થિયોરિયા ગોલ્ડ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા: સિદ્ધાંતો, કામગીરી અને વિચારણાઓ

પરિચય

ખાણકામ અને કિંમતી ધાતુ ઉદ્યોગમાં સોનાનું નિષ્કર્ષણ એક મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયા છે. વિવિધ નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓમાં, થિયૌરિયાસોનું નિષ્કર્ષણ તાજેતરના વર્ષોમાં આ પ્રક્રિયાએ નોંધપાત્ર ધ્યાન ખેંચ્યું છે. રાસાયણિક સૂત્ર \(SCN_2H_4\) સાથે થિયોરિયા એક કાર્બનિક સંયોજન છે જે આ પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. આ બ્લોગ પોસ્ટ થિયોરિયા સોનાના નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાનું વ્યાપકપણે અન્વેષણ કરશે, જેમાં તેના સિદ્ધાંતો, કાર્યકારી પગલાં, પ્રભાવક પરિબળો અને પરંપરાગત પદ્ધતિઓની તુલનામાં ફાયદાઓનો સમાવેશ થશે.

થિયોરિયા સોનું કાઢવાના સિદ્ધાંતો

થિયોરિયા સોનાના નિષ્કર્ષણનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત એસિડિક માધ્યમમાં સોનાના આયનો સાથે સ્થિર સંકુલ બનાવવાની ક્ષમતામાં રહેલો છે. ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટની હાજરીમાં, ઓરમાં રહેલા સોનાનું ઓક્સિડાઇઝેશન થાય છે અને પછી થિયોરિયા સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને દ્રાવ્ય ગોલ્ડ-થિયોરિયા સંકુલ બનાવે છે. આ પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતા સૌથી સામાન્ય ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો આયર્ન (III) આયનો અને ઓગળેલા ઓક્સિજન છે.

થિયોરિયા એસિડિક દ્રાવણોમાં પ્રમાણમાં સ્થિર છે, જે આ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને સક્ષમ બનાવતું મુખ્ય પરિબળ છે. એસિડિક વાતાવરણમાં, થિયોરિયા ધાતુના કેશન સાથે જટિલ આયનોની શ્રેણી બનાવી શકે છે. જોકે, સિવાય કે મર્ક્યુરી, અન્ય ધાતુઓ સાથે થિયોરિયા જટિલ આયનોની સ્થિરતા પ્રમાણમાં ઓછી છે. આ લાક્ષણિકતા થિયોરિયા-આધારિત સોનાના નિષ્કર્ષણને સોના માટે ઉચ્ચ પસંદગી આપે છે.

થિયોરિયા ગોલ્ડ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયામાં ઓપરેશનલ પગલાં

ઓર તૈયારી

થિયોરિયા સોનાના નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયામાં પહેલું પગલું ઓરની તૈયારી છે. થિયોરિયા દ્રાવણ સાથે વધુ સારા સંપર્ક માટે સપાટી વિસ્તાર વધારવા માટે ઓરને કચડીને યોગ્ય કણોના કદમાં પીસવાની જરૂર છે. સામાન્ય રીતે, કણોનું કદ જેટલું બારીક હોય છે, ઓર અને થિયોરિયા ધરાવતા દ્રાવણ વચ્ચે પ્રતિક્રિયા દર તેટલો વધારે હોય છે. જો કે, અત્યંત બારીક પીસવાથી કેટલીક નકારાત્મક અસરો પણ થઈ શકે છે, જેમ કે ઉર્જા વપરાશમાં વધારો અને ત્યારબાદ ઘન-પ્રવાહી અલગ કરવામાં મુશ્કેલીઓ.

થિયોરિયા લીચિંગ

ઓર તૈયાર કર્યા પછી, ગ્રાઉન્ડ ઓરને થિયોરિયા ધરાવતા દ્રાવણ સાથે ભેળવવામાં આવે છે. કારણ કે થિયોરિયા આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં અસ્થિર છે અને સરળતાથી સલ્ફાઇડ અને એમિનોસાયનાઇડ્સ, લીચિંગ સોલ્યુશન સામાન્ય રીતે થિયોરિયાનું પાતળું સલ્ફ્યુરિક એસિડ દ્રાવણ હોય છે. પલ્પના સ્થાનિક ઓવરહિટીંગને ટાળવા માટે પહેલા એસિડ અને પછી થિયોરિયા ઉમેરવું મહત્વપૂર્ણ છે, જે થિયોરિયા હાઇડ્રોલિસિસનું કારણ બની શકે છે અને તેની અસરકારકતા ઘટાડી શકે છે.

દરમિયાન લીચિંગ પ્રક્રિયા, થિયોરિયાની સાંદ્રતા, ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટનો પ્રકાર અને જથ્થો, દ્રાવણનું pH મૂલ્ય, પલ્પનું તાપમાન અને લીચિંગ સમય જેવા પરિબળો સોનાના લીચિંગ દર પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, થિયોરિયા સાંદ્રતામાં વધારો સાથે સોનાના લીચિંગ દર સામાન્ય રીતે વધે છે, પરંતુ વધુ પડતું થિયોરિયા ખર્ચમાં વધારો અને સંભવિત પર્યાવરણીય સમસ્યાઓ તરફ દોરી શકે છે. માધ્યમનું pH મૂલ્ય થિયોરિયાની સાંદ્રતા સાથે સંબંધિત છે. સામાન્ય તાપમાન અને થિયોરિયા ડોઝની સ્થિતિમાં, માધ્યમનું pH મૂલ્ય પ્રાધાન્યમાં 1.5 કરતા ઓછું હોય છે. જો કે, એસિડિટી ખૂબ વધારે ન હોવી જોઈએ, અન્યથા, તે ઓરમાં એસિડ-દ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓની માત્રામાં વધારો કરશે.

ઘન - પ્રવાહી વિભાજન

લીચિંગ પ્રક્રિયા પછી, સોનું-થિયોરિયા સંકુલ ધરાવતા ગર્ભવતી દ્રાવણને ઘન અવશેષોથી અલગ કરવા માટે ઘન-પ્રવાહી અલગ કરવામાં આવે છે. સામાન્ય ઘન-પ્રવાહી અલગ કરવાની પદ્ધતિઓમાં ગાળણ અને સેડિમેન્ટેશનનો સમાવેશ થાય છે. અલગ કરવાની પદ્ધતિની પસંદગી ઓરની પ્રકૃતિ, ઘન કણોનું કદ અને કામગીરીના સ્કેલ જેવા પરિબળો પર આધારિત છે. ગર્ભવતી દ્રાવણની ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવા અને અનુગામી સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિ કામગીરીને સરળ બનાવવા માટે કાર્યક્ષમ ઘન-પ્રવાહી અલગ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે.

ગર્ભવતી ઉકેલમાંથી સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિ

ઘન-પ્રવાહી વિભાજન પછી મેળવેલા ગર્ભવતી દ્રાવણમાંથી સોનું મેળવવા માટે ઘણી પદ્ધતિઓ છે. બે સામાન્ય પદ્ધતિઓ મેટલ રિપ્લેસમેન્ટ અને ઇલેક્ટ્રોવિનિંગ છે.

મેટલ રિપ્લેસમેન્ટ: દ્રાવણમાં રહેલા ગોલ્ડ-થિયોરિયા કોમ્પ્લેક્સમાંથી સોનાને બદલવા માટે લોખંડ અને એલ્યુમિનિયમ જેવી ધાતુઓનો ઉપયોગ ઘટાડતા એજન્ટ તરીકે થઈ શકે છે. બદલાયેલ સોનું ઘન અવક્ષેપ બનાવે છે, જેને શુદ્ધ સોનું મેળવવા માટે વધુ પ્રક્રિયા કરી શકાય છે.

ઈલેક્ટ્રોઈનિંગ: ઇલેક્ટ્રોવિનિંગ પ્રક્રિયામાં, ગર્ભવતી દ્રાવણમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થાય છે. દ્રાવણમાં રહેલા સોનાના આયનોને કેથોડ પર ઘટાડીને કેથોડ સપાટી પર જમા કરવામાં આવે છે, જ્યારે થિયોરિયા અને અન્ય પદાર્થોને એનોડ પર ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રાપ્ત કરી શકે છે પરંતુ તેના માટે ચોક્કસ વિદ્યુત ઉપકરણો અને યોગ્ય ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓની જરૂર પડે છે.

સોનાના ઉત્પાદનોનું શુદ્ધિકરણ

પુનઃપ્રાપ્તિ પછી મેળવેલા સોનામાં સામાન્ય રીતે કેટલીક અશુદ્ધિઓ હોય છે અને ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા સોનાના ઉત્પાદનો મેળવવા માટે તેને શુદ્ધ કરવાની જરૂર પડે છે. શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયા અન્ય નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓ, જેમ કે સાયનાઇડેશન દ્વારા મેળવેલા સોના જેવી જ છે. સામાન્ય શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિઓમાં રાસાયણિક શુદ્ધિકરણ અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક શુદ્ધિકરણનો સમાવેશ થાય છે, જે અસરકારક રીતે અશુદ્ધિઓ દૂર કરી શકે છે અને બજારની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે સોનાની શુદ્ધતામાં સુધારો કરી શકે છે.

થિયોરિયા ગોલ્ડ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને અસર કરતા પરિબળો

ઓરની ખનિજ રચના

ઓરની ખનિજ રચના થિયોરિયા સોનાના નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. કાચા માલમાં રહેલા કોપર, બિસ્મથ ઓક્સાઇડ એસિડ અને થિયોરિયા સાથે સંકુલમાં ઓગળી જશે, જેનાથી સોનાના થિયોરિયા લીચિંગની અસર ઓછી થશે અને થિયોરિયાનો વપરાશ વધશે. વધુમાં, જો કાચા માલમાં મોટી માત્રામાં એસિડ-દ્રાવ્ય પદાર્થો (જેમ કે ડાયવેલેન્ટ આયર્ન, કાર્બોનેટ, નોન-ફેરસ મેટલ ઓક્સાઇડ, વગેરે) અને ઘટાડતા ઘટકો હોય, તો તે ઓક્સિડન્ટ્સ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડનો વપરાશ વધારશે અને સોનાના લીચિંગ દર ઘટાડશે. જો કે, કોપર, આર્સેનિક, એન્ટિમોની અને સીસા જેવા સલ્ફાઇડ ખનિજો સોનાના થિયોરિયા લીચિંગ પર પ્રમાણમાં ઓછી હાનિકારક અસર કરે છે, જે થિયોરિયા-આધારિત સોનાના નિષ્કર્ષણને જટિલ પ્રત્યાવર્તન સોનાના ખનિજ કાચા માલમાંથી પસંદગીયુક્ત રીતે સોનું અને ચાંદી કાઢવાનું શક્ય બનાવે છે.

ઓરમાં સોનાના કણોનું કદ

ઓરમાં સોનાના કણોનું કદ સોનાના લીચિંગ દરને અસર કરતા પરિબળોમાંનું એક છે. સામાન્ય રીતે, સોનાના કણોનું કદ જેટલું નાનું હોય છે, તેનો ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર તેટલો મોટો હોય છે અને થિયોરિયા દ્રાવણ સાથે સંપર્ક કરવો તેટલો સરળ હોય છે, જેના પરિણામે લીચિંગ દર વધારે હોય છે. તેથી, ઓર તૈયારીના તબક્કામાં, ઓરમાં રહેલા સોનાના કણોને સંપૂર્ણપણે ખુલ્લા કરવા અને લીચિંગ પ્રક્રિયાને સરળ બનાવવા માટે યોગ્ય ગ્રાઇન્ડીંગ કામગીરી જરૂરી છે.

તાપમાન

થિયોરિયા સોનાના નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા પર તાપમાનની બેવડી અસર પડે છે. એક તરફ, તાપમાનમાં વધારો કરવાથી રિએક્ટન્ટ્સના પ્રસરણ દર અને સોના અને થિયોરિયા વચ્ચે પ્રતિક્રિયા દરમાં વધારો થઈ શકે છે, જેના કારણે સોનાના લીચિંગ દરમાં વધારો થાય છે. બીજી તરફ, થિયોરિયામાં નબળી થર્મલ સ્થિરતા હોય છે. જ્યારે તાપમાન ખૂબ વધારે હોય છે, ત્યારે થિયોરિયા હાઇડ્રોલિસિસ અને વિઘટન માટે સંવેદનશીલ હોય છે, જે નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયામાં તેની અસરકારકતા ઘટાડે છે. સામાન્ય રીતે, થિયોરિયા લીચિંગ પ્રક્રિયાનું તાપમાન 55 °C ની નીચે નિયંત્રિત કરવાનું વધુ સારું છે, અને ઘણા કિસ્સાઓમાં, તે ઓરડાના તાપમાને કરવામાં આવે છે.

દ્રાવણનું pH મૂલ્ય

જેમ અગાઉ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, દ્રાવણનું pH મૂલ્ય થિયોરિયાની સ્થિરતા અને સોનાના લીચિંગ અસર સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. થિયોરિયા એસિડિક માધ્યમમાં સ્થિર છે, અને યોગ્ય એસિડિક વાતાવરણ ગોલ્ડ-થિયોરિયા સંકુલના નિર્માણ માટે અનુકૂળ છે. જો કે, જો pH મૂલ્ય ખૂબ ઓછું હોય, તો તે માત્ર એસિડ-દ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓની માત્રામાં વધારો કરશે નહીં પરંતુ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા માટે અનુકૂળ ન હોય તેવી આડ પ્રતિક્રિયાઓનું કારણ પણ બની શકે છે. તેથી, શ્રેષ્ઠ નિષ્કર્ષણ અસર સુનિશ્ચિત કરવા માટે દ્રાવણના pH મૂલ્યનું ચોક્કસ નિયંત્રણ જરૂરી છે.

થિયોરિયા અને ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટની સાંદ્રતા

થિયોરિયાની સાંદ્રતા સોના-થિયોરિયા સંકુલના નિર્માણ પર સીધી અસર કરે છે. સામાન્ય રીતે, થિયોરિયાની સાંદ્રતા વધારવાથી સોનાના લીચિંગ દરમાં વધારો થઈ શકે છે. જો કે, ખર્ચ અને પર્યાવરણીય પરિબળોને ધ્યાનમાં લેતા, થિયોરિયાની સાંદ્રતાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની જરૂર છે. ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટનો પ્રકાર અને સાંદ્રતા પણ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. ઓરમાં સોનાનું સતત ઓક્સિડેશન સુનિશ્ચિત કરવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ જરૂરી છે, પરંતુ વધુ પડતા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ થિયોરિયાના ઓક્સિડેશન અને વિઘટન તરફ દોરી શકે છે, જેનાથી થિયોરિયાની ઉપયોગિતા કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે.

થિયોરિયા ગોલ્ડ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાના ફાયદા

1. ઝડપી લીચિંગ ગતિ: સાયનાઇડેશન જેવી કેટલીક પરંપરાગત સોનું નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓની તુલનામાં, થિયોરિયા સોનું નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા પ્રમાણમાં ઝડપી લીચિંગ ગતિ ધરાવે છે. એસિડિક માધ્યમમાં ગોલ્ડ-થિયોરિયા સંકુલનું નિર્માણ સોનાને ઝડપથી ઓગાળી શકે છે, જે નિષ્કર્ષણ સમયને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે.

2. ઓછી ઝેરી: થીઓરિયા ઓછી ઝેરી છે સાઇનાઇડ પરંપરાગત સાયનાઇડેશન પદ્ધતિઓમાં વપરાય છે. સાયનાઇડ ખૂબ જ ઝેરી છે અને પર્યાવરણ અને માનવ સ્વાસ્થ્ય માટે ગંભીર ખતરો છે. સોનાના નિષ્કર્ષણમાં થિયોરિયાનો ઉપયોગ ઝેરી પદાર્થો સાથે સંકળાયેલા સંભવિત પર્યાવરણીય અને સલામતી જોખમોને ઘટાડે છે.

3. સારી પસંદગી: મોટાભાગની ધાતુઓ સિવાય થિયોરિયા જટિલ આયનોની પ્રમાણમાં ઓછી સ્થિરતાને કારણે બુધ, થિયોરિયા-આધારિત સોનાની નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયામાં સોના માટે ઉચ્ચ પસંદગી છે. તે વિવિધ ધાતુની અશુદ્ધિઓ ધરાવતા જટિલ અયસ્કમાંથી અસરકારક રીતે સોનું કાઢી શકે છે, જે નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયામાં અશુદ્ધિઓના દખલને ઘટાડે છે.

4. સરળ પોસ્ટ - સોલ્યુશનની સારવાર: સોનું કાઢવાની પ્રક્રિયા પછી, થિયોરિયા ધરાવતા દ્રાવણની સારવાર કરવી પ્રમાણમાં સરળ છે. ઉદાહરણ તરીકે, સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિના તબક્કામાં, ધાતુ બદલવાની અથવા ઇલેક્ટ્રોવિનિંગ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ સોનાને દ્રાવણથી પ્રમાણમાં સરળતાથી અલગ કરી શકે છે, અને બાકીના દ્રાવણને પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ ઘટાડવા માટે વધુ સારવાર આપી શકાય છે.

ઉપસંહાર

થિયોરિયા ગોલ્ડ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા સોનાના નિષ્કર્ષણના ક્ષેત્રમાં એક આશાસ્પદ પદ્ધતિ છે. તેના સિદ્ધાંતો, કાર્યકારી પગલાં, પ્રભાવશાળી પરિબળો અને ફાયદાઓને સમજીને, ખાણકામ કંપનીઓ અને સંશોધકો સોનાના નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા, ખર્ચ ઘટાડવા અને પર્યાવરણીય અસરોને ઘટાડવા માટે પ્રક્રિયાને વધુ સારી રીતે ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકે છે. જોકે હજુ પણ કેટલાક પડકારોનો સામનો કરવાનો બાકી છે, જેમ કે થિયોરિયાના વપરાશને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવો અને વિવિધ ઓર પરિસ્થિતિઓમાં પ્રક્રિયાની સ્થિરતામાં સુધારો કરવો, આ ક્ષેત્રમાં સતત સંશોધન અને નવીનતા ચોક્કસપણે થિયોરિયા ગોલ્ડ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાના વધુ વિકાસ અને એપ્લિકેશનને પ્રોત્સાહન આપશે.