सोडियम सायनाइड सोना निष्कर्षण में निक्षालन सहायक की भूमिका

परिचय

साइनाइड लीचिंग लंबे समय से सोने के निष्कर्षण में अपनी उच्च दक्षता और अपेक्षाकृत कम लागत के कारण एक प्रमुख विधि रही है। हालाँकि, यह प्रक्रिया अपनी चुनौतियों से रहित नहीं है, जैसे कि लंबे समय तक लीचिंग की आवश्यकता, उच्च साइनाइड खपत, और दुर्दम्य खनिजों की उपस्थिति जो सोने के विघटन में बाधा डाल सकती है। यहीं पर निक्षालन सहायक सामग्री निक्षालन सहायक पदार्थ साइनाइड निक्षालन समाधान में मिलाए जाने वाले पदार्थ हैं, जो सोने के निष्कर्षण को बढ़ाने के लिए हैं, जो सोने के खनन के लिए अधिक कुशल और लागत प्रभावी दृष्टिकोण प्रदान करते हैं।

लीचिंग एड्स कैसे काम करते हैं

घुलित ऑक्सीजन में वृद्धि

कई निक्षालन सहायकों का एक प्राथमिक कार्य साइनाइड घोल में घुली हुई ऑक्सीजन की मात्रा को बढ़ाना है। साइनाइड घोल में सोने को घुलने के लिए, सोने के ऑक्सीकरण और साइनाइड आयनों के साथ इसके बाद के संयोजन को सुविधाजनक बनाने के लिए ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। सामान्य परिस्थितियों में, हवा से आपूर्ति की जाने वाली ऑक्सीजन अक्सर अपर्याप्त होती है, जो सोने के घुलने की दर को सीमित करती है। पेरोक्साइड और परसल्फेट जैसे निक्षालन सहायक ऑक्सीजन को तोड़कर छोड़ सकते हैं, जिससे घोल में घुली हुई ऑक्सीजन की उच्च सांद्रता सुनिश्चित होती है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन पेरोक्साइड सोने और साइनाइड के बीच प्रतिक्रिया के लिए ऑक्सीजन का एक अतिरिक्त स्रोत प्रदान करने के लिए विघटित होता है।

गैल्वेनिक सेल (भारी धातु लवण) का निर्माण

कुछ भारी धातु लवण, जैसे सीसा लवण, MERCURY लवण, और बिस्मथ लवण, स्थानीय गैल्वेनिक कोशिकाओं का निर्माण करके निक्षालन सहायक के रूप में कार्य कर सकते हैं। साइनाइड घोल में मिलाने पर, ये भारी धातुएँ सोने के कणों की सतह पर जमा हो जाती हैं। इससे सोने और जमा भारी धातु के बीच एक विभवांतर उत्पन्न होता है, जो सोने के घुलने की प्रक्रिया को तेज़ कर देता है। सोना एनोड के रूप में कार्य करता है जहाँ ऑक्सीकरण होता है, और भारी धातु-लेपित क्षेत्र कैथोड के रूप में कार्य करता है। यह विद्युत-रासायनिक प्रक्रिया सोने के निक्षालन की दर को काफ़ी तेज़ कर देती है।

केलेशन और अशुद्धता निष्कासन

कुछ लीचिंग एड्स अयस्क में मौजूद अशुद्धियों को बांध सकते हैं या हटा सकते हैं जो साइनाइड लीचिंग प्रक्रिया में बाधा डाल सकते हैं। तांबा, जस्ता, लोहा जैसे धातु आयनों वाले अयस्कों में, ये अशुद्धियाँ साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया कर सकती हैं, इसे खा सकती हैं और सोने के विघटन के लिए उपलब्ध मात्रा को कम कर सकती हैं। लीचिंग एड्स में चेलेटिंग एजेंट इन अशुद्धियों के आयनों के साथ स्थिर परिसर बनाते हैं, उन्हें दूर रखते हैं और साइनाइड के साथ उनकी प्रतिक्रिया को रोकते हैं। यह न केवल साइनाइड की खपत को कम करता है बल्कि सोने की लीचिंग प्रक्रिया की समग्र दक्षता में भी सुधार करता है।

निक्षालन सहायक सामग्री के प्रकार और उनकी विशिष्ट भूमिकाएँ

ऑक्सीडाइज़िंग एजेंट

1.पेरोक्साइड

• हाइड्रोजन पेरोक्साइडहाइड्रोजन पेरोक्साइड सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले ऑक्सीकरण निक्षालन सहायकों में से एक है। यह साइनाइड घोल में घुली ऑक्सीजन की मात्रा को तेज़ी से बढ़ा सकता है। औद्योगिक अनुप्रयोगों में, साइनाइड निक्षालन प्रणाली में हाइड्रोजन पेरोक्साइड को जोड़ने से निक्षालन समय को काफ़ी हद तक कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ सोने की खदानों में, हाइड्रोजन पेरोक्साइड को निक्षालन सहायक के रूप में उपयोग करने पर निक्षालन समय को 50% तक कम किया जा सकता है। यह साइनाइड की खपत को कम करने में भी मदद करता है क्योंकि सोने के बढ़े हुए ऑक्सीकरण से साइनाइड का अधिक कुशल उपयोग संभव होता है।

• कैल्शियम पेरोक्साइड: कैल्शियम पेरोक्साइड विशेष रूप से उच्च सल्फर सामग्री वाले अयस्कों में उपयोगी है। यह हाइड्रोजन पेरोक्साइड की तुलना में अधिक धीरे-धीरे विघटित होता है, जिससे ऑक्सीजन की अधिक निरंतर रिहाई होती है। इसके अतिरिक्त, यह सल्फर युक्त खनिजों द्वारा साइनाइड के उत्प्रेरक अपघटन को कम कर सकता है। उच्च सल्फर वाले सोने के अयस्कों में, निक्षालन सहायता के रूप में कैल्शियम पेरोक्साइड का उपयोग करने से पारंपरिक साइनाइड निक्षालन की तुलना में सोने की प्राप्ति में 10 - 15% की वृद्धि हो सकती है।

• बेरियम पेरोक्साइडबेरियम पेरोक्साइड में ऑक्सीजन की धीमी और स्थिर रिहाई प्रदान करने का एक अनूठा गुण है। यह लंबे समय तक घोल में घुली हुई ऑक्सीजन की लगातार उच्च सांद्रता सुनिश्चित करता है। बेरियम पेरोक्साइड की मात्रा में वृद्धि के साथ सोने के घुलने की दर रैखिक रूप से बढ़ती है, जबकि साइनाइड की खपत अपेक्षाकृत स्थिर रहती है। व्यावहारिक खनन कार्यों में इसे तैयार करना और लागू करना भी आसान है।

2.परसल्फेट

• परसल्फेट मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं। जब साइनाइड लीचिंग सिस्टम में जोड़ा जाता है, तो वे अत्यधिक प्रतिक्रियाशील सल्फेट रेडिकल बनाने के लिए टूट जाते हैं। ये रेडिकल आणविक ऑक्सीजन की तुलना में सोने को अधिक प्रभावी ढंग से ऑक्सीकरण कर सकते हैं, जिससे सोने की लीचिंग दर में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। कुछ मामलों में, ऑक्सीजन स्रोत के रूप में हवा के साथ पारंपरिक साइनाइड लीचिंग की तुलना में सोने के विघटन की दर 8 गुना तक बढ़ सकती है।

भारी धातु लवण

1.सीसा लवण

• सीसा लवण का उपयोग साइनाइड निक्षालन में व्यापक रूप से किया जाता है। पाइराइट और आर्सेनोपाइराइट जैसे सल्फाइड खनिजों वाले अयस्कों में, ये खनिज साइनाइड और ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, उन्हें भस्म कर सकते हैं और सोने की निक्षालन की दक्षता को कम कर सकते हैं। सीसा लवण सल्फाइड खनिजों की सतह पर एक निष्क्रिय परत बना सकते हैं, जो साइनाइड और ऑक्सीजन के साथ उनकी प्रतिक्रिया को बाधित करता है। साथ ही, सीसा सोने के साथ एक गैल्वेनिक सेल बना सकता है, जो सोने के विघटन को बढ़ावा देता है। एक कनाडाई साइनाइड संयंत्र में, सीसा लवण जोड़कर और उचित घुलित ऑक्सीजन सांद्रता बनाए रखने से, साइनाइडेशन पर सल्फाइड खनिजों के प्रतिकूल प्रभावों को सफलतापूर्वक दूर किया गया, जिसके परिणामस्वरूप सोने की वसूली में 10 - 15% की वृद्धि हुई।

2.पारा और बिस्मथ लवण

• पारा लवण और बिस्मथ लवण भी साइनाइड निक्षालन में त्वरक के रूप में कार्य कर सकते हैं। सीसे के लवणों की तरह, ये सोने के साथ गैल्वेनिक कोशिकाएँ बना सकते हैं, जिससे निक्षालन दर बढ़ जाती है। हालाँकि, इनकी विषाक्तता के कारण, पारा बिस्मथ की अपेक्षाकृत उच्च लागत के कारण, सीसा लवणों की तुलना में इनके अनुप्रयोग सीमित हैं। लेकिन कुछ विशिष्ट मामलों में, जहाँ अयस्क में अद्वितीय गुण होते हैं, इन लवणों को अभी भी प्रभावी निक्षालन सहायक माना जा सकता है।

चेलेटिंग एजेंट और अन्य

1. साइट्रिक एसिड

• साइट्रिक एसिड का उपयोग निक्षालन सहायता के रूप में किया जा सकता है सायनाइड सोना निष्कर्षणतांबा, जस्ता, लोहा जैसे धातु आयनों वाले अयस्कों में, ये आयन साइनाइड और ऑक्सीजन का उपभोग कर सकते हैं, जिससे सोने की लीचिंग की दक्षता कम हो जाती है। साइट्रिक एसिड इन धातु आयनों के साथ बंध सकता है, जिससे स्थिर परिसर बनते हैं। उदाहरण के लिए, यह एक तांबा-साइट्रेट परिसर बनाता है। यह न केवल इन अशुद्धता आयनों द्वारा साइनाइड और ऑक्सीजन की खपत को कम करता है, बल्कि गैंग खनिजों को फैलाने में भी मदद करता है, जिससे समग्र लीचिंग वातावरण में सुधार होता है। कुछ प्रयोगशाला प्रयोगों में, साइनाइड लीचिंग समाधान में साइट्रिक एसिड मिलाने से सोने की रिकवरी 5 - 10% बढ़ गई।

2.अमोनिया आधारित यौगिक

• कुछ मामलों में, अमोनिया-आधारित यौगिकों का उपयोग निक्षालन सहायक के रूप में किया जा सकता है, विशेष रूप से तांबा-सोना खनिजों वाले अयस्कों में। अमोनिया तांबे के आयनों के साथ संकुल बना सकता है, जिससे सोने के साइनाइड निक्षालन में तांबे का हस्तक्षेप कम हो जाता है। निक्षालन समाधान में अमोनिया-साइनाइड अनुपात को समायोजित करके, तांबे के विघटन को कम करते हुए चुनिंदा रूप से सोने को घोलना संभव है, जो बाद की सोने की वसूली प्रक्रियाओं के लिए फायदेमंद है।

अनुप्रयोग मामले

1.ऑस्ट्रेलिया में एक सोने की खान में

• खदान में निम्न-श्रेणी, उच्च-सल्फर वाले सोने के अयस्क का प्रसंस्करण किया जा रहा था। लीचिंग एड्स के रूप में हाइड्रोजन पेरोक्साइड और लेड साल्ट के संयोजन का उपयोग करके, महत्वपूर्ण सुधार प्राप्त किए गए। पारंपरिक साइनाइड लीचिंग की तुलना में सोने की लीचिंग दर 8 - 10% बढ़ गई। हाइड्रोजन पेरोक्साइड के मिश्रण ने अतिरिक्त ऑक्सीजन प्रदान की, जिससे सोने का ऑक्सीकरण बढ़ा, जबकि लेड साल्ट ने सल्फाइड खनिजों के नकारात्मक प्रभाव को बाधित किया। साइनाइड की खपत भी लगभग 20% कम हो गई, जिससे महत्वपूर्ण लागत बचत हुई।

2. जटिल अयस्कों से संबंधित एक चीनी सोने की खान

• इस खदान के अयस्क में तांबे और लोहे की अशुद्धियाँ बहुत ज़्यादा थीं। साइनाइड निक्षालन प्रक्रिया में निक्षालन सहायता के रूप में साइट्रिक एसिड का उपयोग करके, सोने की प्राप्ति दर 70% से बढ़कर 78% हो गई। साइट्रिक एसिड तांबे और लोहे के आयनों के साथ बंध जाता है, जिससे सोने-साइनाइड प्रतिक्रिया में उनका हस्तक्षेप कम हो जाता है। निक्षालन समय भी थोड़ा कम हो गया, जिससे खनन कार्य की समग्र उत्पादकता में सुधार हुआ।

लीचिंग एड्स के चयन और उपयोग के लिए विचार

1.अयस्क विशेषताएँ

• अयस्क की संरचना उपयुक्त निक्षालन सहायता निर्धारित करने में महत्वपूर्ण है। उच्च सल्फर अयस्कों के लिए, कैल्शियम पेरोक्साइड या बेरियम पेरोक्साइड जैसे ऑक्सीकरण एजेंट अधिक उपयुक्त हो सकते हैं क्योंकि वे न केवल ऑक्सीजन प्रदान कर सकते हैं बल्कि सल्फर के नकारात्मक प्रभाव को भी कम कर सकते हैं। अशुद्धता धातु आयनों के उच्च स्तर वाले अयस्कों में, साइट्रिक एसिड या अमोनिया-आधारित यौगिकों जैसे किलेटिंग एजेंटों पर विचार किया जाना चाहिए।

2.लागत - प्रभावशीलता

• लीचिंग एड की लागत, जिसमें इसकी खरीद मूल्य, परिवहन और भंडारण शामिल है, का मूल्यांकन किया जाना चाहिए। कुछ लीचिंग एड, जैसे कि कुछ बिस्मथ लवण, प्रभावी हो सकते हैं लेकिन अपेक्षाकृत महंगे हैं। ऐसे मामलों में, लागत और सोने की वसूली में सुधार के बीच संतुलन बनाए रखने की आवश्यकता है। इसके अतिरिक्त, लीचिंग एड के उपयोग के कारण साइनाइड की खपत और लीचिंग समय में कमी को भी लागत-प्रभावशीलता विश्लेषण में शामिल किया जाना चाहिए।

3.पर्यावरणीय प्रभाव

• चूँकि साइनाइड की विषाक्तता के कारण साइनाइड निक्षालन पहले से ही पर्यावरणीय चिंताओं से जुड़ा है, इसलिए निक्षालन सहायक के चुनाव में इसके पर्यावरणीय प्रभाव पर भी विचार किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, कुछ ऑक्सीकरण कारक ऐसे उप-उत्पाद उत्पन्न कर सकते हैं जिनका उचित उपचार आवश्यक है। पारा यद्यपि कुछ मामलों में लवण प्रभावी होते हैं, लेकिन उनकी अत्यधिक विषाक्तता और पर्यावरणीय खतरों के कारण इनका प्रयोग अत्यधिक प्रतिबंधित है।

निष्कर्ष

लीचिंग एड्स साइनाइड गोल्ड निष्कर्षण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे सोने की रिकवरी बढ़ाकर, लीचिंग समय को कम करके और साइनाइड की खपत को कम करके लीचिंग प्रक्रिया की दक्षता में काफी सुधार कर सकते हैं। विभिन्न प्रकार के लीचिंग एड्स, उनके काम करने के तरीके और अयस्क की विशेषताओं के आधार पर सबसे उपयुक्त एड्स का चयन करने के तरीके को समझकर, सोने के खनिक अपने संचालन को अनुकूलित कर सकते हैं। जैसे-जैसे सोने की मांग बढ़ती जा रही है, साइनाइड लीचिंग में लीचिंग एड्स का उपयोग संभवतः और भी व्यापक हो जाएगा, जिससे अधिक टिकाऊ और कुशल सोने के खनन प्रथाओं में योगदान मिलेगा।