સોડિયમ સાયનાઇડ ગોલ્ડ નિષ્કર્ષણમાં લીચિંગ એઇડ્સની ભૂમિકા

પરિચય

સોનાના નિષ્કર્ષણમાં સાયનાઇડ લીચિંગ લાંબા સમયથી એક પ્રબળ પદ્ધતિ રહી છે કારણ કે તેની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને પ્રમાણમાં ઓછી કિંમત છે. જોકે, આ પ્રક્રિયામાં પડકારો છે, જેમ કે લાંબા સમય સુધી લીચિંગ સમયની જરૂરિયાત, ઉચ્ચ સાયનાઇડ વપરાશ અને સોનાના વિસર્જનને અવરોધી શકે તેવા પ્રત્યાવર્તન ખનિજોની હાજરી. આ તે જગ્યા છે જ્યાં લીચિંગ એડ્સ ભૂમિકા ભજવે છે. લીચિંગ એડ્સ એ પદાર્થો છે જે સોનાના નિષ્કર્ષણને વધારવા માટે સાયનાઇડ લીચિંગ દ્રાવણમાં ઉમેરવામાં આવે છે, જે સોનાની ખાણકામ માટે વધુ કાર્યક્ષમ અને ખર્ચ-અસરકારક અભિગમ પ્રદાન કરે છે.

લીચિંગ એઇડ્સ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

ઓગળેલા ઓક્સિજનમાં વધારો

ઘણા લીચિંગ એઇડ્સના મુખ્ય કાર્યોમાંનું એક સાઇનાઇડ દ્રાવણમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનું પ્રમાણ વધારવાનું છે. સાઇનાઇડ દ્રાવણમાં સોનાને ઓગળવા માટે, સોનાના ઓક્સિડેશન અને તેના પછીના સાઇનાઇડ આયનો સાથેના સંયોજનને સરળ બનાવવા માટે ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે ઓક્સિજનની જરૂર પડે છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં, હવામાંથી પૂરો પાડવામાં આવતો ઓક્સિજન ઘણીવાર અપૂરતો હોય છે, જે સોનાના ઓગળવાના દરને મર્યાદિત કરે છે. પેરોક્સાઇડ અને પર્સલ્ફેટ જેવા લીચિંગ એઇડ્સ તૂટી શકે છે અને ઓક્સિજન મુક્ત કરી શકે છે, જેનાથી સ્લરીમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનની સાંદ્રતા વધે છે. ઉદાહરણ તરીકે, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ વિઘટિત થાય છે જેથી સોના અને સાઇનાઇડ વચ્ચેની પ્રતિક્રિયા માટે ઓક્સિજનનો વધારાનો સ્ત્રોત પૂરો પાડી શકાય.

ગેલ્વેનિક કોષો (ભારે ધાતુના ક્ષાર) ની રચના

કેટલાક ભારે ધાતુના ક્ષાર, જેમ કે સીસાના ક્ષાર, બુધના ક્ષાર અને બિસ્મથ ક્ષાર, સ્થાનિક ગેલ્વેનિક કોષો બનાવીને લીચિંગ સહાયક તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. જ્યારે સાયનાઇડ સ્લરીમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે આ ભારે ધાતુઓ સોનાના કણોની સપાટી પર જમા થાય છે. આ સોના અને જમા થયેલ ભારે ધાતુ વચ્ચે સંભવિત તફાવત બનાવે છે, જે સોનાના વિસર્જનને વેગ આપે છે. સોનું એનોડ તરીકે કાર્ય કરે છે જ્યાં ઓક્સિડેશન થાય છે, અને ભારે ધાતુથી કોટેડ વિસ્તાર કેથોડ તરીકે કાર્ય કરે છે. આ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ જેવી પ્રક્રિયા સોનાના લીચિંગ દરને નોંધપાત્ર રીતે ઝડપી બનાવે છે.

ચેલેશન અને અશુદ્ધિ દૂર કરવી

કેટલાક લીચિંગ એડ્સ ઓરમાં હાજર અશુદ્ધિઓ સાથે જોડાઈ શકે છે અથવા દૂર કરી શકે છે જે સાયનાઇડ લીચિંગ પ્રક્રિયામાં દખલ કરી શકે છે. તાંબુ, જસત, આયર્ન જેવા ધાતુ આયનો ધરાવતા અયસ્કમાં, આ અશુદ્ધિઓ સાયનાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે, તેનું સેવન કરી શકે છે અને સોનાના વિસર્જન માટે ઉપલબ્ધ માત્રા ઘટાડી શકે છે. લીચિંગ એઇડ્સમાં ચેલેટીંગ એજન્ટો આ અશુદ્ધિઓ આયનો સાથે સ્થિર સંકુલ બનાવે છે, તેમને દૂર રાખે છે અને સાયનાઇડ સાથેની તેમની પ્રતિક્રિયાને અટકાવે છે. આ માત્ર સાયનાઇડનો વપરાશ ઘટાડે છે પરંતુ સોના-લીચિંગ પ્રક્રિયાની એકંદર કાર્યક્ષમતામાં પણ સુધારો કરે છે.

લીચિંગ એઇડ્સના પ્રકારો અને તેમની ચોક્કસ ભૂમિકાઓ

ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો

1.પેરોક્સાઇડ્સ

• હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ : હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ એ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા ઓક્સિડાઇઝિંગ લીચિંગ એઇડ્સમાંનું એક છે. તે સાયનાઇડ દ્રાવણમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઝડપથી વધારી શકે છે. ઔદ્યોગિક ઉપયોગોમાં, સાયનાઇડ લીચિંગ સિસ્ટમમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ઉમેરવાથી લીચિંગનો સમય નોંધપાત્ર રીતે ઓછો થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કેટલીક સોનાની ખાણોમાં, જ્યારે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનો ઉપયોગ લીચિંગ એઇડ તરીકે કરવામાં આવે છે ત્યારે લીચિંગનો સમય 50% સુધી ઘટાડી શકાય છે. તે સાયનાઇડનો વપરાશ ઘટાડવામાં પણ મદદ કરે છે કારણ કે સોનાનું ઉન્નત ઓક્સિડેશન સાયનાઇડનો વધુ કાર્યક્ષમ ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

• કેલ્શિયમ પેરોક્સાઇડ : કેલ્શિયમ પેરોક્સાઇડ ખાસ કરીને ઉચ્ચ સલ્ફર સામગ્રીવાળા અયસ્કમાં ઉપયોગી છે. તે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ કરતાં વધુ ધીમેથી વિઘટિત થાય છે, જે ઓક્સિજનનું વધુ સતત પ્રકાશન પૂરું પાડે છે. વધુમાં, તે સલ્ફર ધરાવતા ખનિજો દ્વારા સાયનાઇડના ઉત્પ્રેરક વિઘટનને ઘટાડી શકે છે. ઉચ્ચ સલ્ફરવાળા સોનાના અયસ્કમાં, લીચિંગ સહાય તરીકે કેલ્શિયમ પેરોક્સાઇડનો ઉપયોગ પરંપરાગત સાયનાઇડ લીચિંગની તુલનામાં સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિમાં 10-15% વધારો કરી શકે છે.

• બેરિયમ પેરોક્સાઇડ : બેરિયમ પેરોક્સાઇડમાં ઓક્સિજનનું ધીમું અને સ્થિર પ્રકાશન પૂરું પાડવાનો એક અનોખો ગુણધર્મ છે. આ લાંબા સમય સુધી સ્લરીમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનું સતત ઊંચું પ્રમાણ સુનિશ્ચિત કરે છે. બેરિયમ પેરોક્સાઇડના ઉમેરામાં વધારા સાથે સોનાના વિસર્જનનો દર રેખીય રીતે વધે છે, જ્યારે સાયનાઇડનો વપરાશ પ્રમાણમાં સ્થિર રહે છે. તેને તૈયાર કરવું અને વ્યવહારિક ખાણકામ કામગીરીમાં લાગુ કરવું પણ સરળ છે.

2. પર્સલ્ફેટ્સ

• પર્સલ્ફેટ્સ મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે. જ્યારે સાયનાઇડ લીચિંગ સિસ્ટમમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ખૂબ જ પ્રતિક્રિયાશીલ સલ્ફેટ રેડિકલ બનાવે છે. આ રેડિકલ સોનાને મોલેક્યુલર ઓક્સિજન કરતાં વધુ અસરકારક રીતે ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે, જેના કારણે સોનાના લીચિંગ દરમાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઓક્સિજન સ્ત્રોત તરીકે હવા સાથે પરંપરાગત સાયનાઇડ લીચિંગની તુલનામાં સોનાના વિસર્જન દરમાં 8 ગણો વધારો થઈ શકે છે.

ભારે ધાતુના ક્ષાર

૧.સીસાના ક્ષાર

• સાયનાઇડ લીચિંગમાં સીસાના ક્ષારનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. પાયરાઇટ અને આર્સેનોપાયરાઇટ જેવા સલ્ફાઇડ ખનિજો ધરાવતા અયસ્કમાં, આ ખનિજો સાયનાઇડ અને ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે, તેમનો વપરાશ કરી શકે છે અને સોનાના લીચિંગની કાર્યક્ષમતા ઘટાડી શકે છે. સીસાના ક્ષાર સલ્ફાઇડ ખનિજોની સપાટી પર એક નિષ્ક્રિય સ્તર બનાવી શકે છે, જે સાયનાઇડ અને ઓક્સિજન સાથે તેમની પ્રતિક્રિયાને અટકાવે છે. તે જ સમયે, સીસું સોના સાથે ગેલ્વેનિક કોષ બનાવી શકે છે, જે સોનાના વિસર્જનને પ્રોત્સાહન આપે છે. કેનેડિયન સાયનાઇડ પ્લાન્ટમાં, સીસાના ક્ષાર ઉમેરીને અને યોગ્ય ઓગળેલા ઓક્સિજન સાંદ્રતા જાળવી રાખીને, સાયનાઇડેશન પર સલ્ફાઇડ ખનિજોની પ્રતિકૂળ અસરોને સફળતાપૂર્વક દૂર કરવામાં આવી હતી, જેના પરિણામે સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિમાં 10 - 15% વધારો થયો હતો.

2. બુધ અને બિસ્મથ ક્ષાર

• સાયનાઇડ લીચિંગમાં પારાના ક્ષાર અને બિસ્મથ ક્ષાર પણ પ્રવેગક તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. સીસાના ક્ષારની જેમ, તેઓ સોના સાથે ગેલ્વેનિક કોષો બનાવી શકે છે, જે લીચિંગ દરમાં વધારો કરે છે. જોકે, પારાના ઝેરી ગુણધર્મો અને બિસ્મથની પ્રમાણમાં ઊંચી કિંમતને કારણે, સીસાના ક્ષારની તુલનામાં તેમનો ઉપયોગ વધુ મર્યાદિત છે. પરંતુ કેટલાક ચોક્કસ કિસ્સાઓમાં જ્યાં ઓરમાં અનન્ય ગુણધર્મો હોય છે, આ ક્ષારને હજુ પણ અસરકારક લીચિંગ સહાયક તરીકે ગણી શકાય.

ચેલેટીંગ એજન્ટો અને અન્ય

૧. સાઇટ્રિક એસિડ

• સાયનાઇડ સોનાના નિષ્કર્ષણમાં લીચિંગ સહાય તરીકે સાઇટ્રિક એસિડનો ઉપયોગ કરી શકાય છે . તાંબુ, જસત, આયર્ન જેવા ધાતુ આયનો ધરાવતા અયસ્કમાં, આ આયનો સાયનાઇડ અને ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જેનાથી સોનાના લીચિંગની કાર્યક્ષમતા ઓછી થાય છે. સાઇટ્રિક એસિડ આ ધાતુ આયનો સાથે જોડાઈ શકે છે, સ્થિર સંકુલ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તે કોપર-સાઇટ્રેટ સંકુલ બનાવે છે. આ માત્ર આ અશુદ્ધ આયનો દ્વારા સાયનાઇડ અને ઓક્સિજનનો વપરાશ ઘટાડે છે, પરંતુ ગેંગ્યુ ખનિજોને વિખેરવામાં પણ મદદ કરે છે, જેનાથી એકંદર લીચિંગ વાતાવરણમાં સુધારો થાય છે. કેટલાક પ્રયોગશાળા પ્રયોગોમાં, સાયનાઇડ લીચિંગ દ્રાવણમાં સાઇટ્રિક એસિડ ઉમેરવાથી સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિમાં 5-10% વધારો થાય છે.

2. એમોનિયા આધારિત સંયોજનો

• કેટલાક કિસ્સાઓમાં, એમોનિયા-આધારિત સંયોજનોનો ઉપયોગ લીચિંગ સહાય તરીકે થઈ શકે છે, ખાસ કરીને તાંબુ-સોનાના ખનિજો ધરાવતા અયસ્કમાં. એમોનિયા તાંબુ આયનો સાથે સંકુલ બનાવી શકે છે, જે સોનાના સાયનાઇડ લીચિંગમાં તાંબુના હસ્તક્ષેપને ઘટાડે છે. લીચિંગ દ્રાવણમાં એમોનિયા-સાયનાઇડ ગુણોત્તરને સમાયોજિત કરીને, તાંબુના વિસર્જનને ઘટાડીને પસંદગીયુક્ત રીતે સોનાને ઓગાળી શકાય છે, જે પછીની સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રક્રિયાઓ માટે ફાયદાકારક છે.

એપ્લિકેશન કેસ

૧. ઓસ્ટ્રેલિયામાં સોનાની ખાણમાં

• આ ખાણમાં ઓછા-ગ્રેડ, ઉચ્ચ-સલ્ફરવાળા સોનાના અયસ્કનું પ્રક્રિયા કરવામાં આવી રહી હતી. લીચિંગ સહાય તરીકે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ અને સીસાના ક્ષારના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને, નોંધપાત્ર સુધારાઓ પ્રાપ્ત થયા. પરંપરાગત સાયનાઇડ લીચિંગની તુલનામાં સોનાના લીચિંગ દરમાં 8-10% નો વધારો થયો. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના ઉમેરાથી વધારાનો ઓક્સિજન પૂરો પડ્યો, જેનાથી સોનાનું ઓક્સિડેશન વધ્યું, જ્યારે સીસાના ક્ષારથી સલ્ફાઇડ ખનિજોની નકારાત્મક અસર અટકી ગઈ. સાયનાઇડનો વપરાશ પણ લગભગ 20% ઓછો થયો, જેના કારણે ખર્ચમાં નોંધપાત્ર બચત થઈ.

2. જટિલ અયસ્કનો વ્યવહાર કરતી ચીની સોનાની ખાણ

• આ ખાણમાં રહેલા ઓરમાં તાંબુ અને આયર્નની અશુદ્ધિઓનું પ્રમાણ વધુ હતું. સાયનાઇડ લીચિંગ પ્રક્રિયામાં લીચિંગ સહાય તરીકે સાઇટ્રિક એસિડનો ઉપયોગ કરીને, સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિ દર 70% થી વધીને 78% થયો. સાઇટ્રિક એસિડ તાંબુ અને આયર્ન આયનો સાથે બંધાયેલો હતો, જેનાથી સોના-સાયનાઇડ પ્રતિક્રિયામાં તેમનો હસ્તક્ષેપ ઓછો થયો. લીચિંગનો સમય પણ થોડો ઓછો થયો, જેનાથી ખાણકામ કામગીરીની એકંદર ઉત્પાદકતામાં સુધારો થયો.

લીચિંગ એઇડ્સ પસંદ કરવા અને વાપરવા માટેની વિચારણાઓ

૧. ઓર લાક્ષણિકતાઓ

• યોગ્ય લીચિંગ સહાય નક્કી કરવા માટે ઓરની રચના મહત્વપૂર્ણ છે. ઉચ્ચ-સલ્ફર ઓર માટે, કેલ્શિયમ પેરોક્સાઇડ અથવા બેરિયમ પેરોક્સાઇડ જેવા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો વધુ યોગ્ય હોઈ શકે છે કારણ કે તે ફક્ત ઓક્સિજન જ નહીં પરંતુ સલ્ફરની નકારાત્મક અસરને પણ ઘટાડી શકે છે. ઉચ્ચ સ્તરની અશુદ્ધિવાળા ધાતુ આયન ધરાવતા ઓરમાં, સાઇટ્રિક એસિડ અથવા એમોનિયા-આધારિત સંયોજનો જેવા ચેલેટીંગ એજન્ટોનો વિચાર કરવો જોઈએ.

૨. કિંમત - અસરકારકતા

• લીચિંગ સહાયની કિંમત, તેની ખરીદી કિંમત, પરિવહન અને સંગ્રહ સહિત, મૂલ્યાંકન કરવાની જરૂર છે. કેટલાક લીચિંગ સહાય, જેમ કે ચોક્કસ બિસ્મથ ક્ષાર, અસરકારક હોઈ શકે છે પરંતુ પ્રમાણમાં ખર્ચાળ હોઈ શકે છે. આવા કિસ્સાઓમાં, કિંમત અને સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિમાં સુધારો વચ્ચે સંતુલન સ્થાપિત કરવાની જરૂર છે. વધુમાં, લીચિંગ સહાયના ઉપયોગને કારણે સાયનાઇડ વપરાશ અને લીચિંગ સમયમાં ઘટાડો પણ ખર્ચ-અસરકારકતા વિશ્લેષણમાં ધ્યાનમાં લેવો જોઈએ.

3.પર્યાવરણની અસર

• સાયનાઇડ લીચિંગ પહેલાથી જ સાયનાઇડની ઝેરી અસરને કારણે પર્યાવરણીય ચિંતાઓ ધરાવે છે, તેથી લીચિંગ સહાયની પસંદગી કરતી વખતે તેની પર્યાવરણીય અસરને પણ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, કેટલાક ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો એવા ઉપ-ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરી શકે છે જેને યોગ્ય રીતે સારવાર આપવાની જરૂર છે. પારાના ક્ષારનો ઉપયોગ, જોકે કેટલાક કિસ્સાઓમાં અસરકારક છે, તેમની અતિશય ઝેરીતા અને પર્યાવરણીય જોખમોને કારણે ખૂબ પ્રતિબંધિત છે.

ઉપસંહાર

સાયનાઇડ સોનાના નિષ્કર્ષણમાં લીચિંગ એઇડ્સ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેઓ સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિ વધારીને, લીચિંગ સમય ઘટાડીને અને સાયનાઇડનો વપરાશ ઘટાડીને લીચિંગ પ્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે. વિવિધ પ્રકારના લીચિંગ એઇડ્સ, તેમની કાર્યકારી પદ્ધતિઓ અને ઓરની લાક્ષણિકતાઓના આધારે સૌથી યોગ્ય કેવી રીતે પસંદ કરવા તે સમજીને, સોનાના ખાણિયાઓ તેમની કામગીરીને શ્રેષ્ઠ બનાવી શકે છે. જેમ જેમ સોનાની માંગ વધતી જશે તેમ તેમ, સાયનાઇડ લીચિંગમાં લીચિંગ એઇડ્સનો ઉપયોગ વધુ વ્યાપક બનશે, જે વધુ ટકાઉ અને કાર્યક્ષમ સોનાની ખાણકામ પદ્ધતિઓમાં ફાળો આપશે.