सोने के साइनाइड निक्षालन की दक्षता बढ़ाना: रणनीतियाँ और अंतर्दृष्टि

परिचय

सोना साइनाइड लीचिंग सोने के खनन उद्योग में एक आधारशिला के रूप में खड़ा है, जो अयस्कों से सोना निकालने में अपनी प्रभावशीलता के लिए प्रसिद्ध है। साइनाइड समाधान का लाभ उठाकर, यह प्रक्रिया सोने को घोलती है, जिससे बाद में वसूली आसान हो जाती है। इसके लंबे समय से चले आ रहे अनुप्रयोग और सिद्ध ट्रैक रिकॉर्ड ने इसे कई खनन कार्यों के लिए एक पसंदीदा विकल्प बना दिया है। हालाँकि, दक्षता और स्थिरता से प्रेरित उद्योग में, साइनाइड लीचिंग प्रक्रिया में निरंतर सुधार आवश्यक है। यह ब्लॉग पोस्ट दक्षता बढ़ाने के विभिन्न तरीकों पर चर्चा करता है सोने का साइनाइड निक्षालन, पारंपरिक अनुकूलन और अत्याधुनिक तकनीकों दोनों का अन्वेषण।

गोल्ड साइनाइड निक्षालन प्रक्रिया को समझना

सायनाइड निक्षालन की मूल बातें

सोने के साइनाइड निक्षालन में, साइनाइड आयन (CN⁻) ऑक्सीजन की उपस्थिति में सोने के साथ प्रतिक्रिया करके घुलनशील सोना-साइनाइड कॉम्प्लेक्स बनाते हैं। समग्र प्रतिक्रिया को इस प्रकार सरल बनाया जा सकता है:

4Au + 8NaCN + O₂+ 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂]+ 4NaOH

यह अभिक्रिया दो मुख्य चरणों में होती है। सबसे पहले, सोने को ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है, और फिर ऑक्सीकृत सोना साइनाइड आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके घुलनशील परिसर बनाता है। निक्षालन प्रक्रिया को विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है, जैसे कि बड़े टैंकों में हलचल-टैंक निक्षालन (उच्च-श्रेणी के अयस्कों या सांद्रता के लिए उपयोग किया जाता है) या ढेर में ढेर निक्षालन (निम्न-श्रेणी के अयस्कों के लिए उपयुक्त)।

लीचिंग दक्षता को प्रभावित करने वाले प्रमुख पैरामीटर

1. साइनाइड सांद्रता: इष्टतम साइनाइड सांद्रता बनाए रखना महत्वपूर्ण है। यदि सांद्रता बहुत कम है, तो सोने का विघटन अधूरा हो सकता है। इसके विपरीत, उच्च सांद्रता न केवल साइनाइड की लागत बढ़ाती है बल्कि पर्यावरणीय जोखिम भी पैदा करती है। अधिकांश अयस्कों के लिए, 0.05 - 0.1% की सीमा में साइनाइड सांद्रता का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, लेकिन यह अयस्क की विशेषताओं के आधार पर भिन्न हो सकता है।

2. ऑक्सीजन की उपलब्धता: ऑक्सीजन सोना-साइनाइड प्रतिक्रिया में एक महत्वपूर्ण अभिकारक है। पर्याप्त ऑक्सीजन की आपूर्ति निक्षालन दर को काफी हद तक बढ़ा सकती है। स्टिरर्ड-टैंक निक्षालन में, हवा या शुद्ध ऑक्सीजन को निक्षालन टैंक में डाला जा सकता है। साइनाइड से ऑक्सीजन का अनुपात (CN⁻/O₂) भी प्रतिक्रिया तंत्र को प्रभावित करता है। जब CN⁻/O₂ > 6. होता है, तो प्रतिक्रिया मुख्य रूप से ऑक्सीजन प्रसार द्वारा नियंत्रित होती है, जबकि जब CN⁻/O₂ < 6. होता है, तो इसे साइनाइड प्रसार द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

3. पीएच स्तर: निक्षालन विलयन का pH एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। साइनाइड के हाइड्रोलिसिस को हाइड्रोजन साइनाइड (HCN) में बदलने से रोकने के लिए एक उच्च-क्षारीय वातावरण (आमतौर पर pH 10 - 11) बनाए रखा जाता है, जो एक विषैली और अस्थिर गैस है। pH को समायोजित करने और बनाए रखने के लिए अक्सर चूना (CaO) मिलाया जाता है।

4. तापमानतापमान बढ़ाने से प्रतिक्रिया दर बढ़ सकती है। हालाँकि, व्यवहार में, तापमान आमतौर पर लगभग 25 - 40 डिग्री सेल्सियस तक सीमित होता है। उच्च तापमान से साइड रिएक्शन और वाष्पीकरण के कारण साइनाइड की खपत बढ़ सकती है।

लीचिंग दक्षता में सुधार करने की रणनीतियाँ

प्रक्रिया पैरामीटर्स का अनुकूलन

1. पीसना और कण आकार नियंत्रणअयस्क की उचित पिसाई सुनिश्चित करना मौलिक है। महीन कण आकार सोने वाले खनिजों के अधिक सतह क्षेत्र को साइनाइड घोल के संपर्क में लाते हैं, जिससे तेजी से और अधिक पूर्ण निक्षालन की सुविधा मिलती है। उदाहरण के लिए, दक्षिण अफ्रीका में एक सोने की खदान में, अयस्क के कण आकार को 75μm से घटाकर 53μm करने से साइनाइड निक्षालन प्रक्रिया में सोने की प्राप्ति दर 8% बढ़ गई।

2. हलचल और आंदोलन: स्टिरर्ड-टैंक लीचिंग में, कुशल स्टिरिंग टैंक में अयस्क कणों, साइनाइड घोल और ऑक्सीजन का एक समान वितरण सुनिश्चित करता है। यह अभिकारकों के बीच संपर्क को बेहतर बनाता है और लीचिंग दर को बढ़ाता है। परिवर्तनीय-गति मोटर्स के साथ उन्नत आंदोलन प्रणालियों को अयस्क और लीचिंग स्थितियों की विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित किया जा सकता है।

3. लीचिंग समय अनुकूलनउचित निक्षालन समय का निर्धारण एक संतुलन है। लंबे समय तक निक्षालन से सोने की प्राप्ति बढ़ सकती है, लेकिन इससे साइनाइड की खपत और परिचालन लागत भी बढ़ जाती है। प्रयोगशाला परीक्षणों और प्रक्रिया मॉडलिंग के माध्यम से, विभिन्न अयस्क प्रकारों के लिए इष्टतम निक्षालन समय निर्धारित किया जा सकता है। कुछ उच्च श्रेणी के अयस्कों के लिए, 24 - 48 घंटे का निक्षालन समय पर्याप्त हो सकता है, जबकि अधिक जटिल अयस्कों के लिए, इसे 72 घंटे या उससे अधिक तक बढ़ाया जा सकता है।

एडिटिव्स और प्रमोटर्स का उपयोग

1. ऑक्सीडाइज़िंग एजेंट: हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H₂O₂), सोडियम पेरोक्साइड (Na₂O₂), या कैल्शियम पेरोक्साइड (CaO₂) जैसे ऑक्सीकरण एजेंटों को जोड़ने से सोने की लीचिंग बढ़ सकती है। ये ऑक्सीडेंट घोल में घुली हुई ऑक्सीजन की मात्रा को बढ़ाते हैं और सोने के ऑक्सीकरण को तेज करते हैं। उदाहरण के लिए, ऑस्ट्रेलिया में एक दुर्दम्य सोने के अयस्क पर किए गए एक अध्ययन में, अयस्क के 2 किलोग्राम/टन की सांद्रता पर H₂O₂ को जोड़ने से उसी लीचिंग समय के भीतर सोने की लीचिंग दर 70% से 85% तक बढ़ गई।

2. भारी धातु लवण: कुछ भारी धातु लवण, जैसे सीसा लवण (जैसे, Pb(NO₃)₂), साइनाइड निक्षालन प्रक्रिया में प्रवर्तक के रूप में कार्य कर सकते हैं। वे सोने के साथ स्थानीय गैल्वेनिक कोशिकाएँ बनाते हैं, जिससे सोने का विघटन तेज़ हो जाता है। कनाडा के एक साइनाइड संयंत्र में, Pb(NO₃)₂ मिलाने से साइनाइड सर्किट में घुली हुई ऑक्सीजन की अच्छी सांद्रता बनाए रखने में मदद मिली और साइनाइडेशन पर सल्फाइड खनिजों के प्रतिकूल प्रभावों पर काबू पाया गया।

3. कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट: एथिलीनडायमिनेटेट्राएसेटिक एसिड (EDTA) जैसे कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट का उपयोग अयस्क में मौजूद अशुद्धियों, जैसे कि कॉपर, जिंक और आयरन आयनों के साथ कीलेट करने के लिए किया जा सकता है। इससे साइनाइड आयनों के लिए सोने के साथ इन अशुद्धियों की प्रतिस्पर्धा कम हो जाती है, जिससे सोने की गुणवत्ता में सुधार होता है निक्षालन दक्षता.

उन्नत लीचिंग प्रौद्योगिकियां

1. ऑक्सीजन - समृद्ध निक्षालन: इसे CIG (कार्बन-इन-गोल्ड) ऑक्सीजनेशन प्रक्रिया के रूप में भी जाना जाता है, इस विधि में संपीड़ित हवा के बजाय लीचिंग टैंक में शुद्ध ऑक्सीजन भरना शामिल है। घोल में घुली हुई ऑक्सीजन की मात्रा में वृद्धि से लीचिंग की गति में काफी तेजी आती है। ऑक्सीजन-समृद्ध लीचिंग पारंपरिक वायु-लीचिंग विधियों की तुलना में लीचिंग समय को 50% तक कम कर सकती है और सोने की लीचिंग दर में 10 - 20% तक सुधार कर सकती है।

2. दबाव निक्षालन: दबाव साइनाइड निक्षालन एक दबाव पोत में किया जाता है। दबाव बढ़ाने से घोल में ऑक्सीजन और साइनाइड की घुलनशीलता बढ़ जाती है और प्रतिक्रिया दर में तेजी आती है। 2×10⁵ Pa के दबाव पर, सोने के घुलने की दर सामान्य दबाव की तुलना में 10 - 20 गुना अधिक हो सकती है। यह तकनीक विशेष रूप से दुर्दम्य सोने के अयस्कों के लिए प्रभावी है।

3. अल्ट्रासोनिक - सहायता प्राप्त लीचिंग: निक्षालन प्रक्रिया के दौरान अल्ट्रासोनिक तरंगों को पेश किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक ऊर्जा तरल चरण में गुहिकायन बुलबुले बनाती है, जो ढह जाते हैं और उच्च दबाव और उच्च तापमान वाले सूक्ष्म वातावरण उत्पन्न करते हैं। यह सोने के कणों की सतह को साफ करने, कणों के चारों ओर प्रसार परत को तोड़ने और अयस्क में साइनाइड समाधान के प्रवेश को बढ़ावा देने में मदद करता है, इस प्रकार निक्षालन दक्षता को बढ़ाता है।

प्रक्रिया की निगरानी और नियंत्रण

1. ऑनलाइन विश्लेषक: लीचेट में साइनाइड सांद्रता, ऑक्सीजन सामग्री, पीएच और सोने की सांद्रता जैसे मापदंडों के लिए ऑनलाइन विश्लेषकों को लागू करने से लीचिंग प्रक्रिया की वास्तविक समय की निगरानी की अनुमति मिलती है। उदाहरण के लिए, एक ऑनलाइन साइनाइड विश्लेषक सेकंड के भीतर साइनाइड सांद्रता में परिवर्तन का पता लगा सकता है, जिससे ऑपरेटर साइनाइड जोड़ने की दर को तुरंत समायोजित कर सकते हैं।

2. स्वचालित नियंत्रण प्रणाली: ऑनलाइन विश्लेषकों से प्राप्त डेटा के आधार पर प्रक्रिया चर को विनियमित करने के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, साइनाइड, चूना और ऑक्सीकरण एजेंटों के मिश्रण को साइनाइड सांद्रता और पीएच के पूर्व निर्धारित मूल्यों के अनुसार स्वचालित रूप से समायोजित किया जा सकता है। इससे मानवीय त्रुटि कम होती है और लीचिंग प्रक्रिया का स्थिर और कुशल संचालन सुनिश्चित होता है।

निष्कर्ष

सोने के साइनाइड निक्षालन की दक्षता को बढ़ाना एक बहुआयामी कार्य है जिसमें पारंपरिक प्रक्रिया मापदंडों को अनुकूलित करना, योजकों और प्रमोटरों का उपयोग करना, उन्नत निक्षालन प्रौद्योगिकियां, और प्रभावी प्रक्रिया निगरानी और नियंत्रण प्रणाली को लागू करना। इन रणनीतियों को लागू करके, खनन संचालन सोने की वसूली दरों में सुधार कर सकते हैं, साइनाइड की खपत को कम कर सकते हैं, और समग्र आर्थिक और पर्यावरणीय स्थिरता को बढ़ा सकते हैं। जैसे-जैसे सोने का खनन उद्योग विकसित होता जा रहा है, अयस्क की जटिलता और पर्यावरणीय नियमों की चुनौतियों का सामना करने के लिए साइनाइड लीचिंग तकनीक में निरंतर अनुसंधान और नवाचार महत्वपूर्ण होगा।