सोडियम साइनाइड का उपयोग करके प्रभावी स्वर्ण प्राप्ति: कार्बन स्लरी प्रक्रिया का अवलोकन

साइनाइड गोल्ड निष्कर्षण का उपयोग सोने की खदानों में व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि अयस्कों के लिए इसकी मजबूत अनुकूलनशीलता, साइट पर सोना बनाने की क्षमता और उच्च वसूली दर है। हालांकि, पर्यावरण संरक्षण के मुद्दों के कारण, शून्य निर्वहन प्राप्त करने के लिए भंडारण से पहले और बाद में अपशिष्ट जल का उपचार करने या कम-साइनाइड क्षेत्रीय पारिस्थितिक पर्यावरण की रक्षा के लिए साइनाइड-मुक्त लीचिंग एजेंटों का उपयोग। यह लेख साइनाइड और कार्बनपल्प-इन-सोना निष्कर्षण (सीआईपी) विधि का उपयोग करते हुए, प्रदूषण को समाप्त करने और पर्यावरण के अनुकूल खनन की दिशा में आगे बढ़ने के उद्देश्य से सोने के निष्कर्षण के सिद्धांतों को समझना।

सायनाइड सोना निष्कर्षण

परिचालन कारकों में साइनाइड और ऑक्सीजन की सांद्रता, तापमान, अयस्क में सोने के कणों का आकार और आकृति, लुगदी घनत्व, घोल सामग्री, सोने के कणों पर सतह फिल्म और निक्षालन समय शामिल हैं।

जब साइनाइड की सांद्रता कम होती है, तो ऑक्सीजन की घुलनशीलता अपेक्षाकृत अधिक होती है, और सोने के घुलने की दर साइनाइड की सांद्रता पर निर्भर करती है; जब साइनाइड की सांद्रता अधिक होती है, तो सोने के घुलने की दर केवल ऑक्सीजन की सांद्रता से निर्धारित होती है, जो आमतौर पर 0.03% से 0.05% तक होती है। लीचिंग दक्षता में उल्लेखनीय सुधार लाने के लिए अक्सर कुछ ऑक्सीडेंट, लीचिंग एड्स, या सीधे ऑक्सीजन इंजेक्शन मिलाए जाते हैं। एक कार्बन-इन-पल्प संयंत्र में, लीचिंग टैंक में हवा को ऑक्सीजन युक्त गैस (90% से अधिक ऑक्सीजन) से बदलने से लीचिंग दर में 0.89 प्रतिशत अंकों की वृद्धि हुई। दूसरे संयंत्र में, पहले लीचिंग टैंक में 0.1 किग्रा/टन 98% लेड एसीटेट मिलाने से टेलिंग्स सोने के ग्रेड में 0.218 ग्राम/टन से 0.209 डिग्री सेल्सियस से नीचे, सोना क्रिस्टलीकृत हो जाता है, यही कारण है कि उत्तरी पौधे अक्सर सर्दियों में अवरुद्ध पाइपों को पिघलाने के लिए ब्लोटॉर्च का उपयोग करते हैं। 10 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, सोना तरल हो जाता है, अक्सर गैस छोड़ता है। रासायनिक नुकसान को स्थिर करने और कम करने के लिए, हाइड्रोलिसिस की ओर प्रतिक्रिया को बढ़ावा देने के लिए क्षार की एक उचित मात्रा को जोड़ा जाता है; इस क्षार को सुरक्षात्मक क्षार कहा जाता है।

बारीक सोने के कणों में एक बड़ा खुला सतह क्षेत्र होता है, जिससे वे साइनाइड में आसानी से घुलनशील हो जाते हैं। इसके अतिरिक्त, परतदार सोना, छोटे गोलाकार सोने के कण और आंतरिक छिद्रों वाले सोने के कण भी अधिक आसानी से घुल जाते हैं। कम पल्प घनत्व के परिणामस्वरूप कम चिपचिपापन होता है, जिससे साइनाइड आयन और ऑक्सीजन सोने के कणों की सतह पर अधिक तेज़ी से फैल जाते हैं, जिससे तेजी से घुलना और उच्च निक्षालन दर होती है। हालांकि, कम सांद्रता पल्प की मात्रा बढ़ा सकती है, जिससे उपकरण और अभिकर्मक लागत बढ़ जाती है। उपयुक्त पल्प घनत्व आम तौर पर 40% से 50% होता है, लेकिन उच्च मिट्टी सामग्री और जटिल गुणों वाले मामलों में, इसे 20% से 30% पर नियंत्रित किया जाना चाहिए। अशुद्धियाँ सोने के कणों की सतह पर विभिन्न फ़िल्में बना सकती हैं, जो सोने के निक्षालन को प्रभावित करती हैं। संबंधित खनिज ऑक्सीजन, साइनाइड और क्षार के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे सोने का निष्कर्षण बाधित होता है। जैसे-जैसे निक्षालन समय बढ़ता है, निक्षालन दर एक निश्चित सीमा तक सुधरती है, जिसके बाद सोने की मात्रा और आकार में कमी के कारण दर कम हो जाती है, साइनाइड, घुलित ऑक्सीजन और सोने के परिसरों के बीच की दूरी बढ़ जाती है, जबकि अशुद्धियाँ हानिकारक निक्षालन फिल्मों का निर्माण करने के लिए जमा होती हैं। निक्षालन टैंक आंदोलक का "चिपकना" अक्सर उच्च सांद्रता, कम सूक्ष्मता और अपर्याप्त वायु प्रवाह के साथ-साथ निचले प्ररित करनेवाला और टैंक तल के बीच संरचनात्मक अंतर के कारण होता है। एक साइनाइड कार्यशाला में, टैंक के फंस जाने के बाद, अवरुद्ध पाइपों को साफ़ करने के लिए उच्च दबाव वाली पानी की बंदूकें, एयर गन और लंबी स्टील की सलाखों का उपयोग करके मैन्युअल हस्तक्षेप की आवश्यकता थी। अंततः यह पता चला कि निचले प्ररित करनेवाला और टैंक तल के बीच का अंतर पारंपरिक आकार से चार गुना अधिक था, और एक बार समायोजित होने के बाद, समस्या हल हो गई।

कार्बन-इन-पल्प (सीआईपी) सोना निष्कर्षण

परिचालन कारकों में शामिल हैं: सक्रिय कार्बन अधिशोषण, विशोषण और विद्युत अपघटन, तथा कार्बन पुनर्जनन।

सक्रिय कार्बन का उपयोग करने से पहले, इसे प्री-ग्राइंडिंग के माध्यम से "तेज और डी-डस्ट" किया जाना चाहिए। कार्बन खरीदते समय, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि सोखने की क्षमता और ताकत दोनों उत्कृष्ट हों, जिसमें 0.50 kg/L से 0.55 kg/L का भराव घनत्व हो। कण का आकार एक समान होना चाहिए, आम तौर पर 6 जाल से 12 जाल या 6 जाल से 16 जाल के बीच, और राख की मात्रा और कम आकार की सामग्री 3% से अधिक नहीं होनी चाहिए। एक निश्चित कार्बन पल्प प्लांट में, पाउडर कार्बन की उच्च सामग्री के परिणामस्वरूप टेलिंग लिक्विड गोल्ड ग्रेड पारंपरिक स्तर से 16 गुना से अधिक हो गया, जिससे सोने की हानि हुई, जिससे कार्बन के पूर्ण प्रतिस्थापन की आवश्यकता हुई। सोखने वाले टैंक में कार्बन का घनत्व एक ढाल में बढ़ता है; उम्र बढ़ने को ध्यान में रखते हुए, सोने की वसूली के लिए लगातार कार्बन प्रतिस्थापन फायदेमंद है। एक कार्बन पल्प प्लांट में, कार्बन प्रतिस्थापन चक्र को हर 3 दिन से हर दूसरे दिन में बदल दिया गया, जिसके परिणामस्वरूप उत्पादन में 25% की वृद्धि हुई।

ओवरफ्लो के दौरान कार्बन की हानि से सोने की हानि भी होगी, जो मुख्य रूप से कार्बन पृथक्करण स्क्रीन के बंद होने के कारण होती है। क्लासिफायर और साइक्लोन के बाद मलबे को पहले से हटाना आवश्यक है। कार्बन पृथक्करण स्क्रीन को एक क्षैतिज बेलनाकार स्क्रीन का उपयोग करना चाहिए, और स्लरी सांद्रता को कम करके या पृथक्करण स्क्रीन के साइड एयर डक्ट में नीचे के कार्बन घनत्व और वायु प्रवाह को समायोजित करके भी मुद्दों को संबोधित किया जा सकता है। सबसे अधिक चिंताजनक मुद्दा सोखना टेलिंग टैंक से कार्बन रिसाव है; टेलिंग मिक्सिंग टैंक पर एक 40-मेष सुरक्षा स्क्रीन एक महत्वपूर्ण "गेटकीपिंग" भूमिका निभाती है, और यह सुनिश्चित करने के लिए नियमित रूप से जाँच और रखरखाव किया जाना चाहिए कि यह बरकरार है। कार्बन पहनने को कम करने के लिए, कम गति वाली सरगर्मी का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।

विशोषण और इलेक्ट्रोलिसिस 1% सोडियम हाइड्रॉक्साइड के घोल में किया जाता है और सोडियम साइनाइड 0.35 एमपीए से 0.39 एमपीए के दबाव में, 135 डिग्री सेल्सियस से 160 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर विशोषण प्राप्त करना, जो घोल के क्वथनांक से ऊपर है। समाप्त कार्बन में सोने का ग्रेड 50 ग्राम/टन से कम है, और वर्तमान में, गैर-साइनाइड विशोषण और इलेक्ट्रोलिसिस व्यापक रूप से लागू होते हैं।

कार्बन पुनर्जनन के लिए, 3% से 5% पतला नाइट्रिक एसिड या हाइड्रोक्लोरिक एसिड घोल का उपयोग 0.5 से 1 घंटे तक भिगोने के लिए किया जाता है (यही नीचे भी लागू होता है), मैनुअल आंतरायिक सरगर्मी के साथ। भिगोने के बाद, एसिड घोल को हटाने के लिए कार्बन को पानी से धोया जाता है, इसके बाद किसी भी शेष एसिड को बेअसर करने के लिए 1% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में भिगोया जाता है। अंत में, कार्बन को कार्बन बेड के सापेक्ष पानी की मात्रा से 2 से 3 गुना अधिक मात्रा में धोया जाता है।

साइनाइड सांद्रता, क्षारीयता और कार्बन घनत्व

घोल की सांद्रता मापने के बाद, इसे फिल्टर पेपर के साथ एक फनल का उपयोग करके छान लें। एक निश्चित मात्रा (मिलीलीटर में) को एक शंक्वाकार फ्लास्क में लें, मिथाइल ऑरेंज की 3-5 बूंदें डालें, और घोल हल्का पीला रंग दिखाएगा। गुलाबी रंग दिखाई देने तक मानक सिल्वर नाइट्रेट घोल के साथ अनुमापन करें; एसिड अनुमापन ट्यूब में खपत सिल्वर नाइट्रेट की मात्रा साइनाइड सामग्री को इंगित करती है, जो साइनाइड सांद्रता के अनुरूप होती है। इसे प्रवाह दर को बदलकर समायोजित किया जा सकता है सोडियम साइनाइड घोल। इस घोल में, फिनोलफथेलिन की 1-2 बूंदें डालें, जो गुलाबी हो जाएँगी, और गुलाबी रंग गायब होने तक मानक एसिटिक एसिड घोल के साथ टाइट्रेट करें। टाइट्रेशन से पहले और बाद में एसिड टाइट्रेशन ट्यूब पर मेनिस्कस स्तर में अंतर खपत किए गए एसिटिक एसिड की मात्रा (मिलीलीटर में) को इंगित करता है, जो चूने की मात्रा से मेल खाती है। कभी-कभी, ऑक्सालिक एसिड का उपयोग टाइट्रेशन के लिए किया जाता है, जिससे घोल का पीएच 10 से 12 के बीच नियंत्रित होता है। घोल में कैल्शियम ऑक्साइड की मात्रा लगभग 0.01% से 0.02% होती है। चूने की मात्रा को बदलकर क्षारीयता को भी समायोजित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, डिस्क-प्रकार के चूने के फीडर में, बैफल की स्थिति को समायोजित करके मात्रा को नियंत्रित किया जा सकता है।

1 लीटर के बेलनाकार कार्बन पॉट, जिसका हैंडल δ8 सरिया से बना है, की हैंडल की लंबाई टैंक की गहराई का लगभग 75% है। हैंडल का शीर्ष पॉट के अर्ध-खुले लोहे के ढक्कन से महीन लोहे के तार या नायलॉन के तार से जुड़ा होता है। तार या स्ट्रिंग को कसने या ढीला करने से कार्बन घोल पॉट में प्रवेश कर सकता है। टैंक से पॉट को निकालने के बाद, एकत्रित कार्बन घोल को एक नमूना छलनी में डालें, इसे साफ पानी से अच्छी तरह से धोएँ, और कार्बन की मात्रा को तौलने से पहले किसी भी पानी की बूंदों को हटा दें, जो इस माप के लिए कार्बन घनत्व देता है, जिसे ग्राम प्रति लीटर में व्यक्त किया जाता है। टैंक के ऊपरी, मध्य और निचले हिस्सों से नमूने लिए जाते हैं, और औसत मूल्य को टैंक के कार्बन घनत्व के रूप में लिया जाता है। कार्बन निष्कर्षण, इंजेक्शन, अनलोडिंग और एसिड वॉशिंग की सभी प्रक्रियाओं को प्रेशर वॉटर जेटिंग का उपयोग करके स्वचालित किया गया है। इसलिए, सोखना टैंक में कार्बन घनत्व के समायोजन को पता लगाने के परिणामों के आधार पर एयर-लिफ्टेड कार्बन और गुरुत्वाकर्षण-आधारित कार्बन के माध्यम से प्रबंधित किया जा सकता है।

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