સોનાની ખાણો માટે સાયનાઇડેશન વેટ લીચિંગ પદ્ધતિનો લાગુ પડતો અવકાશ અને પ્રક્રિયા પ્રવાહ

1. પરિચય

સોનાના ખાણકામમાં ઓરમાંથી સોનું કાઢવા માટે સાયનાઇડેશન વેટ લીચિંગ પદ્ધતિ એક મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયા છે. આ પદ્ધતિનો પોતાનો ચોક્કસ લાગુ પડતો અવકાશ અને સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત પ્રક્રિયા પગલાંઓની શ્રેણી છે, જે સોનાના સંસાધનોના કાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

2. લાગુ અવકાશ

૨.૧ ઓર કણ કદની આવશ્યકતા

વેટ લીચિંગ પદ્ધતિ માટે યોગ્ય સોનાના અયસ્કમાં સામાન્ય રીતે બારીક દાણાવાળા સોનાનો ફેલાવો હોય છે. જ્યારે ઓરમાં રહેલા સોનાના કણો ખૂબ જ બારીક હોય છે, ત્યારે ગુરુત્વાકર્ષણ વિભાજન જેવી સરળ ભૌતિક વિભાજન પદ્ધતિઓ દ્વારા તેમને અલગ કરવા મુશ્કેલ હોય છે. આવા કિસ્સાઓમાં, સાયનાઇડેશન વેટ લીચિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કેટલાક ઓક્સાઇડ-પ્રકારના સોનાના અયસ્કમાં, સોનું ઘણીવાર બારીક દાણાના સ્વરૂપમાં હોય છે, જેને વેટ લીચિંગ દ્વારા અસરકારક રીતે સારવાર આપી શકાય છે.

૨.૨ ઓર ગ્રેડની જરૂરિયાત

આ પદ્ધતિ ખાસ કરીને નીચા-ગ્રેડ અથવા અતિ-નીચા-ગ્રેડ સોનાના અયસ્ક માટે યોગ્ય છે. ઉચ્ચ-ગ્રેડ સોનાના અયસ્ક માટે, વધુ કાર્યક્ષમ અને ઓછો સમય લેતી નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓ પસંદ કરી શકાય છે. જો કે, નીચા-ગ્રેડના અયસ્ક માટે જ્યાં ઓરના એકમ દળ દીઠ સોનાનું પ્રમાણ પ્રમાણમાં ઓછું હોય છે, ત્યાં વેટ લીચિંગ પદ્ધતિ હજુ પણ ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં આર્થિક નિષ્કર્ષણ પ્રાપ્ત કરી શકે છે. વેટ લીચિંગ પ્રક્રિયાની પ્રમાણમાં ઓછી કિંમત તેને આવા અયસ્કની પ્રક્રિયા માટે એક સક્ષમ વિકલ્પ બનાવે છે.

૨.૩ ઓર અભેદ્યતાની જરૂરિયાત

ઓછી અભેદ્યતા ધરાવતા અયસ્ક પણ વેટ લીચિંગ માટે યોગ્ય છે. જો અયસ્કમાં સારી અભેદ્યતા હોય, તો સાયનાઇડ દ્રાવણ ખૂબ ઝડપથી ઓરમાંથી પસાર થઈ શકે છે, જેના પરિણામે સાયનાઇડ અને સોના વચ્ચે સંપર્ક સમય પૂરતો નથી, અને આમ સોનાના લીચિંગ દરમાં ઘટાડો થાય છે. તેનાથી વિપરીત, ઓછી અભેદ્યતા ધરાવતા અયસ્ક માટે, વેટ લીચિંગ પદ્ધતિ ઓરમાં સાયનાઇડ દ્રાવણના પ્રવાહ દર અને સંપર્ક સમયને નિયંત્રિત કરી શકે છે જેથી વધુ સારા લીચિંગ પરિણામો મળે. ઉદાહરણ તરીકે, આયર્ન ઓક્સાઇડ-કેપિંગ-પ્રકારના અયસ્ક જેમાં બારીક દાણાવાળું સોનું હોય છે અને ઓક્સિડાઇઝ્ડ ક્વાર્ટઝ-નસ-પ્રકારના અયસ્ક જેમાં બારીક દાણાવાળું સોનું હોય છે તેમાં ઘણીવાર પ્રમાણમાં ઓછી અભેદ્યતા હોય છે અને તે વેટ લીચિંગ માટે એકદમ યોગ્ય હોય છે. વેટ લીચિંગ પદ્ધતિ આવા અયસ્ક માટે 70-90% નો લાભકારી પુનઃપ્રાપ્તિ દર પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

3. પ્રક્રિયા પ્રવાહ

૩.૧ લીચિંગ વેટ્સની તૈયારી

આ પ્રક્રિયામાં વપરાતા લીચિંગ વેટ્સ સામાન્ય રીતે લાકડા, લોખંડ અથવા કોંક્રિટ જેવી સામગ્રીથી બનેલા હોય છે. વેટનો તળિયું સપાટ અથવા સહેજ ઢાળેલું હોઈ શકે છે, અને આકાર ગોળાકાર, લંબચોરસ અથવા ચોરસ હોઈ શકે છે. વેટની અંદર, છિદ્રિત એસિડ-પ્રતિરોધક પ્લેટોથી બનેલું ખોટા તળિયું સ્થાપિત કરવામાં આવે છે. ખોટા તળિયું પર ફિલ્ટર કાપડ નાખવામાં આવે છે, અને લાકડાના પટ્ટાઓ અથવા કાટ-પ્રતિરોધક ધાતુના પટ્ટાઓથી બનેલું ગ્રીડ ફિલ્ટર કાપડ પર ઢંકાયેલું હોય છે. ખોટા તળિયુંનો ઉપયોગ ઓરને ફિલ્ટર કરવા અને ટેકો આપવા માટે થાય છે. લીચિંગ પ્રક્રિયા શરૂ કરતા પહેલા, ખાતરી કરવી જરૂરી છે કે વેટ્સ, ખાસ કરીને લીચિંગ વેટ અને નબળા-પ્રવાહી વેટ, અભેદ્ય અને મૂળભૂત રીતે શુષ્ક છે.

૩.૨ ઓર પ્રીટ્રીટમેન્ટ - ક્રશિંગ અને સ્ક્રીનીંગ

ખાણમાંથી કાઢેલા સોનાના કણવાળા અયસ્કને ચોક્કસ કણ કદ સુધી કચડી નાખવાની જરૂર છે. સૌપ્રથમ, અયસ્કને સરળ વિયોજન માટે ક્રશિંગ તબક્કામાં ખવડાવવામાં આવે છે. જરૂરી અયસ્કના કણ કદના આધારે, બરછટ-ક્રશિંગ, મધ્યમ-ક્રશિંગ અને બારીક-ક્રશિંગ કામગીરી હોય છે. સામાન્ય રીતે, બરછટ-ક્રશિંગ માટે જડબાના ક્રશરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે કણના કદને લગભગ 50 - 100 મીમી સુધી ઘટાડી શકે છે. પછી, મધ્યમ-ક્રશિંગ અને બારીક-ક્રશિંગ કામગીરી માટે શંકુ ક્રશરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે કણના કદને 5 - 25 મીમીની રેન્જમાં ઘટાડે છે. ક્રશિંગ પછી, એકસમાન કણ કદ સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઓરને વાઇબ્રેટિંગ સ્ક્રીન દ્વારા સ્ક્રીન કરવામાં આવે છે. બરછટ-દાણાવાળા અયસ્ક જે જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરતા નથી તેમને ફરીથી ક્રશિંગ માટે ક્રશરમાં પરત કરવામાં આવે છે, અને લાયક-કદના અયસ્ક આગળના પગલામાં પ્રવેશ કરે છે.

૩.૩ લીચિંગ પ્રક્રિયા

1. વેટમાં અયસ્ક ભરવાનું : કચડી નાખેલા અને સ્ક્રીન કરેલા અયસ્કને લીચિંગ વેટમાં ભરવામાં આવે છે.

2. લીચિંગ સોલ્યુશન તૈયાર કરવું : નબળા પ્રવાહી વેટમાં, લીચિંગ એજન્ટ તરીકે આલ્કલાઇન સાયનાઇડ સોલ્યુશન તૈયાર કરવામાં આવે છે. સાયનાઇડ સોલ્યુશનની સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે ચોક્કસ શ્રેણીમાં નિયંત્રિત થાય છે, સામાન્ય રીતે 0.05% - 0.1%, જે ચોક્કસ ઓર ગુણધર્મો અનુસાર પ્રયોગો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ સાંદ્રતા પર્યાવરણીય અસરને ઓછામાં ઓછી કરતી વખતે કાર્યક્ષમ સોનાના નિષ્કર્ષણની ખાતરી કરી શકે છે.

3. લીચિંગ ઓપરેશન : તૈયાર કરેલા લીચિંગ સોલ્યુશનને લીચિંગ વેટમાં પમ્પ કરવામાં આવે છે. લીચિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, લીચિંગ સોલ્યુશન ધીમે ધીમે ઓર સ્તરમાંથી પસાર થાય છે. ઓરમાં રહેલું સોનું ઓક્સિજનની ક્રિયા હેઠળ દ્રાવણમાં રહેલા સાયનાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે (સામાન્ય રીતે, હવા વેટમાં દાખલ કરવામાં આવે છે). મુખ્ય રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા સમીકરણ છે: \(4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH\). આ પ્રતિક્રિયામાં, સોનું દ્રાવ્ય સોનું - સાયનાઇડ સંકુલ બનાવે છે અને દ્રાવણમાં ઓગળી જાય છે. લીચિંગ સમય પ્રમાણમાં લાંબો હોય છે, સામાન્ય રીતે ઘણા દિવસોથી લઈને કેટલાક અઠવાડિયા સુધીનો હોય છે, જે ઓરની પ્રકૃતિ, ઓરના કણોનું કદ અને લીચિંગ સોલ્યુશનની સાંદ્રતા જેવા પરિબળો પર આધાર રાખે છે. લીચિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, લીચિંગ સોલ્યુશનની સાંદ્રતા, દ્રાવણનું pH મૂલ્ય અને દ્રાવણમાં સોનાની સામગ્રી નિયમિતપણે શોધવી જરૂરી છે જેથી ખાતરી કરી શકાય કે લીચિંગ પ્રતિક્રિયા શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓમાં આગળ વધે છે.

૩.૪ સોનાનું વિભાજન - બેરિંગ દ્રાવણ (સમૃદ્ધ - પ્રવાહી)

જ્યારે લીચિંગ ચોક્કસ સમય સુધી પહોંચે છે અને શોધ દ્વારા, જ્યારે પ્રવાહીની સાંદ્રતા અને ગ્રેડ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે, ત્યારે ગોલ્ડ - બેરિંગ સોલ્યુશન (સમૃદ્ધ - પ્રવાહી) વેટના તળિયેથી બહાર કાઢવામાં આવે છે. સમૃદ્ધ - પ્રવાહીમાં ઓગળેલા ગોલ્ડ - સાયનાઇડ સંકુલ હોય છે અને સોનું પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે તેની વધુ પ્રક્રિયા કરવાની જરૂર છે.

૩.૪ સોનાની રિકવરી

1. ઝીંક પાવડર (શીટ) વિસ્થાપન પદ્ધતિ : સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિ માટેની એક સામાન્ય પદ્ધતિ ઝીંક પાવડર (શીટ) વિસ્થાપન પદ્ધતિ છે. ઝીંકમાં સોના કરતાં વધુ મજબૂત ઘટાડો ગુણધર્મ હોય છે. જ્યારે ઝીંક પાવડર અથવા ઝીંક શીટને સમૃદ્ધ પ્રવાહીમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયા થાય છે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા સમીકરણ છે: \(2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\). ઝીંક દ્વારા સોનાને સોનાના સાયનાઇડ સંકુલમાંથી વિસ્થાપિત કરવામાં આવે છે અને ઘન કણોના સ્વરૂપમાં અવક્ષેપિત થાય છે. વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયા પછી, ઘન - પ્રવાહી મિશ્રણને સોનાવાળા ઘન પદાર્થો મેળવવા માટે ફિલ્ટર કરવામાં આવે છે, જે પછી પીગળવા માટે વધુ પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.

2. સક્રિય કાર્બન શોષણ પદ્ધતિ : બીજી પદ્ધતિ સક્રિય કાર્બન શોષણ છે. સક્રિય કાર્બનમાં વિશાળ ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર અને મજબૂત શોષણ ક્ષમતા હોય છે. સમૃદ્ધ પ્રવાહી સક્રિય કાર્બનથી ભરેલા સ્તંભમાંથી પસાર થાય છે . દ્રાવણમાં રહેલા સોના-સાયનાઇડ સંકુલને સક્રિય કાર્બનની સપાટી પર શોષવામાં આવે છે. શોષણ પછી, શોષિત સોના (લોડેડ-કાર્બન) સાથે સક્રિય કાર્બનને દ્રાવણમાંથી અલગ કરવામાં આવે છે. પછી, લોડેડ-કાર્બનને ડિસોર્પ્શન ટ્રીટમેન્ટ આપવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, ડિસોર્પ્શન દ્રાવણ (જેમ કે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને સોડિયમ સાયનાઇડનું મિશ્રણ ) નો ઉપયોગ ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ પર સક્રિય કાર્બનમાંથી સોનાને ડિસોર્પ્શન કરવા માટે થાય છે. પછી ડિસોર્પ્શન કરેલા સોના-ધરાવતા દ્રાવણને સોનું મેળવવા માટે ઇલેક્ટ્રોલાઇઝ કરવામાં આવે છે.

૩.૬ પૂંછડીઓ અને કચરાના પ્રવાહીની સારવાર

1. પૂંછડીઓની સારવાર : સોનાની પુનઃપ્રાપ્તિ પછી, બાકીના પૂંછડીઓમાં હજુ પણ ચોક્કસ માત્રામાં સાયનાઇડ અને અન્ય અશુદ્ધિઓ હોય છે. પર્યાવરણીય સંરક્ષણની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે, પૂંછડીઓની સારવાર કરવાની જરૂર છે. એક સામાન્ય પદ્ધતિ એ છે કે સાયનાઇડનું વિઘટન અને દૂર કરવા માટે પૂંછડીઓમાં સોડિયમ મેટાબીસલ્ફાઇટ અને કોપર સલ્ફેટ જેવા રીએજન્ટ ઉમેરવા. સારવાર પછી, પૂંછડીઓને યોગ્ય રીતે સંગ્રહિત કરી શકાય છે અથવા વધુ પ્રક્રિયા કરી શકાય છે.

2. કચરો - પ્રવાહી પ્રક્રિયા : પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા કચરો - પ્રવાહીમાં સાયનાઇડ અને અન્ય હાનિકારક પદાર્થો પણ હોય છે. તેને રાસાયણિક અવક્ષેપ, આયન વિનિમય અને જૈવિક સારવાર જેવી પ્રક્રિયાઓ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવાની જરૂર છે જેથી રાષ્ટ્રીય વિસર્જન ધોરણોને પૂર્ણ કરવા માટે હાનિકારક પદાર્થોનું પ્રમાણ ઘટાડી શકાય.

4. નિષ્કર્ષ

સોનાના ખાણકામ ઉદ્યોગમાં, ખાસ કરીને ઝીણા દાણાવાળા, ઓછા ગ્રેડવાળા અને ઓછા અભેદ્યતા ધરાવતા સોનાના અયસ્ક માટે, સાયનાઇડેશન વેટ લીચિંગ પદ્ધતિનો પોતાનો અનોખો ઉપયોગ થાય છે. કડક પ્રક્રિયાના પગલાંની શ્રેણી દ્વારા, આ પદ્ધતિ અયસ્કમાંથી અસરકારક રીતે સોનું કાઢી શકે છે. જો કે, એ નોંધવું જોઈએ કે પ્રક્રિયામાં સાયનાઇડના ઉપયોગને કારણે, કામદારોની સલામતી સુનિશ્ચિત કરવા અને પર્યાવરણ પર થતી અસરને ઘટાડવા માટે કડક સલામતી અને પર્યાવરણીય સંરક્ષણ પગલાં લેવા જોઈએ. ખાણકામ તકનીકના સતત વિકાસ સાથે, આ પ્રક્રિયામાં વધુ સુધારા અને ઑપ્ટિમાઇઝેશનથી સોનાના નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થવાની અને પર્યાવરણીય મિત્રતા સુનિશ્ચિત કરતી વખતે ખર્ચમાં ઘટાડો થવાની અપેક્ષા છે.