তামা বহনকারী সোনার আকরিক সায়ানাইডেশনে তামা লিচিং প্রতিরোধকারী বিকারক

ভূমিকা

সায়ানাইডেশন হল সোনা বহনকারী আকরিক থেকে সোনা নিষ্কাশনের জন্য একটি বহুল ব্যবহৃত এবং কার্যকর পদ্ধতি, বিশেষ করে তামা বহনকারী সোনার আকরিকের ক্ষেত্রে। এটি ক্ষমতার উপর ভিত্তি করে তৈরি সায়ানাইড আয়নসোনার সাথে স্থিতিশীল জটিল গঠনের জন্য, যা আকরিক ম্যাট্রিক্স থেকে সোনা দ্রবীভূত করার অনুমতি দেয়। সোনার সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় মৌলিক রাসায়নিক বিক্রিয়া হল 4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O=4Na[Au(CN)_2]+4NaOH। তুলনামূলকভাবে উচ্চ দক্ষতা এবং সুপরিচিত প্রযুক্তির কারণে এই প্রক্রিয়াটি এক শতাব্দীরও বেশি সময় ধরে সোনার খনির শিল্পের ভিত্তিপ্রস্তর হয়ে দাঁড়িয়েছে।

তবে, তামা বহনকারী সোনার আকরিক নিয়ে কাজ করার সময়, এর উপস্থিতি তামা খনিজs উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। সোনার সাথে সম্পর্কিত সাধারণ তামার খনিজ, যেমন চ্যালকোপিরাইট (CuFeS_2), চ্যালকোসাইট (Cu_2S), ম্যালাকাইট (Cu_2(OH)_2CO_3), এবং অ্যাজুরাইট (Cu_3(OH)_2(CO_3)_2), সায়ানাইড দ্রবণে বেশ প্রতিক্রিয়াশীল। উদাহরণস্বরূপ, সায়ানাইডযুক্ত মাধ্যমে, চ্যালকোসাইট নিম্নলিখিতভাবে বিক্রিয়া করতে পারে: Cu_2S + 4NaCN=2Na[Cu(CN)_2]+Na_2S। এই বিক্রিয়াগুলির ফলে প্রচুর পরিমাণে সায়ানাইড গ্রহণ করা হয়। সায়ানাইডের অত্যধিক ব্যবহার কেবল উৎপাদন খরচই বাড়ায় না বরং সায়ানাইডের বিষাক্ততার কারণে পরিবেশগত প্রভাবও ফেলে।

অধিকন্তু, তামার দ্রবীভূতকরণ পরবর্তী প্রক্রিয়াগুলিতে হস্তক্ষেপ করতে পারে সোনা পুনরুদ্ধারসায়ানাইড দ্রবণে তামার উচ্চ মাত্রা সোনার কার্যকারিতা হ্রাস করতে পারে - সায়ানাইড জটিল গঠন, ফলে সোনার পরিমাণ হ্রাস পায় লিচিং হার। কারণ তামা দ্রবণে সায়ানাইড আয়ন এবং অক্সিজেনের জন্য সোনার সাথে প্রতিযোগিতা করে, যা দক্ষ সোনা দ্রবীভূত করার জন্য প্রয়োজনীয় রাসায়নিক ভারসাম্যকে ব্যাহত করে। কিছু ক্ষেত্রে, তামার উপস্থিতি সোনা পুনরুদ্ধারের জন্য জিঙ্ক-সিমেন্টেশন বা কার্বন-ইন-পাল্প (CIP) এর মতো প্রবাহিত প্রক্রিয়াগুলিতেও সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে, যার ফলে সোনা পুনরুদ্ধারের হার কম হয় এবং পণ্যের গুণমান খারাপ হয়।

অতএব, তামা বহনকারী সোনার আকরিকের সায়ানাইডেশনের সময় তামার লিচিং রোধ করার জন্য কার্যকর বিকারক খুঁজে বের করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই ধরনের বিকারক সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়াকে সর্বোত্তম করতে, হ্রাস করতে সাহায্য করতে পারে সায়ানাইড সেবন, এবং সোনা উত্তোলনের সামগ্রিক দক্ষতা উন্নত করা, খনির কার্যক্রমকে আরও অর্থনৈতিকভাবে কার্যকর এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ করে তোলা। নিম্নলিখিত বিভাগগুলিতে, আমরা এই উদ্দেশ্যে অধ্যয়ন এবং ব্যবহৃত বিভিন্ন বিকারকগুলি অন্বেষণ করব।

সায়ানাইড দ্রবণে তামার লিচিং বৈশিষ্ট্য

সায়ানাইড দ্রবণে, সোনার সাথে যুক্ত তামার খনিজগুলি স্বতন্ত্রভাবে লিচিং আচরণ প্রদর্শন করে। সাধারণ প্রাথমিক তামার খনিজ যেমন চ্যালকোপিরাইট (CuFeS_2) এবং চ্যালকোসাইট (Cu_2S), ম্যালাকাইট (Cu_2(OH)_2CO_3), অ্যাজুরাইট (Cu_3(OH)_2(CO_3)_2), বোর্নাইট (Cu_5FeS_4), কাপ্রাইট (Cu_2O) এবং স্থানীয় তামা তুলনামূলকভাবে দ্রবণীয়।

এই তামার খনিজগুলি ঘরের তাপমাত্রায় (25^{\circ}C) লিচ করা যেতে পারে। তামার লিচিং হার ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়, 5 - 10% থেকে 90% এরও বেশি। উদাহরণস্বরূপ, ম্যালাকাইট এবং অ্যাজুরাইট, যা তামা-কার্বনেট খনিজ, সায়ানাইড দ্রবণে বেশ প্রতিক্রিয়াশীল। সায়ানাইডের সাথে ম্যালাকাইটের রাসায়নিক বিক্রিয়াকে Cu_2(OH)_2CO_3+4NaCN + H_2O = 2Na[Cu(CN)_2]+Na_2CO_3 + 2NaOH হিসাবে প্রকাশ করা যেতে পারে। এটি দেখায় যে সায়ানাইডের ক্রিয়ায়, ম্যালাকাইটে থাকা তামা কার্যকরভাবে দ্রবীভূত হতে পারে।

উচ্চ - তামার সোনার ঘনত্বের সাথে মোকাবিলা করার সময়, সায়ানাইডেশনের সময় লিচিং প্রক্রিয়ার কিছু "ক্লিনিক্যাল" লক্ষণ দেখা দেয়। সায়ানাইডের ব্যবহার অত্যন্ত বেশি হয়ে যায়। সাধারণত, বিভিন্ন তামার খনিজগুলির জন্য, 1 গ্রাম তামার দ্রবীভূত করার জন্য 2.3 - 3.4 গ্রাম গ্রহণের প্রয়োজন হয়। সোডিয়াম সায়ানাইড। একই সাথে, তামার দ্রবীভূতকরণ দ্রবণে থাকা অক্সিজেনও গ্রহণ করে। উদাহরণস্বরূপ, চ্যালকোসাইট নির্গমন প্রক্রিয়ায়, 2Cu_2S+8NaCN + O_2+2H_2O = 4Na[Cu(CN)_2]+2Na_2S + 4NaOH বিক্রিয়া ঘটে, যা কেবল প্রচুর পরিমাণে সায়ানাইডই গ্রহণ করে না, বরং উল্লেখযোগ্য পরিমাণে অক্সিজেনও গ্রহণ করে।

অধিকন্তু, লিচিং প্রভাব তুলনামূলকভাবে দুর্বল হয়ে পড়ে। সায়ানাইড দ্রবণে তামার উচ্চ মাত্রা সোনা-সায়ানাইড জটিল গঠনের দক্ষতা হ্রাস করতে পারে। তামা সায়ানাইড আয়ন এবং দ্রবণে অক্সিজেনের জন্য সোনার সাথে প্রতিযোগিতা করে। ফলস্বরূপ, দক্ষ সোনা দ্রবীভূত করার জন্য প্রয়োজনীয় রাসায়নিক ভারসাম্য ব্যাহত হয়। এর ফলে সোনা লিচিং হার হ্রাস পায় এবং পরবর্তী সোনা-পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়া যেমন জিঙ্ক-সিমেন্টেশন বা কার্বন-ইন-পাল্প (CIP) তেও সমস্যা দেখা দিতে পারে, যার ফলে শেষ পর্যন্ত সোনা-পুনরুদ্ধারের হার কম হয় এবং পণ্যের গুণমান হ্রাস পায়।

কপার লিচিং প্রতিরোধের জন্য সাধারণ বিকারক

সীসা লবণ

তামা বহনকারী সোনার আকরিকের সায়ানাইডেশনে তামার লিকেজ রোধ করার জন্য সীসার লবণ প্রায়শই বিকারক হিসেবে ব্যবহৃত হয়। সাধারণত ব্যবহৃত সীসার লবণের মধ্যে রয়েছে সীসা নাইট্রেট (Pb(NO_3)_2), সীসা অ্যাসিটেট (C_4H_6O_4Pb\cdot3H_2O), এবং সীসা অক্সাইড (PbO)।

উদাহরণস্বরূপ, সীসা অ্যাসিটেটের কথাই ধরুন। গবেষণায় দেখা গেছে যে সায়ানাইড লিচিংয়ের আগে সীসা অ্যাসিটেট যোগ করলে তামা লিচিং কার্যকরভাবে বাধাগ্রস্ত হতে পারে, সোনা ও রূপার লিচিং বৃদ্ধি করতে পারে এবং এর ব্যবহার কমাতে পারে। সোডিয়াম সায়ানাইড। ৪.৯২% তামার পরিমাণ সহ একটি নির্দিষ্ট সোনার ঘনত্বের জন্য, যখন লিচিংয়ের আগে ১৫০ গ্রাম/টন সীসা অ্যাসিটেট সরাসরি যোগ করা হয়, -০.০৩৭ মিমি কণার আকারের গ্রাইন্ডিং সূক্ষ্মতা ৯৫%, লিচিং সময় ৪৮ ঘন্টা, সোডিয়াম সায়ানাইড ঘনত্ব ০.৫%, পিএইচ ১২ এবং পাল্প ঘনত্ব ৪০% এর শর্তে, লিচিং অবশিষ্টাংশে সোনার গ্রেড ১.২০ গ্রাম/টনে কমানো যেতে পারে, সোনার লিচিং হার ৯৭.৫৫%, রূপা পুনরুদ্ধার হার ৬০.২৮% এবং সোডিয়াম সায়ানাইড খরচ ১৪.৩৭ কেজি/টন। এটি স্পষ্টভাবে এই প্রক্রিয়ায় সীসা অ্যাসিটেটের ইতিবাচক প্রভাব প্রদর্শন করে।

সীসা লবণের প্রতিরোধমূলক প্রক্রিয়া অদ্রবণীয় যৌগ গঠনের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, সীসা আকরিকের সালফারযুক্ত পদার্থের সাথে বিক্রিয়া করে অদ্রবণীয় সীসা সালফাইড তৈরি করতে পারে। এই বিক্রিয়া সালফারযুক্ত পদার্থের পরিমাণ হ্রাস করে যা তামার খনিজগুলির সাথে বিক্রিয়া করতে পারে, যার ফলে তামার খনিজগুলির দ্রবীভূতকরণ বাধাগ্রস্ত হয়। এছাড়াও, সীসার লবণ তামার খনিজগুলির পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলিকেও প্রভাবিত করতে পারে, সায়ানাইড দ্রবণে তাদের প্রতিক্রিয়াশীলতা হ্রাস করতে পারে।

চেলেটিং এজেন্ট (যেমন, সাইট্রিক অ্যাসিড)

সাইট্রিক অ্যাসিডের মতো চেলেটিং এজেন্টগুলি সায়ানাইডেশনের সময় তামার লিচিং প্রতিরোধেও ভূমিকা পালন করতে পারে। সাইট্রিক অ্যাসিডের মতো চেলেটিং-টাইপ লিচিং-সহায়ক এজেন্টগুলি একটি অনন্য প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কাজ করে। সাইট্রিক অ্যাসিডে কার্বক্সিল এবং হাইড্রোক্সিল গ্রুপ থাকে, যা ক্ষতিকারক আয়ন যেমন Cu^{2 +}, Zn^{2+}, Fe^{2+}, এবং Fe^{3+} দিয়ে চেলেট করে স্থিতিশীল চেলেট তৈরি করতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, সাইট্রিক অ্যাসিডের কার্বক্সিল গ্রুপ অক্সিজেন পরমাণুর একক-জোড়া ইলেকট্রনের মাধ্যমে ধাতব আয়নগুলির সাথে সমন্বয় করতে পারে, যা একটি রিং-সদৃশ কাঠামো তৈরি করে। এই ধাতব আয়নগুলিকে চেলেট করে, সাইট্রিক অ্যাসিড সায়ানাইডেশন লিচিং প্রক্রিয়ার উপর তাদের নেতিবাচক প্রভাবগুলি দূর করতে পারে, যেমন দ্রবণে অক্সিজেনের ব্যবহার হ্রাস করা। তাছাড়া, সাইট্রিক অ্যাসিড ক্যালসিয়াম - এবং ম্যাগনেসিয়াম -যুক্ত খনিজগুলির মতো গ্যাংগু খনিজগুলির দ্রবীভূতকরণকে বাধা দিতে পারে। এটি এই গ্যাংগু খনিজগুলির পৃষ্ঠের সাথে মিথস্ক্রিয়া করতে পারে, তাদের পৃষ্ঠের চার্জ এবং হাইড্রোফিলিক - হাইড্রোফোবিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করতে পারে, যার ফলে সায়ানাইড দ্রবণে তাদের দ্রবীভূত করা আরও কঠিন হয়ে পড়ে। গ্যাংগু খনিজগুলির এই বাধা মণ্ডে "কার্যকর সক্রিয় অক্সিজেন" উন্নত করতে পারে। যখন গ্যাংগু খনিজগুলি দ্রবীভূত হওয়ার সম্ভাবনা কম থাকে, তখন তারা কম অক্সিজেন গ্রহণ করে এবং সোনার সায়ানাইডেশনের জন্য আরও অক্সিজেন পাওয়া যায়, যা সোনার লিচিংয়ের জন্য উপকারী। সাধারণভাবে, সাইট্রিক অ্যাসিড যোগ করা সোনার সায়ানাইডেশনের জন্য আরও অনুকূল রাসায়নিক পরিবেশ তৈরি করতে সাহায্য করতে পারে, অন্যান্য ধাতব আয়নগুলির হস্তক্ষেপ হ্রাস করে এবং সোনা নিষ্কাশনের দক্ষতা উন্নত করে।

অন্যান্য (সংক্ষিপ্ত ভূমিকা)

উপরে উল্লিখিত বিকারকগুলি ছাড়াও, সায়ানাইড আয়নের ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ করাও তামার দ্রবীভূতকরণকে দুর্বল করার একটি কার্যকর উপায় হতে পারে। যখন সায়ানাইড আয়নের ঘনত্ব একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়, তখন সায়ানাইডের সাথে তামার খনিজগুলির বিক্রিয়ার হার হ্রাস করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, সহজে দ্রবণীয় তামার খনিজগুলির তুলনামূলকভাবে উচ্চ পরিমাণের কিছু সোনার আকরিকের ক্ষেত্রে, মুক্ত CN^ - আয়নের ঘনত্ব তুলনামূলকভাবে কম স্তরে (যেমন 0.05% - 0.10%) রেখে, তামার খনিজগুলির দ্রবীভূতকরণের হার উল্লেখযোগ্যভাবে কমানো যেতে পারে, যখন সোনার খনিজগুলির দ্রবীভূতকরণের হার এখনও তুলনামূলকভাবে বেশি, যাতে সায়ানাইড মূলত সোনার খনিজগুলির দ্রবীভূতকরণে কাজ করে।

আরেকটি পদ্ধতি হল অ্যামোনিয়া-সায়ানাইড সিস্টেম ব্যবহার করা। অ্যামোনিয়া-সায়ানাইড সিস্টেমে, অ্যামোনিয়া তামার আয়ন দিয়ে জটিল পদার্থ তৈরি করতে পারে, যা তামার লিচিংকে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে বাধা দিতে পারে। তবে, অ্যামোনিয়ার উচ্চ অস্থিরতার কারণে, শিল্প উৎপাদন প্রক্রিয়ায় স্থিতিশীল ঘনত্ব বজায় রাখা কঠিন, যা এর বৃহৎ আকারের শিল্প প্রয়োগকে সীমিত করে। যদিও এই পদ্ধতিতে তামার লিচিং হ্রাস করার সুবিধা রয়েছে, তবে ব্যবহারিক পরিচালনা এবং ব্যয়-কার্যকারিতার ক্ষেত্রে চ্যালেঞ্জগুলি আরও মোকাবেলা করা প্রয়োজন।

রিএজেন্টের প্রভাবকে প্রভাবিত করার কারণগুলি

তামা বহনকারী সোনার আকরিকের সায়ানাইডেশনের সময় তামার লিচিং রোধ করতে ব্যবহৃত বিকারকগুলির কার্যকারিতা বিভিন্ন কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়, যা সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়াটি অপ্টিমাইজ করার জন্য বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

আকরিক বৈশিষ্ট্য

1. তামার খনিজ পদার্থের প্রকারভেদ

1. সায়ানাইড দ্রবণে বিভিন্ন তামার খনিজের স্বতন্ত্র প্রতিক্রিয়াশীলতা থাকে। উদাহরণস্বরূপ, ম্যালাকাইট (Cu_2(OH)_2CO_3) এবং অ্যাজুরাইট (Cu_3(OH)_2(CO_3)_2) এর মতো তামা-কার্বনেট খনিজগুলি চ্যালকোপিরাইট (CuFeS_2) এর মতো কিছু প্রাথমিক সালফাইড তামার খনিজের তুলনায় তুলনামূলকভাবে বেশি প্রতিক্রিয়াশীল। Cu_2(OH)_2CO_3+4NaCN + H_2O = 2Na[Cu(CN)_2]+Na_2CO_3 + 2NaOH বিক্রিয়া অনুসারে মালাকাইট সহজেই সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করে। এই উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতার অর্থ হল তামার লিচিং প্রতিরোধ করার জন্য বিকারক ব্যবহার করার সময়, এই ধরনের প্রতিক্রিয়াশীল তামার খনিজ সমৃদ্ধ আকরিকের জন্য উচ্চ মাত্রার প্রয়োজন হতে পারে।

2. বিপরীতে, চ্যালকোপাইরাইটের গঠন আরও জটিল এবং সায়ানাইড দ্রবণে দ্রবীভূত হওয়ার জন্য আরও শক্তি এবং নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়া অবস্থার প্রয়োজন হয়। তবে, কিছু নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে, এটি এখনও উল্লেখযোগ্য সায়ানাইড গ্রহণে অবদান রাখতে পারে। আকরিকের মধ্যে প্রভাবশালী তামা-খনিজ প্রকার বোঝা হল উপযুক্ত বিকারক এবং এর মাত্রা নির্ধারণের প্রথম পদক্ষেপ।

2. তামার খনিজ পদার্থের পরিমাণ

1. আকরিকটিতে তামার খনিজের পরিমাণ যত বেশি হবে, তামার লিচিং এবং সায়ানাইডের ব্যবহার তত বেশি হবে। উদাহরণস্বরূপ, ৫% তামার পরিমাণ সহ সোনার আকরিকের ক্ষেত্রে, তামার লিচিং বিক্রিয়ায় ব্যবহৃত সায়ানাইডের পরিমাণ ১% তামার পরিমাণ সহ আকরিকের তুলনায় অনেক বেশি হবে। ফলস্বরূপ, তামার লিচিং প্রতিরোধ করার জন্য প্রয়োজনীয় বিকারককে আনুপাতিকভাবে সমন্বয় করতে হবে। তামার দ্রবীভূতকরণ কার্যকরভাবে দমন করার জন্য উচ্চ পরিমাণে সীসা লবণ বা চেলেটিং এজেন্টের প্রয়োজন হতে পারে। গবেষণায় দেখা গেছে যে আকরিকটিতে সহজে দ্রবণীয় তামার পরিমাণ প্রতি ১% বৃদ্ধির জন্য, তামার লিচিং প্রতিরোধের একই স্তর বজায় রাখার জন্য সীসা লবণ-ভিত্তিক ইনহিবিটারের ব্যবহার ১০-২০ গ্রাম/টন বৃদ্ধি করতে হতে পারে।

প্রক্রিয়া শর্তাবলী

1. সায়ানাইড ঘনত্ব

1. দ্রবণে সায়ানাইডের ঘনত্ব তামার লিকেজিং এবং ইনহিবিটরগুলির কার্যকারিতার ক্ষেত্রে দ্বৈত ভূমিকা পালন করে। যখন সায়ানাইডের ঘনত্ব কম থাকে, তখন তামার লিকেজিং বিক্রিয়ার হার হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, যদি মুক্ত-সায়ানাইড ঘনত্ব (CN^-) 0.05% - 0.10% বজায় রাখা হয়, তাহলে তামার খনিজগুলির দ্রবীভূতির হার উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে আনা যেতে পারে। তবে, যদি সায়ানাইডের ঘনত্ব খুব কম হয়, তাহলে সোনার লিকেজিং হারও নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত হতে পারে।

2. সীসার লবণের মতো বিকারক ব্যবহার করার সময়, তাদের কার্যকারিতার জন্য সর্বোত্তম সায়ানাইড ঘনত্ব পরিবর্তিত হতে পারে। কিছু ক্ষেত্রে, সীসা-লবণ প্রতিরোধক যাতে আকরিকের মধ্যে সালফার-ধারণকারী পদার্থের সাথে অদ্রবণীয় যৌগ তৈরি করতে পারে, তামা লিচিংকে কার্যকরভাবে বাধা দিতে পারে তা নিশ্চিত করার জন্য সামান্য বেশি সায়ানাইড ঘনত্ব (প্রায় 0.15% - 0.20%) প্রয়োজন হতে পারে। কিন্তু যদি সায়ানাইড ঘনত্ব খুব বেশি হয়, তাহলে প্রতিরোধক থাকা সত্ত্বেও এটি তামার খনিজগুলির দ্রবীভূতকরণকে উৎসাহিত করতে পারে।

2. পিএইচ মান

1. সায়ানাইড দ্রবণের pH তামার লিকেজিং এবং ইনহিবিটরের ক্রিয়া উভয়ের জন্যই অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সাধারণভাবে, সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়াটি একটি ক্ষারীয় মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়, সাধারণত pH 10 - 11 এর মধ্যে থাকে। এই pH পরিসরে, সায়ানাইড আয়নের স্থায়িত্ব বজায় থাকে এবং সায়ানাইডের হাইড্রোলাইসিস কমিয়ে আনা হয়।

2. সাইট্রিক অ্যাসিডের মতো চেলেটিং এজেন্টের ক্ষেত্রে, দ্রবণের pH তাদের চেলেটিং ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। সাইট্রিক অ্যাসিডে কার্বক্সিল এবং হাইড্রোক্সিল গ্রুপ থাকে যা ধাতব আয়নগুলির সাথে চেলেট হয়। ক্ষারীয় মাধ্যমে, এই কার্যকরী গ্রুপগুলির বিয়োজন বৃদ্ধি পায়, যা তামার আয়নগুলির সাথে তাদের চেলেটিং ক্ষমতা বৃদ্ধি করে। তবে, যদি pH খুব বেশি হয় (১২ এর উপরে), তবে এটি পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে যা চেলেটিং এজেন্টের কার্যকারিতা হ্রাস করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি অত্যন্ত ক্ষারীয় দ্রবণে, কিছু ধাতু-চেলেট কমপ্লেক্স ভেঙে যেতে পারে, যা চেলেটিং তামার আয়নগুলিকে দ্রবণে ফিরিয়ে দেয়।

3. লিচিং সময়

1. লিচিং সময় তামার লিচিংয়ের মাত্রা এবং ইনহিবিটরগুলির কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করতে পারে। লিচিং সময় বাড়ার সাথে সাথে, কার্যকরভাবে বাধা না দিলে আরও তামা দ্রবীভূত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি স্বল্পমেয়াদী লিচিং প্রক্রিয়ায় (১২ ঘন্টার কম), তামার লিচিংয়ের পরিমাণ তুলনামূলকভাবে কম হতে পারে এবং ইনহিবিটর তামার লিচিং হারকে আরও সহজেই নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। কিন্তু যদি লিচিং সময় ৪৮ ঘন্টা বা তার বেশি বাড়ানো হয়, তাহলে তামার লিচিং বিক্রিয়ার ক্রমবর্ধমান প্রভাব আরও তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে উঠতে পারে।

2. সীসা-লবণ প্রতিরোধকদের ক্ষেত্রে, দীর্ঘ সময় ধরে লিচিং করার জন্য ইনহিবিটারের প্রাথমিক ডোজ বেশি প্রয়োজন হতে পারে। কারণ সময়ের সাথে সাথে, তৈরি সীসা-যুক্ত অদ্রবণীয় যৌগগুলি ধীরে ধীরে গ্রহণ করা যেতে পারে অথবা সায়ানাইড দ্রবণে প্রতিক্রিয়াশীল পদার্থের ক্রমাগত উপস্থিতির কারণে তাদের কার্যকারিতা হ্রাস পেতে পারে। তাই, তামা-লিচিং প্রতিরোধের জন্য ব্যবহারযোগ্য রিএজেন্টের পরিমাণ এবং প্রকার নির্ধারণ করার সময় লিচিং সময়টি সাবধানতার সাথে বিবেচনা করা প্রয়োজন।

কেস স্টাডিজ এবং ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশন

কেস ১: দক্ষিণ আফ্রিকার একটি সোনার খনিতে সীসা লবণের প্রয়োগ

দক্ষিণ আফ্রিকার একটি সোনার খনিতে প্রায় ৩% তামাযুক্ত সোনার আকরিক প্রক্রিয়াজাত করা হচ্ছিল। সীসা লবণকে প্রতিরোধক হিসেবে ব্যবহার করার আগে, সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়াটি বেশ কয়েকটি চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়েছিল। সায়ানাইডের ব্যবহার অত্যন্ত বেশি ছিল, প্রতি টন আকরিকের ১৫ কেজি পর্যন্ত পৌঁছাত এবং সোনার লিচিংয়ের হার ছিল মাত্র ৮০%। আকরিকটিতে উচ্চ তামার পরিমাণ সায়ানাইডেশনের সময় উল্লেখযোগ্যভাবে তামা দ্রবীভূত করে, যা কেবল প্রচুর পরিমাণে সায়ানাইড গ্রহণ করে না বরং সোনার লিচিং প্রক্রিয়াতেও হস্তক্ষেপ করে।

২০০ গ্রাম/টন আকরিকের মাত্রায় সীসা নাইট্রেট (Pb(NO_3)_2) যোগ করার পর, উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন লক্ষ্য করা গেছে। সায়ানাইডের ব্যবহার ৮ কেজি/টন আকরিকের উপর নেমে এসেছে, যা প্রায় ৪৭% হ্রাস পেয়েছে। সোনার লিচিং হার ৯০% বৃদ্ধি পেয়েছে। অর্থনৈতিক সুবিধা উল্লেখযোগ্য ছিল। সায়ানাইডের দাম এবং উদ্ধারকৃত অতিরিক্ত সোনার মূল্য বিবেচনা করে, খনিটি প্রতি টন প্রক্রিয়াজাত আকরিকের উপর প্রায় ৫০ ডলার সাশ্রয় করেছে। পরিবেশগত দৃষ্টিকোণ থেকে, সায়ানাইডের ব্যবহার হ্রাসের ফলে সায়ানাইড ফুটো এবং নিষ্কাশনের সাথে সম্পর্কিত পরিবেশগত ঝুঁকি কম ছিল। সায়ানাইডযুক্ত বর্জ্যের পরিমাণও হ্রাস পেয়েছে, যা স্থানীয় পরিবেশগত পরিবেশের জন্য উপকারী ছিল।

কেস ২: অস্ট্রেলিয়ার একটি সোনার খনিতে চেলেটিং এজেন্ট (সাইট্রিক অ্যাসিড) প্রয়োগ

অস্ট্রেলিয়ার একটি সোনার খনিতে, আকরিকটিতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে তামার খনিজ ছিল, প্রধানত চ্যালকোপিরাইট এবং কিছু তামা-কার্বনেট খনিজ। চেলেটিং এজেন্ট ব্যবহার না করে প্রাথমিক সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় সোনার লিচিং হার ছিল ৭৫% এবং তামার লিচিং হার ছিল ৩০%। উচ্চ তামার লিচিং হারের ফলে সায়ানাইডের উচ্চ ব্যবহার হয়েছিল, প্রায় ১২ কেজি/টন আকরিক।

যখন সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় ১ কেজি/টন আকরিকের মাত্রায় সাইট্রিক অ্যাসিড যোগ করা হয়, তখন পরিস্থিতির উন্নতি হয়। তামার লিচিং হার ১০% এ কমে যায় এবং সোনা লিচিং হার ৮৫% এ বেড়ে যায়। সায়ানাইডের ব্যবহার কমে ৬ কেজি/টন আকরিক হয়। অর্থনৈতিকভাবে, সায়ানাইডের ব্যবহার সাশ্রয় এবং সোনার পুনরুদ্ধার বৃদ্ধির তুলনায় সাইট্রিক অ্যাসিড সংযোজনের খরচ তুলনামূলকভাবে কম ছিল। খনিটি অনুমান করেছিল যে এটি তার বার্ষিক মুনাফা প্রায় $৩০০,০০০ বৃদ্ধি করতে পারে। পরিবেশগতভাবে, তামার লিচিং হ্রাসের অর্থ হল কম তামাযুক্ত বর্জ্য জল, যা শোধন করা সহজ ছিল এবং আশেপাশের এলাকার জল সম্পদের উপর এর প্রভাব কম ছিল।

কেস ৩: একটি চীনা সোনার খনিতে একটি নতুন ইনহিবিটর (MZY) প্রয়োগ

চীনের একটি সোনার খনিতে তামা বহনকারী একটি অবাধ্য সোনার আকরিকের ব্যবহার চলছিল। ঐতিহ্যবাহী সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় সোনার লিচিং হার ছিল মাত্র ৭০% এবং তামার লিচিং হার ছিল উচ্চ, যার ফলে প্রচুর পরিমাণে সায়ানাইড ব্যবহার হত। একটি নির্দিষ্ট মাত্রায় একটি নতুন ইনহিবিটর MZY যোগ করার পরে, ১৮ কেজি/টন চুন এবং ১.২ কেজি/টন সোডিয়াম সায়ানাইড যোগ করার মতো অপ্টিমাইজড প্রক্রিয়া শর্তাবলী সহ, সোনার লিচিং হার ৮৩% - ৮৪% এ পৌঁছেছে এবং তামার লিচিং হার ৪% - ৫% এ হ্রাস পেয়েছে।

এই নতুন প্রক্রিয়াটি কেবল সোনার লিচিং দক্ষতা উন্নত করেনি বরং সায়ানাইডের ব্যবহার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করেছে। অর্থনৈতিক সুবিধা দ্বিগুণ ছিল: সোনার পুনরুদ্ধার বৃদ্ধির ফলে উৎপাদনে আরও মূল্য যোগ হয়েছে এবং সায়ানাইডের ব্যবহার হ্রাস পেয়েছে। পরিবেশগত সুরক্ষার ক্ষেত্রে, সায়ানাইডের ব্যবহার কম এবং তামাযুক্ত বর্জ্য কম থাকায় পরিবেশগত বোঝা হ্রাস পেয়েছে, যা খনির কাজকে আরও টেকসই করে তুলেছে। এই কেস স্টাডিগুলি অর্থনৈতিক সুবিধা এবং পরিবেশগত সুরক্ষা উভয় ক্ষেত্রেই তামাযুক্ত সোনার আকরিকের সায়ানাইডেশনে তামার লিচিং প্রতিরোধ করার জন্য রিএজেন্ট ব্যবহারের ব্যবহারিক মূল্য স্পষ্টভাবে প্রদর্শন করে।

উপসংহার

তামা বহনকারী সোনার আকরিকের সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায়, তামার লিচিং কেবল সায়ানাইডের উচ্চ ব্যবহারকেই ডেকে আনে না বরং সোনার লিচিং হার এবং পরবর্তী সোনা পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়ার উপরও নেতিবাচক প্রভাব ফেলে। অতএব, তামার লিচিং প্রতিরোধ করার জন্য বিকারকগুলির ব্যবহার অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ।

সীসা লবণ, যেমন সীসা নাইট্রেট, সীসা অ্যাসিটেট এবং সীসা অক্সাইড, আকরিকের সালফারযুক্ত পদার্থের সাথে অদ্রবণীয় যৌগ তৈরি করে বা তামার খনিজগুলির পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে তামার লিচিংকে কার্যকরভাবে বাধা দিতে পারে। সাইট্রিক অ্যাসিডের মতো চেলেটিং এজেন্টগুলি তামার আয়ন এবং অন্যান্য ক্ষতিকারক ধাতব আয়নগুলির সাথে চেলেট করতে পারে, সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ার উপর তাদের নেতিবাচক প্রভাব হ্রাস করে। উপরন্তু, সায়ানাইডের ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ এবং অ্যামোনিয়া-সায়ানাইড সিস্টেম ব্যবহার তামার দ্রবীভূতকরণকে কিছুটা দুর্বল করতে ভূমিকা পালন করতে পারে।

এই বিকারকগুলির কার্যকারিতা বিভিন্ন কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। তামার খনিজ পদার্থের ধরণ এবং উপাদান সহ আকরিকের বৈশিষ্ট্যগুলি আকরিকের মধ্যে তামার প্রতিক্রিয়াশীলতা নির্ধারণ করে এবং এইভাবে প্রয়োজনীয় বিকারকের পরিমাণকে প্রভাবিত করে। সায়ানাইড ঘনত্ব, pH মান এবং লিচিং সময়ের মতো প্রক্রিয়াগত অবস্থাগুলিও রিএজেন্টগুলির কর্মক্ষমতার উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। উদাহরণস্বরূপ, একটি উপযুক্ত সায়ানাইড ঘনত্ব এবং pH মান সায়ানাইড দ্রবণের স্থিতিশীলতা এবং রিএজেন্টের কার্যকারিতা নিশ্চিত করতে পারে, অন্যদিকে লিচিং সময় তামা-লিচিং বিক্রিয়ার ক্রমবর্ধমান প্রভাবকে প্রভাবিত করতে পারে।

কেস স্টাডির মাধ্যমে, আমরা এই বিকারকগুলির ব্যবহারিক প্রয়োগের মূল্য দেখেছি। দক্ষিণ আফ্রিকায়, একটি সোনার খনিতে সীসা নাইট্রেট ব্যবহার সায়ানাইডের ব্যবহার হ্রাস করেছে এবং সোনার লিচিং হার বৃদ্ধি করেছে, যা উল্লেখযোগ্য অর্থনৈতিক সুবিধা এবং পরিবেশগত সুবিধা এনেছে। অস্ট্রেলিয়ায়, একটি সোনার খনিতে সাইট্রিক অ্যাসিড যোগ করার ফলে তামার লিচিং এবং সায়ানাইডের ব্যবহার কার্যকরভাবে হ্রাস পেয়েছে এবং সোনার লিচিং হার বৃদ্ধি পেয়েছে, যা অর্থনৈতিক এবং পরিবেশগত উভয় দিক থেকেই উপকারী ছিল। একটি চীনা সোনার খনিতে, একটি নতুন ইনহিবিটর MZY ব্যবহার, অপ্টিমাইজড প্রক্রিয়া অবস্থার সাথে, সোনার লিচিং দক্ষতা উন্নত করেছে এবং তামার লিচিং হার হ্রাস করেছে, যা ভাল অর্থনৈতিক এবং পরিবেশগত ফলাফল অর্জন করেছে।

সাধারণভাবে, তামা বহনকারী সোনার আকরিকের সায়ানাইডেশন নিয়ে কাজ করার সময়, আকরিকের বৈশিষ্ট্য এবং প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তাগুলি ব্যাপকভাবে বিবেচনা করা এবং উপযুক্ত বিকারক এবং অপারেটিং শর্ত নির্বাচন করা প্রয়োজন। ভবিষ্যতের গবেষণা আরও দক্ষ এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ বিকারকগুলি আরও অন্বেষণের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করতে পারে, সেইসাথে আরও দক্ষ, লাভজনক এবং পরিবেশগতভাবে টেকসই সোনা নিষ্কাশন প্রক্রিয়া অর্জনের জন্য বিকারক এবং প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির সংমিশ্রণকে অপ্টিমাইজ করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করতে পারে।