सोने के सांद्रण निक्षालन में सोडियम सायनाइड की खपत को कम करना

परिचय

सोने के खनन उद्योग में, सोने के सांद्रण से सोना निकालने के लिए साइनाइडेशन प्रक्रिया का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है । इस प्रक्रिया में सोडियम साइनाइड की महत्वपूर्ण भूमिका होती है क्योंकि यह सोने के साथ अभिक्रिया करके घुलनशील गोल्ड साइनाइड कॉम्प्लेक्स बनाता है, जिसे आगे संसाधित करके सोना निकाला जा सकता है। हालांकि, सोडियम साइनाइड की अधिक खपत न केवल उत्पादन लागत बढ़ाती है बल्कि साइनाइड की विषाक्तता के कारण पर्यावरण संबंधी गंभीर चिंताएं भी पैदा करती है। इसलिए, सोने के लीचिंग प्रक्रिया में सोडियम साइनाइड के उपयोग को कम करने के प्रभावी तरीके खोजना आर्थिक और पर्यावरणीय दोनों दृष्टियों से अत्यंत महत्वपूर्ण है।

सोडियम साइनाइड के सेवन को प्रभावित करने वाले कारक

स्वर्ण सांद्रण का खनिज विज्ञान

सोने के सांद्रण की संरचना सोडियम साइनाइड की खपत पर गहरा प्रभाव डालती है। पाइराइट, पाइरोटाइट, चालकोपाइराइट और अन्य सल्फाइड खनिज लीचिंग के दौरान साइनाइड और ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, पाइराइट ऑक्सीजन और साइनाइड की उपस्थिति में ऑक्सीकृत हो सकता है, जिससे विभिन्न लौह-साइनाइड कॉम्प्लेक्स बनते हैं और इस प्रक्रिया में साइनाइड की खपत होती है। इसके अलावा, तांबे के खनिज भी साइनाइड की काफी खपत का कारण बन सकते हैं। तांबा स्थिर साइनाइड कॉम्प्लेक्स बनाता है, और जब लीचिंग घोल में तांबे की मात्रा अधिक होती है, तो सोने की लीचिंग गतिविधि को बनाए रखने के लिए सोडियम साइनाइड की सांद्रता को बढ़ाना पड़ता है, जिससे साइनाइड का उपयोग और भी बढ़ जाता है।

निक्षालन की स्थितियाँ

पीएच मान

लीचिंग स्लरी का pH एक महत्वपूर्ण कारक है। साइनाइड अलग-अलग pH स्तरों पर अलग-अलग रूपों में मौजूद होता है। कम pH पर, साइनाइड हाइड्रोलाइज़ होकर हाइड्रोजन साइनाइड बना सकता है, जो एक अस्थिर और हानिकारक पदार्थ है। इसे रोकने के लिए, लीचिंग सिस्टम का pH आमतौर पर उच्च रखा जाता है, आमतौर पर लगभग 10 - 11.5। लेकिन अत्यधिक उच्च pH लीचिंग प्रक्रिया को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है, जैसे कि कुछ एंजाइमों की गतिविधि को कम करना या धातु आयनों के अवक्षेपण का कारण बनना, जो लीचिंग दक्षता को प्रभावित कर सकता है और साइनाइड की खपत को बढ़ा सकता है।

वातन और ऑक्सीजन आपूर्ति

सोने के ऑक्सीकरण और सोने-साइनाइड कॉम्प्लेक्स के निर्माण के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन की आपूर्ति महत्वपूर्ण है। अपर्याप्त वातन या कम ऑक्सीजन स्तर निक्षालन प्रतिक्रिया को धीमा कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप अधूरा निष्कर्षण होता है और बेहतर परिणाम प्राप्त करने के लिए संभावित रूप से अधिक साइनाइड को जोड़ने के लिए मजबूर होना पड़ता है। दूसरी ओर, अत्यधिक वातन सांद्रता में अन्य खनिजों के अनावश्यक ऑक्सीकरण का कारण बन सकता है, जिससे साइनाइड की खपत भी बढ़ जाती है।

सोडियम साइनाइड की खपत कम करने की रणनीतियाँ

स्वर्ण सांद्रण का पूर्व उपचार

ऑक्सीडेटिव प्रीट्रीटमेंट

ऑक्सीडेटिव प्रीट्रीटमेंट विधियाँ सोने के सांद्रण में साइनाइड-उपभोग करने वाले खनिजों को समाप्त या संशोधित कर सकती हैं। भूनना एक सामान्य तरीका है, जहाँ ऑक्सीजन की उपस्थिति में सांद्रण को गर्म करने से सल्फाइड खनिज ऑक्सीकृत हो जाते हैं और लौह युक्त खनिज अधिक स्थिर रूपों में बदल जाते हैं, जिससे बाद में निक्षालन के दौरान साइनाइड के साथ उनकी प्रतिक्रियाशीलता कम हो जाती है। हालाँकि, भूनने में उच्च ऊर्जा खपत और संभावित पर्यावरण प्रदूषण जैसी कमियाँ हैं। थियोबैसिलस फेरोऑक्सीडेंस जैसे सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके जैव-ऑक्सीकरण एक हल्का, अधिक ऊर्जा-कुशल और पर्यावरण-अनुकूल विकल्प है। यह चुनिंदा रूप से सल्फाइड खनिजों का ऑक्सीकरण करता है, प्रभावी रूप से उन खनिजों को हटाता है जो साइनाइड का उपभोग करते हैं और निक्षालन में सोडियम साइनाइड की आवश्यकता को कम करते हैं।

तांबा हटाने के लिए प्लवन

जब सोने के सांद्रण में तांबे के खनिजों की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है, तो प्लवन का उपयोग पूर्व उपचार चरण के रूप में किया जा सकता है। सोने वाले अंश से तांबे के खनिजों को अलग करके, यह तांबे-साइनाइड कॉम्प्लेक्स गठन के कारण होने वाले साइनाइड की खपत को काफी हद तक कम करता है। शेष सोने से भरपूर सांद्रण को कम सोडियम साइनाइड खुराक के साथ साइनाइड लीचिंग से गुजरना पड़ सकता है।

निक्षालन स्थितियों का अनुकूलन

पीएच को नियंत्रित करना

उचित और स्थिर pH बनाए रखना आवश्यक है। चूने का उपयोग आमतौर पर लीचिंग स्लरी के pH को समायोजित करने के लिए किया जाता है। यह न केवल साइनाइड हाइड्रोलिसिस को रोकने के लिए pH को बढ़ाता है, बल्कि तांबे की लीचिंग दर को प्रभावित करके और कुछ साइनाइड-उपभोग करने वाले यौगिकों के निर्माण को रोककर साइनाइड की खपत को कम करने में भी मदद करता है। हालाँकि, चूने की मात्रा को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए, क्योंकि अत्यधिक चूना लाभकारी धातु आयनों के अवक्षेपण का कारण बन सकता है या घोल की चिपचिपाहट को बढ़ा सकता है, जिससे अभिकारक प्रसार में बाधा उत्पन्न होती है। प्रायोगिक शोध से पता चलता है कि pH को लगभग 1 - 2 पर समायोजित करने के लिए लगभग 10.5 - 11.5 kg/t चूना मिलाने से अक्सर उच्च सोने की लीचिंग दरों को बनाए रखते हुए साइनाइड की खपत को कम करने में अच्छे परिणाम प्राप्त होते हैं।

वायु संचार का अनुकूलन

न्यूनतम सोडियम साइनाइड के साथ कुशल सोने की लीचिंग सुनिश्चित करने के लिए, वातन दर को अनुकूलन की आवश्यकता होती है। अधिकांश सोने के साइनाइडेशन संयंत्र हवा की आपूर्ति के लिए कम दबाव वाले, तेल रहित वायु कंप्रेसर का उपयोग करते हैं। कई छोटे-व्यास वाले बुलबुले बनाने के लिए एयर-सप्लाई पाइप के अंत में एक छोटे-छेद वाले हुड को स्थापित करने जैसी तकनीकें ऑक्सीजन और लीचिंग घोल के बीच संपर्क क्षेत्र को बढ़ा सकती हैं, जिससे सोने के ऑक्सीकरण की दक्षता बढ़ जाती है और अनावश्यक साइनाइड की खपत कम हो जाती है। हवा के बैकफ़्लो को रोकने के लिए चेक वाल्व लगाना भी वातन प्रणाली को स्थिर करता है। सांद्रता की विशेषताओं और लीचिंग स्थितियों के अनुसार वातन दर को समायोजित करने से घोल में एक इष्टतम ऑक्सीजन सांद्रता बनाए रखने में मदद मिलती है, जिससे सोने की लीचिंग को बढ़ावा मिलता है और साइनाइड के उपयोग में कमी आती है।

एडिटिव्स का उपयोग

सीसा-आधारित योजक

साइनाइड निक्षालन से पहले लेड नाइट्रेट जैसे लेड-आधारित योजकों को जोड़ने से सोडियम साइनाइड की खपत कम हो सकती है। लेड आयन सोने के सांद्रण में सल्फाइड आयनों जैसी अशुद्धियों के साथ प्रतिक्रिया करके अघुलनशील अवक्षेप बनाते हैं, जिससे निक्षालन प्रक्रिया और साइनाइड की खपत में उनका हस्तक्षेप कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, उच्च सल्फाइड खनिज सामग्री वाले सोने के अयस्कों की निक्षालन में, 300 - 600 घंटे के लिए क्षार पूर्व उपचार के साथ 2 - 3 ग्राम/टन लेड नाइट्रेट मिलाने से सोडियम साइनाइड की खपत 2500 - 3000 ग्राम/टन से घटकर 1200 - 1500 ग्राम/टन हो सकती है और सोने की निक्षालन दर 2% - 4% बढ़ सकती है।

वैकल्पिक लिक्सीवियंट्स या एडिटिव्स

कुल मिलाकर साइनाइड की खपत को कम करने के लिए साइनाइड के साथ कुछ वैकल्पिक लिक्सिविएंट या एडिटिव्स का उपयोग किया जा सकता है। ग्लाइसिन, एक गैर-विषाक्त, पुनर्चक्रणीय और बायोडिग्रेडेबल अमीनो एसिड, ऐसा ही एक विकल्प है। कुछ मामलों में, ग्लाइसिन-आधारित लीचिंग तकनीक ने पारंपरिक साइनाइडेशन विधियों के समान सोने की रिकवरी दरों को बनाए रखते हुए महत्वपूर्ण साइनाइड कमी हासिल की है। विशिष्ट सर्फेक्टेंट जोड़ने से सोने के कणों की गीलापन क्षमता और लीचिंग घोल में अभिकारकों के प्रसार में भी सुधार हो सकता है, जो संभावित रूप से कुछ हद तक सोडियम साइनाइड की खपत को कम करने में मदद करता है।

निष्कर्ष

सोने के सांद्रण के लीचिंग प्रक्रिया में सोडियम साइनाइड की खपत को कम करना एक जटिल लेकिन महत्वपूर्ण कार्य है। साइनाइड की खपत को प्रभावित करने वाले कारकों को समझकर और पूर्व-उपचार, लीचिंग स्थितियों को अनुकूलित करने और योजकों के उपयोग जैसी रणनीतियों को लागू करके सोडियम साइनाइड के उपयोग में उल्लेखनीय कमी लाई जा सकती है। इससे सोने की खनन कंपनियों को उत्पादन लागत में कटौती करके आर्थिक लाभ होता है और साइनाइड के उपयोग से जुड़े पर्यावरणीय जोखिमों को कम करने में मदद मिलती है। इस क्षेत्र में निरंतर अनुसंधान और नवाचार से भविष्य में अधिक कुशल और पर्यावरण के अनुकूल सोने के निष्कर्षण प्रक्रियाओं के विकास की उम्मीद है।