে সোনা পুনরুদ্ধার অদূর ভবিষ্যতে মধ্যে.