સોનાની ખાણમાં સાયનાઇડ-નબળા પ્રવાહીની સારવાર પદ્ધતિઓ પર પ્રાયોગિક અભ્યાસ

પરિચય

સોનાના ખાણકામ ઉદ્યોગમાં, ની સારવાર સાઇનાઇડ-ખરાબ પ્રવાહી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. સાયનાઇડ-ખરાબ પ્રવાહી, જેમ કે સાયનાઇડેશન પ્રક્રિયામાં સોનું નિષ્કર્ષણ પછીના દ્રાવણમાં, વિવિધ પ્રદૂષકો, ખાસ કરીને સાયનાઇડ સંયોજનો હોય છે, જે યોગ્ય રીતે સારવાર ન કરવામાં આવે તો ગંભીર પર્યાવરણીય પ્રદૂષણનું કારણ બની શકે છે. તેથી, કાર્યક્ષમ અને ખર્ચ-અસરકારક વિકાસ કરવો સારવારની પદ્ધતિઓ સાયનાઇડ-નબળા પ્રવાહી માટે તાત્કાલિક કાર્ય છે. આ બ્લોગ પોસ્ટ ચોક્કસ ક્ષેત્રમાં સાયનાઇડ-નબળા પ્રવાહી માટે સારવાર પદ્ધતિઓના પ્રાયોગિક અભ્યાસ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે સોના ની ખાણ, જેનો ઉદ્દેશ્ય ઉદ્યોગ માટે મૂલ્યવાન આંતરદૃષ્ટિ અને સંદર્ભો પ્રદાન કરવાનો છે.

સાયનાઇડ-ગરીબ પ્રવાહી સારવાર પદ્ધતિઓનો ઝાંખી

સામાન્ય રીતે, સાયનાઇડ-નબળા પ્રવાહીની સારવાર પદ્ધતિઓને આશરે બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિઓ અને પુનઃપ્રાપ્તિ (પુનર્જીવન) પદ્ધતિઓ.

શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિઓ

૧.આલ્કલી-ક્લોરિન ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ

• આ નાશ કરવા માટે પ્રમાણમાં પરિપક્વ પદ્ધતિ છે સાયનાઇડ્સ ગંદા પાણીમાં અને ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ પ્લાન્ટ્સ, કોકિંગ પ્લાન્ટ્સ અને ગોલ્ડ સ્મેલ્ટિંગ પ્લાન્ટ્સમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. pH 11 - 12 ની સ્થિતિમાં. સાયનાઇડ્સ અને સાયનાઇડ ધરાવતા ગંદા પાણીમાં ધાતુના જટિલ આયનોને સાયનેટમાં ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે, અને પછી ક્લોરિન બીજી વખત ઉમેરવામાં આવે છે જેથી તેમને ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન, વગેરે.

• લાભો: આ પ્રક્રિયા પ્રમાણમાં પરિપક્વ છે, સારી સારવાર અસરો અને વ્યાપક ઉપયોગ સાથે. સારવાર પ્રક્રિયા સરળતાથી સ્વચાલિત થઈ શકે છે.

• ગેરફાયદામાં: સાયનાઇડ્સ રિસાયકલ કરી શકાતા નથી, સારવારનો ખર્ચ ઊંચો છે, અને તે આયર્ન-સાયનાઇડ સંકુલને દૂર કરી શકતું નથી. ગૌણ પ્રદૂષણની સમસ્યા પણ છે.

2.સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ - હવા ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ

• હલાવેલા પાત્રમાં, કચરો પ્રવાહી ઉમેરવામાં આવે છે, અને હવા અને SO₂ (પ્રવાહી અથવા ગેસ, અથવા સલ્ફાઇટ દ્રાવણ, અથવા તત્વ સલ્ફરને બાળીને મેળવવામાં આવે છે) દાખલ કરવામાં આવે છે. pH 7 - 10 પર નિયંત્રિત થાય છે. અને ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા એસિડને બેઅસર કરવા માટે ચૂનોનો ઉપયોગ થાય છે. પ્રતિક્રિયા માટે દ્રાવ્ય તાંબાની હાજરી (ઉત્પ્રેરક તરીકે) જરૂરી છે.

• ઇન્કો - SO₂/એર ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ આયર્ન-સાયનાઇડ્સ સહિત તમામ સાયનાઇડ્સનું વિઘટન કરી શકે છે, અને કેટલાક સલામત અને સસ્તા રીએજન્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને આયર્ન-સાયનાઇડ્સને અવક્ષેપિત અને દૂર કરી શકાય છે.

3.હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ પદ્ધતિ

• આ પ્રક્રિયા ઓછી સાંદ્રતાવાળા સાયનાઇડ ધરાવતા ગંદા પાણીની સારવાર માટે યોગ્ય છે. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ટેઇલિંગ્સમાં સાયનાઇડને પ્રમાણમાં નબળા અને સરળતાથી હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ સાયનિક એસિડ (HCNO) માં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે, જે પછી વધુ ઓક્સિડેશન અને હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે.

4. ઓઝોન ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ

• ઓઝોન એક મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે. જ્યારે સાયનાઇડ ધરાવતા ગંદા પાણીની સારવાર માટે ઉપયોગ થાય છે, ત્યારે તે આલ્કલી-ક્લોરિન ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ કરતાં વધુ સંપૂર્ણ હોય છે, જેમાં સાયનાઇડ દૂર કરવાની વધુ સારી અસરો હોય છે. ઓઝોનેશન પછી, ગંદા પાણીના દ્રાવણમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનું પ્રમાણ વધે છે, જેને રિસાયક્લિંગ માટે સાયનાઇડેશન સિસ્ટમમાં પાછું લાવી શકાય છે, જેનાથી સોનાનું વિસર્જન સરળ બને છે અને સોનાના લીચિંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે.

• લાભો: કામગીરી સરળ અને અનુકૂળ છે, નિયંત્રિત કરવામાં સરળ છે, અને ઉત્પાદન ઓટોમેશનની ડિગ્રી ઊંચી છે. ઓઝોનનું ઉત્પાદન સ્થળ પર જ કરી શકાય છે, જે અસુવિધાજનક પરિવહન પરંતુ પૂરતા પાવર સપ્લાયવાળા સાયનાઇડેશન પ્લાન્ટ્સ માટે ખૂબ મહત્વનું છે. શુદ્ધિકરણ કાર્યક્ષમતા ઊંચી છે, અને કોઈ ગૌણ પ્રદૂષણ ઉત્પન્ન થતું નથી.

• ગેરફાયદામાં: ઓઝોન ઉત્પન્ન કરવા માટે વીજ વપરાશ મોટો છે, અને ઉત્પાદન ખર્ચ ઊંચો છે, જે તેના વ્યાપક ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે.

5.ઇલેક્ટ્રોલિટીક ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ

• વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પહેલાં, સૌપ્રથમ સાયનાઇડ-નબળા પ્રવાહીના pH ને >7 પર સમાયોજિત કરો. થોડી માત્રામાં મીઠું ઉમેરો, એનોડ તરીકે ગ્રેફાઇટ અને કેથોડ તરીકે ટાઇટેનિયમ પ્લેટનો ઉપયોગ કરો, અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ તરીકે આલ્કલાઇન કોપર - ઝીંક જલીય દ્રાવણનો ઉપયોગ કરો. જ્યારે ડાયરેક્ટ કરંટ પસાર થાય છે, ત્યારે કેથોડ પર ધાતુ કોપર અને ઝીંક ઉત્પન્ન થાય છે, અને હાઇડ્રોજન પણ ઉત્પન્ન થાય છે. એનોડ પર, CN⁻ CNO⁻, CO₂, N₂ માં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે, અને Cl⁻ Cl₂ માં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે, અને Cl₂ HClO ઉત્પન્ન કરવા માટે દ્રાવણમાં પ્રવેશ કરે છે.

૬. સૂક્ષ્મજીવાણુ ઓક્સિડેશન પદ્ધતિ

• આ પદ્ધતિ સુક્ષ્મસજીવોના બાયોકેમિકલ ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરીને સાયનાઇડ્સ, થિયોસાયનેટ્સ અને આયર્ન-સાયનાઇડ્સનું વિઘટન કરે છે, એમોનિયા, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને સલ્ફેટ ઉત્પન્ન કરે છે, અથવા સાયનાઇડ્સને ફોર્મામાઇડમાં હાઇડ્રોલાઇઝ કરે છે. તે જ સમયે, બેક્ટેરિયા ભારે ધાતુના આયનોને શોષી લે છે, જેના કારણે તેઓ બાયોફિલ્મ સાથે પડી જાય છે અને દૂર થાય છે.

• મહત્વપૂર્ણ સુવિધા: સાયનાઇડ દૂર કરવાનો વાજબી દર જાળવવા માટે તાપમાન હંમેશા 10℃ થી ઉપર રાખવું જરૂરી છે.

પુનઃપ્રાપ્તિ (પુનર્જન્મ) પદ્ધતિઓ

૧. એસિડિફિકેશન પદ્ધતિ

• આ પદ્ધતિનો મુખ્ય સિદ્ધાંત સાયનાઇડ ધરાવતા ગંદા પાણીમાં સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઉમેરવાનો, pH ને લગભગ 1.5 પર સમાયોજિત કરવાનો અને CN⁻ ને HCN માં રૂપાંતરિત કરવાનો છે. બહાર નીકળેલા HCN ગેસને શોષકમાં દાખલ કરવામાં આવે છે અને 20% - 30% સાયનાઇડ દ્રાવણ મેળવવા માટે આલ્કલાઇન દ્રાવણ (સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અથવા કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણ) દ્વારા શોષાય છે, જેને રિસાયકલ કરી શકાય છે.

• લાભો: આ પ્રક્રિયા સાયનાઇડ્સની પુનઃપ્રાપ્તિને મહત્તમ કરી શકે છે, સાયનાઇડ્સના અસરકારક ઉપયોગ દરમાં સુધારો કરી શકે છે અને ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડી શકે છે.

• ગેરફાયદામાં: એક વખતના રોકાણનો ખર્ચ મોટો છે, પ્રક્રિયાનો પ્રવાહ જટિલ છે, અને સારવાર કરાયેલ સાયનાઇડ ધરાવતા અવશેષ પ્રવાહી માટે ડિસ્ચાર્જ ધોરણોને પૂર્ણ કરવું મુશ્કેલ છે.

2. આયન વિનિમય પદ્ધતિ

• સાયનાઇડ-નબળા પ્રવાહીની સારવારમાં, આયન વિનિમય રેઝિનનો ઉપયોગ સાયનાઇડને સમૃદ્ધ બનાવવા માટે કરી શકાય છે.

૩.શોષણ પદ્ધતિ

• સક્રિય કાર્બન શોષણ: નું શોષણ સક્રિય કાર્બન મુખ્યત્વે તેના અસંખ્ય આંતરિક છિદ્રો અને મોટા ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર પર આધાર રાખે છે. શોષણ પ્રક્રિયામાં ભૌતિક શોષણ અને રાસાયણિક શોષણનો સમાવેશ થાય છે. સાયનાઇડને દૂર કરવાની મુખ્યત્વે ત્રણ રીતો છે: ઓક્સિડેશન, હાઇડ્રોલિસિસ અને સ્ટ્રિપિંગ. મુખ્ય પ્રક્રિયા એ સાયનાઇડ ધરાવતા ગંદા પાણીમાં સાયનાઇડ્સની ઓક્સિડેટીવ વિઘટન પ્રતિક્રિયા છે જેમાં સક્રિય કાર્બનની સપાટી પર હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ હોય છે.

૪.દ્રાવ્ય નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ

• સાયનાઇડ-નબળા પ્રવાહીમાંથી મૂલ્યવાન ઘટકો અને સાયનાઇડ કાઢવા માટે દ્રાવકોનો ઉપયોગ થાય છે.

૫. પ્રવાહી પટલ પદ્ધતિ

• સાયનાઇડ-નબળા પ્રવાહીની સારવારમાં, તેલ-માં-પાણી પ્રણાલીનો મુખ્યત્વે ઉપયોગ થાય છે. મૂળ સિદ્ધાંત છે: પ્રથમ, સાયનાઇડ ધરાવતા ગંદા પાણીને એસિડિફાઇ કરો જેથી તેમાં રહેલા સાયનાઇડ આયનોને HCN માં રૂપાંતરિત કરો. HCN તેલ-તબક્કાના પ્રવાહી પટલમાંથી આંતરિક પાણીના તબક્કામાં પસાર થાય છે અને પછી NaOH સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને NaCN ઉત્પન્ન કરે છે.

૬.ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ પદ્ધતિ

• આ પદ્ધતિ પદાર્થોના વિભાજન અને પુનઃપ્રાપ્તિને પ્રાપ્ત કરવા માટે આયન-વિનિમય પટલ દ્વારા આયનોના સ્થળાંતરને ચલાવવા માટે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રનો ઉપયોગ કરે છે.

સોનાની ખાણના સાયનાઇડ-નબળા પ્રવાહી પર પ્રાયોગિક અભ્યાસ

પ્રયોગની પૃષ્ઠભૂમિ

ચોક્કસ સોનાની ખાણના સાયનાઇડ-નબળા પ્રવાહીમાં ખાસ કરીને કુલ સાયનાઇડનું પ્રમાણ વધુ હોય છે, જે 13000mg/L સુધી પહોંચે છે. આટલું ઉચ્ચ-સાંદ્રતાવાળું સાયનાઇડ ધરાવતું ગંદુ પાણી પર્યાવરણ માટે મોટો ખતરો છે અને તેને અસરકારક સારવારની જરૂર છે.

પ્રાયોગિક પદ્ધતિઓ

1.H₂O₂ + ClO₂ + C શોષણ પદ્ધતિ

• આ પદ્ધતિમાં, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ (H₂O₂) અને ક્લોરિન ડાયોક્સાઇડ (ClO₂) નો ઉપયોગ સૌપ્રથમ ઓક્સિડન્ટ તરીકે થાય છે જેથી સાયનાઇડ - નબળા પ્રવાહીમાં રહેલા સાયનાઇડનું ઓક્સિડાઇઝ થાય. પછી, બાકીના પ્રદૂષકોને વધુ દૂર કરવા માટે સક્રિય કાર્બન (C) શોષણ કરવામાં આવે છે.

2.ત્રણ - સ્ટેજ ઓક્સિડેશન (H₂O₂ + ઉત્પ્રેરક “M”) + ક્લોરિનેશન વાયુમિશ્રણ + C શોષણ પદ્ધતિ

• ત્રણ તબક્કાનું ઓક્સિડેશન: હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ (H₂O₂) અને ચોક્કસ ઉત્પ્રેરક "M" નો ઉપયોગ ત્રણ-તબક્કાના ઓક્સિડેશન માટે થાય છે. આ જટિલ સાયનાઇડ્સ સહિત વિવિધ સાયનાઇડ સંયોજનોના વધુ સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશનની ખાતરી કરવા માટે છે.

• ક્લોરિનેશન વાયુમિશ્રણ: ત્રણ-તબક્કાના ઓક્સિડેશન પછી, ક્લોરિનેશન વાયુમિશ્રણ હાથ ધરવામાં આવે છે. વાયુમિશ્રણ કરતી વખતે ક્લોરિન પ્રવાહીમાં દાખલ થાય છે, જે બાકીના સાયનાઇડ-સંબંધિત પદાર્થો અને કેટલાક અન્ય ઘટાડી શકાય તેવા પ્રદૂષકોને વધુ ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે.

• C શોષણ: છેલ્લે, સક્રિય કાર્બન શોષણનો ઉપયોગ બાકીના સૂક્ષ્મ-દાણાવાળા પ્રદૂષકો અને કોઈપણ અવશેષ સાયનાઇડ-સંબંધિત પદાર્થોને શોષવા માટે થાય છે જેથી સાયનાઇડ-ગરીબ પ્રવાહીને શુદ્ધ કરવાનો ધ્યેય પ્રાપ્ત થાય.

પ્રાયોગિક પરિણામો અને સરખામણી

1.H₂O₂ + ClO₂ + C શોષણ પદ્ધતિ

• આ પદ્ધતિથી સાયનાઇડ દૂર કરવાની ચોક્કસ ડિગ્રી પ્રાપ્ત થઈ, પરંતુ સારવાર કરાયેલ પ્રવાહીમાં કુલ સાયનાઇડનું પ્રમાણ હજુ પણ પ્રમાણમાં ઊંચું હતું, જે કડક રાષ્ટ્રીય સ્રાવ ધોરણોને પૂર્ણ કરવામાં નિષ્ફળ ગયું.

2.ત્રણ - સ્ટેજ ઓક્સિડેશન (H₂O₂ + ઉત્પ્રેરક “M”) + ક્લોરિનેશન વાયુમિશ્રણ + C શોષણ પદ્ધતિ

• આ પદ્ધતિએ વધુ સંતોષકારક પરિણામો દર્શાવ્યા. અંતિમ કુલ સાયનાઇડનું પ્રમાણ ઘટાડીને 0.44mg/L કરવામાં આવ્યું, જે રાષ્ટ્રીય સ્રાવ ધોરણોને પૂર્ણ કરે છે. વધુમાં, અન્ય ભારે ધાતુઓની સામગ્રી પણ સંબંધિત રાષ્ટ્રીય ધોરણોની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે.

• ખર્ચ - અસરકારકતા: ખર્ચની દ્રષ્ટિએ, ઉત્પ્રેરક અને વધારાના ક્લોરિનેશન વાયુમિશ્રણ સાથેની ત્રણ-તબક્કાની ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા માટે વધુ જટિલ કામગીરી અને ચોક્કસ ઉત્પ્રેરક અને ક્લોરિનના ઉપયોગની જરૂર હોવા છતાં, એકંદરે, કેટલીક અન્ય અતિશય જટિલ અથવા ઉચ્ચ-ખર્ચ પદ્ધતિઓની તુલનામાં, ખર્ચ પ્રમાણમાં વાજબી છે. તે સ્વીકાર્ય શ્રેણીમાં ખર્ચને નિયંત્રિત કરતી વખતે ઉચ્ચ-સાંદ્રતાવાળા સાયનાઇડ-ગરીબ પ્રવાહીની અસરકારક રીતે સારવાર કરી શકે છે.

ઉપસંહાર

સોનાની ખાણોમાં સાયનાઇડ - નબળા પ્રવાહીની સારવાર એક જટિલ પણ મહત્વપૂર્ણ કાર્ય છે. ચોક્કસ સોનાની ખાણના સાયનાઇડ - નબળા પ્રવાહી પરના પ્રાયોગિક અભ્યાસ દ્વારા, તે જોઈ શકાય છે કે વિવિધ સારવાર પદ્ધતિઓના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. ત્રણ તબક્કાનું ઓક્સિડેશન (H₂O₂ + ઉત્પ્રેરક "M") + ક્લોરિનેશન વાયુમિશ્રણ + C શોષણ પદ્ધતિ આ સોનાની ખાણમાં ઉચ્ચ કુલ સાયનાઇડ સામગ્રી સાથે સાયનાઇડ - નબળા પ્રવાહી માટે પ્રમાણમાં આદર્શ સારવાર અસરો અને ખર્ચ - અસરકારકતા દર્શાવે છે. જો કે, સોનાની ખાણકામ ઉદ્યોગમાં પર્યાવરણીય સંરક્ષણ અને ટકાઉ વિકાસની જરૂરિયાતોને વધુ સારી રીતે પૂર્ણ કરવા માટે વધુ કાર્યક્ષમ, ખર્ચ - અસરકારક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ સારવાર પદ્ધતિઓ વિકસાવવા માટે ભવિષ્યમાં સતત સંશોધન અને સુધારાની જરૂર છે.