सोने के अयस्क निष्कर्षण में सोडियम साइनाइड का अनुप्रयोग और तकनीकी नवाचार

सोडियम साइनाइड (NaCN), सोने के निष्कर्षण के लिए एक मुख्य अभिकर्मक के रूप में, सोने को कुशलतापूर्वक घोलने की अपनी विशेषता के कारण वैश्विक सोने के खनन उद्योग पर हावी हो गया है। हालाँकि, बढ़ती पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं और तकनीकी प्रगति के साथ, पारंपरिक साइनाइडेशन विधि लागत, सुरक्षा और स्थिरता के मामले में कई चुनौतियों का सामना कर रही है। यह लेख इसके अनुप्रयोग तंत्र का गहराई से विश्लेषण करेगा सोडियम साइनाइड in स्वर्ण अयस्क निष्कर्षण और उन तकनीकी नवाचारों का पता लगाएंगे जो हाल के वर्षों में उद्योग के परिवर्तन को प्रेरित कर रहे हैं।

I. सायनाइडेशन विधि के मूल सिद्धांत और वर्तमान अनुप्रयोग स्थिति

1. रासायनिक विघटन तंत्र

सोडियम सायनाइड निम्नलिखित प्रतिक्रिया के माध्यम से सोने को घोलता है:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4NaAu(CN)₂ + 4NaOH

यह प्रतिक्रिया क्षारीय वातावरण (pH 10-11) में होती है, और सोने की ऑक्सीकरण अवस्था को बनाए रखने के लिए निरंतर ऑक्सीजन की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। हालाँकि साइनाइडेशन विधि की सोने की रिकवरी दर 90% से अधिक है, लेकिन इसकी विषाक्तता और पर्यावरणीय जोखिमों ने उद्योग को सुधार की तलाश करने के लिए प्रेरित किया है।

2. तकनीकी अनुकूलन के लिए दिशा-निर्देश

• कम सांद्रता साइनाइड प्रक्रियासाइनाइड सांद्रता को 0.1% से 0.01%-0.03% तक कम करना, जिससे अभिकर्मकों की खपत और रिसाव का खतरा कम हो सकता है;

• निक्षालन दक्षता में वृद्धिअल्ट्रासोनिक या माइक्रोवेव प्रौद्योगिकी के माध्यम से अयस्कों का पूर्व उपचार करना, या प्रतिक्रिया में तेजी लाने के लिए उत्प्रेरक (जैसे सीसा लवण) जोड़ना;

• बंद लूप परिसंचरण प्रणालीसाइनाइड घोल के लिए 95% से अधिक की पुनर्चक्रण दर प्राप्त करना और उत्सर्जन को कम करना।

II. सायनाइडेशन विधि के सामने आने वाली तकनीकी चुनौतियाँ

1. अयस्कों की जटिलता

• आग रोक अयस्कआर्सेनिक और सल्फर युक्त सल्फाइड अयस्कों को पूर्व-ऑक्सीकरण (जैसे भूनना या दबाव ऑक्सीकरण) की आवश्यकता होती है, जिससे लागत बढ़ जाती है;

• अशुद्धियों का हस्तक्षेपतांबा और लोहा जैसे धातु आयन साइनाइड का उपभोग करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अभिकर्मकों की खुराक में 30%-50% की वृद्धि होती है।

2. पर्यावरण और सुरक्षा दबाव

• सायनाइड रिसाव का खतराऔसतन, हर साल दुनिया भर में लगभग 20 साइनाइड रिसाव दुर्घटनाएं होती हैं, जिससे जल स्रोतों और पारिस्थितिकी तंत्र को खतरा होता है;

• पूर्व उपचार में उच्च ऊर्जा खपतपारंपरिक ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं की ऊर्जा खपत कुल लागत का 40% से अधिक है।

III. तकनीकी नवाचार: पारंपरिक से हरित प्रक्रियाओं तक

1. सायनाइड मुक्त निक्षालन प्रौद्योगिकी में सफलता

• थायोयूरिया निक्षालन विधिसोने को घोलने के लिए अम्लीय थायोयूरिया घोल (पीएच 1.5-2.5) का उपयोग, प्रतिक्रिया सूत्र:

Au + 2CS(NH₂)₂ + Fe³⁺ → Au[CS(NH₂)₂]₂⁺ + Fe²⁺

लाभ: गैर विषैले, निम्न श्रेणी के ऑक्सीकृत अयस्कों के लिए उपयुक्त;

सीमाएं: अम्लीय परिस्थितियों के कारण उपकरणों में जंग लगने की संभावना रहती है, तथा इसकी लागत साइनाइडेशन विधि की तुलना में 15%-20% अधिक होती है।

• ब्रोमीनेशन निक्षालन विधिसोडियम ब्रोमाइड/पोटेशियम ब्रोमेट प्रणाली को अपनाना, जिसमें सोने की प्राप्ति दर 92% तक है, तथा निक्षालन दर साइनाइडेशन विधि की तुलना में 3 गुना तेज है।

2. जैविक निक्षालन और नैनो प्रौद्योगिकी

• माइक्रोबियल प्रीट्रीटमेंट: सल्फाइड अयस्कों को विघटित करने के लिए थियोबैसिलस फेरोक्सिडेंस का उपयोग करना, खनिज आवरण से सोना मुक्त करना और पूर्व-ऑक्सीकरण की ऊर्जा खपत को 30% तक कम करना;

• नैनोमटेरियल द्वारा अवशोषणग्राफीन ऑक्साइड चुनिंदा रूप से Au(CN)₂⁻ को सोख सकता है, इसकी सोखने की क्षमता 500 mg/g तक है, जो सक्रिय कार्बन की तुलना में 3 गुना अधिक है।

3. डिजिटल और बुद्धिमान उन्नयन

• ए.आई. द्वारा स्लरी सांद्रता का पूर्वानुमानमशीन लर्निंग मॉडल के माध्यम से घोल की सांद्रता को अनुकूलित करना, साइनाइड की बर्बादी को 10% -15% तक कम करना;

• ब्लॉकचेन के माध्यम से पता लगाने की क्षमतापर्यवेक्षण की पारदर्शिता बढ़ाने के लिए साइनाइड के संपूर्ण जीवन चक्र डेटा को रिकॉर्ड करना।

IV. विशिष्ट मामले और उद्योग प्रथाएँ

1. कनाडा में न्यूमोंट कॉर्पोरेशन

• नवोन्मेष: "की तकनीक को अपनानाजैविक निक्षालन + झिल्ली पृथक्करण" आग रोक अयस्कों के उपचार के लिए;

• उपलब्धियांसायनाइड की खपत में 60% की कमी लाना तथा सोने की प्राप्ति दर को 94% तक बढ़ाना।

2. चीन में ज़िजिन माइनिंग ग्रुप

• टेक्नोलॉजी : स्वतंत्र रूप से "कम-साइनाइड और उच्च दक्षता वाले सोने के निक्षालन एजेंट" का विकास करना, जिससे साइनाइड की मात्रा 40% कम हो जाएगी;

• आवेदन: गुइझोऊ में एक निश्चित सोने की खदान में इसे बढ़ावा देने से प्रतिवर्ष 20 मिलियन युआन से अधिक की लागत की बचत होगी।

V. भविष्य के रुझान और संभावनाएँ

1. हरित प्रक्रियाओं का प्रभुत्व: यह उम्मीद की जाती है कि 2030 तक साइनाइड मुक्त लीचिंग प्रौद्योगिकियों का बाजार में 30% हिस्सा होगा;

2. बुद्धिमान खदानें: एआई और इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) पूरी प्रक्रिया की वास्तविक समय पर निगरानी करने में सक्षम होंगे, जिससे दुर्घटना दर में 80% की कमी आएगी;

3. परिपत्र अर्थव्यवस्था मॉडलसायनाइड की पुनर्प्राप्ति दर को वर्तमान 60% से बढ़ाकर 90% करना, तथा संसाधन पुनर्चक्रण के लिए उप-उत्पादों (जैसे अमोनियम सल्फेट) का उपयोग करना।

निष्कर्ष

का अनुप्रयोग सोडियम साइनाइड सोने के अयस्क निष्कर्षण में "उच्च प्रदूषण" से "उच्च प्रौद्योगिकी" दृष्टिकोण में परिवर्तन हो रहा है। हालाँकि अल्पावधि में साइनाइडेशन विधि अभी भी हावी रहेगी, साइनाइड-मुक्त लीचिंग, जैविक इंजीनियरिंग और डिजिटल तकनीकों में सफलताएँ संकेत देती हैं कि सोने का खनन एक नए युग में प्रवेश करेगा जो अधिक सुरक्षित, अधिक कुशल और अधिक टिकाऊ है। भविष्य में, तकनीकी नवाचार और नीति मार्गदर्शन का सहक्रियात्मक प्रभाव उद्योग परिदृश्य को नया रूप देगा, जिससे आर्थिक लाभ और पारिस्थितिक संरक्षण के बीच जीत की स्थिति प्राप्त होगी।