सल्फाइड खनिज सतहों पर साइनाइड हटाने के तरीके और प्रक्रियाएँ

परिचय

लाभ और प्रगलन अलौह धातु सल्फाइड अयस्कों की प्रक्रियाएँ, साइनाइड धातु पुनर्प्राप्ति दरों को बढ़ाने के लिए अक्सर इसका उपयोग किया जाता है। हालाँकि, साइनाइड सल्फाइड अयस्कों की सतह पर साइनाइड के बने रहने से न केवल बाद की प्रक्रिया प्रवाह पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, बल्कि गंभीर पर्यावरणीय समस्याएं भी पैदा होती हैं। इसलिए, सल्फाइड अयस्कों की सतह पर साइनाइड को हटाने के लिए कुशल और पर्यावरण के अनुकूल तरीकों का विकास बहुत व्यावहारिक महत्व रखता है।

सल्फाइड खनिज सतहों पर साइनाइड अवशेषों की वर्तमान स्थिति और खतरे

वर्तमान स्थिति

सल्फाइड अयस्कों की पारंपरिक प्लवन प्रक्रिया में, साइनाइड का व्यापक रूप से अवरोधक के रूप में उपयोग किया जाता है। यह सल्फाइड अयस्कों में कुछ अवांछित खनिजों को चुनिंदा रूप से बाधित कर सकता है, इस प्रकार लक्ष्य खनिजों को गैंग खनिजों से अलग करने में मदद करता है। लेकिन प्लवन के बाद, सल्फाइड अयस्कों की सतह पर बड़ी मात्रा में साइनाइड सोख लिया जाएगा। प्रासंगिक शोध के अनुसार, कुछ सांद्रकों में, प्लवन के बाद सल्फाइड अयस्क सांद्रों की सतह पर साइनाइड की मात्रा कई सौ मिलीग्राम प्रति किलोग्राम तक हो सकती है।

खतरों

तकनीकी दृष्टिकोण से, बचा हुआ साइनाइड बाद की गलाने की प्रक्रिया में बाधा उत्पन्न करेगा। उदाहरण के लिए, कॉपर सल्फाइड अयस्कों के गलाने के दौरान, साइनाइड कॉपर के साथ कॉम्प्लेक्स बनाएगा, जिससे कॉपर की गलाने की क्षमता कम हो जाएगी और ऊर्जा की खपत बढ़ जाएगी। पर्यावरणीय दृष्टिकोण से, साइनाइड एक अत्यधिक जहरीला पदार्थ है। जब साइनाइड युक्त अपशिष्ट जल को प्राकृतिक वातावरण में छोड़ा जाता है, तो यह जल निकायों और मिट्टी को प्रदूषित करेगा, जलीय जीवों और आसपास की वनस्पतियों को खतरे में डालेगा और यहां तक ​​कि खाद्य श्रृंखला के माध्यम से मानव स्वास्थ्य के लिए भी खतरा पैदा करेगा।

सल्फाइड खनिज सतहों पर साइनाइड हटाने के तरीके

ऑक्सीकरण विधि

1.रासायनिक ऑक्सीकरण विधि

• सिद्धांत: साइनाइड को कम विषैले या गैर विषैले पदार्थों में ऑक्सीकृत करने के लिए मजबूत ऑक्सीडेंट का उपयोग करें। आम ऑक्सीडेंट में हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2), सोडियम हाइपोक्लोराइट (NaClO) आदि शामिल हैं। हाइड्रोजन पेरोक्साइड को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, इसकी प्रतिक्रिया समीकरण है: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O)।

• संचालन प्रक्रिया: सबसे पहले, साइनाइड युक्त सल्फाइड अयस्क पल्प को एक प्रतिक्रिया टैंक में रखें और पल्प के पीएच मान को एक उचित सीमा तक समायोजित करें (आमतौर पर, हाइड्रोजन पेरोक्साइड ऑक्सीकरण के लिए, पीएच मान अधिमानतः 9 - 11 के बीच होता है)। फिर, धीरे-धीरे हाइड्रोजन पेरोक्साइड घोल डालें और ऑक्सीडेंट को पल्प के साथ पूरी तरह से संपर्क करने और प्रतिक्रिया करने के लिए हिलाते रहें। प्रतिक्रिया समय आमतौर पर 1 - 3 घंटे तक होता है, और विशिष्ट समय पल्प में साइनाइड सांद्रता और अयस्क के गुणों पर निर्भर करता है।

• फायदेप्रतिक्रिया की गति अपेक्षाकृत तेज है, और साइनाइड का निष्कासन प्रभाव अच्छा है, जो साइनाइड सांद्रता को अपेक्षाकृत कम स्तर तक कम कर सकता है।

• नुकसानहाइड्रोजन पेरोक्साइड जैसे ऑक्सीडेंट अपेक्षाकृत महंगे होते हैं, और अत्यधिक ऑक्सीडेंट का बाद में लाभकारीकरण या प्रगलन प्रक्रियाओं पर प्रभाव पड़ सकता है।

अवशोषण विधि

1.सक्रिय कार्बन अवशोषण विधि

• सिद्धांत: सक्रिय कार्बन इसका विशिष्ट सतही क्षेत्रफल बहुत अधिक होता है और इसमें समृद्ध छिद्र संरचनाएं होती हैं, जो भौतिक और रासायनिक अधिशोषण के माध्यम से अपनी सतह पर साइनाइड को सोख सकती हैं।

• संचालन प्रक्रिया: जोड़ें सक्रिय कार्बन साइनाइड युक्त सल्फाइड अयस्क लुगदी में सक्रिय कार्बन डालें और अच्छी तरह से हिलाएँ ताकि सक्रिय कार्बन लुगदी में मौजूद साइनाइड के साथ पूरी तरह से संपर्क में आ जाए। अधिशोषण का समय आमतौर पर 30 मिनट से 2 घंटे तक होता है। अधिशोषण के बाद, छानने या अन्य विधियों द्वारा सक्रिय कार्बन को लुगदी से अलग कर लें।

• फायदे: ऑपरेशन सरल है, और इसका कम सांद्रता वाले साइनाइड पर अच्छा सोखना प्रभाव है। सक्रिय कार्बन को पुनर्जीवित और पुन: उपयोग किया जा सकता है।

• नुकसानउच्च सांद्रता वाले साइनाइड के लिए, सोखने की क्षमता सीमित होती है, और सोख लिए गए सक्रिय कार्बन के अनुचित उपचार से द्वितीयक प्रदूषण हो सकता है।

2.आयन - एक्सचेंज रेजिन सोखना विधि

• सिद्धांतआयन-विनिमय रेजिन में विशिष्ट कार्यात्मक समूह होते हैं जो साइनाइड में आयनों के साथ विनिमय कर सकते हैं, जिससे रेजिन पर साइनाइड को सोख लिया जाता है।

• संचालन प्रक्रियाआयन-एक्सचेंज रेजिन को एक्सचेंज कॉलम में लोड करें और साइनाइड युक्त सल्फाइड अयस्क पल्प को एक्सचेंज कॉलम से गुजारें। पल्प प्रवाह दर को नियंत्रित करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि साइनाइड पूरी तरह से रेजिन के साथ एक्सचेंज हो जाए। जब ​​रेजिन सोखने से संतृप्त हो जाए, तो रेजिन को निकालने और पुनर्जीवित करने के लिए एक विशिष्ट एलुएंट का उपयोग करें।

• फायदे: इसमें साइनाइड के लिए उच्च सोखना चयनात्मकता है और यह निरंतर संचालन प्राप्त कर सकता है।

• नुकसानरेजिन की लागत अधिक है, निक्षालन प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल है, तथा निक्षालन से सायनाइड युक्त अपशिष्ट द्रव उत्पन्न हो सकता है।

अन्य तरीके

1.एसिड - बेस न्यूट्रलाइजेशन विधि

• सिद्धांत: कुछ स्थितियों में, साइनाइड अम्लीय या क्षारीय वातावरण में हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं से गुज़रेगा जिससे कम विषैले या गैर विषैले पदार्थ उत्पन्न होंगे। उदाहरण के लिए, अम्लीय स्थिति में, साइनाइड हाइड्रोजन आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोसायनिक एसिड (HCN) बनाएगा, जिसे वाष्पीकरण द्वारा हटाया जा सकता है; क्षारीय स्थिति में, साइनाइड हाइड्रोलाइज़ होकर साइनेट और अन्य पदार्थ बनाता है।

• संचालन प्रक्रिया: यदि अम्लीय हाइड्रोलिसिस अपनाया जाता है, तो धीरे-धीरे अम्लीय घोल जैसे तनु सल्फ्यूरिक एसिड को साइनाइड युक्त सल्फाइड अयस्क गूदे में मिलाएं, पीएच मान को 2 - 4 पर समायोजित करें और फिर उत्पन्न हाइड्रोसायनिक एसिड को वाष्पीकृत करने के लिए हवा दें। यदि क्षारीय हाइड्रोलिसिस अपनाया जाता है, तो सोडियम हाइड्रॉक्साइड जैसे क्षारीय पदार्थ जोड़ें, पीएच मान को 10 - 12 पर समायोजित करें और एक निश्चित अवधि (आमतौर पर 2 - 4 घंटे) के लिए प्रतिक्रिया करें।

• फायदेलागत अपेक्षाकृत कम है, और ऑपरेशन अपेक्षाकृत सरल है।

• नुकसानअम्लीय हाइड्रोलिसिस के दौरान उत्पन्न हाइड्रोसायनिक एसिड अत्यधिक विषाक्त होता है और इसके लिए सख्त सुरक्षा उपायों की आवश्यकता होती है; क्षारीय हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया की गति धीमी होती है, और उपचार के बाद भी साइनाइड अवशेष की एक छोटी मात्रा रह सकती है।

सल्फाइड खनिज सतहों पर साइनाइड हटाने के लिए प्रक्रिया प्रवाह डिजाइन

पूर्व उपचार चरण

1. पल्प समायोजन: प्लवन के बाद सल्फाइड अयस्क पल्प की सांद्रता को समायोजित करें। आम तौर पर, बाद के उपचार के लिए पल्प सांद्रता को 20% - 40% के बीच नियंत्रित किया जाता है। साथ ही, बाद की प्रक्रिया मापदंडों को निर्धारित करने के लिए आधार प्रदान करने के लिए पल्प में प्रारंभिक साइनाइड सांद्रता का पता लगाएं।

2. अशुद्धता दूर करना: निस्पंदन, अवसादन आदि द्वारा लुगदी में उपस्थित बड़े कणों की अशुद्धियों और कुछ निलंबित ठोस पदार्थों को हटाना, ताकि उन्हें बाद की उपचार प्रक्रियाओं में हस्तक्षेप करने से रोका जा सके।

निष्कासन चरण

1. विधि चयन: लुगदी में साइनाइड सांद्रता, अयस्क गुण, उपचार लागत और पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं जैसे कारकों के अनुसार एक उपयुक्त निष्कासन विधि का चयन करें। उदाहरण के लिए, उच्च सांद्रता वाले साइनाइड और ऐसे मामलों के लिए जहां लागत कोई चिंता का विषय नहीं है, रासायनिक ऑक्सीकरण विधि को प्राथमिकता दी जा सकती है; कम सांद्रता वाले साइनाइड और पर्यावरण के प्रति जागरूक अवसरों के लिए, जैविक ऑक्सीकरण विधि या सोखना विधि अधिक उपयुक्त हो सकती है।

2. प्रक्रिया पैरामीटर नियंत्रण: हाइड्रोजन पेरोक्साइड ऑक्सीकरण लेना रासायनिक ऑक्सीकरण उदाहरण के तौर पर विधि, हाइड्रोजन पेरोक्साइड की मात्रा को सख्ती से नियंत्रित करती है (आमतौर पर साइनाइड एकाग्रता और प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार गणना की जाती है), प्रतिक्रिया तापमान (आमतौर पर 20 - 30 ℃), पीएच मान (9 - 11), और सरगर्मी गति (100 - 300 क्रांतियां प्रति मिनट) और अन्य पैरामीटर कुशल प्रतिक्रिया सुनिश्चित करने के लिए।

उपचार के बाद की अवस्था

1. ठोस - द्रव पृथक्करणनिस्पंदन, अपकेन्द्रण आदि द्वारा साइनाइड हटाने के बाद लुगदी को अलग करें, जिससे शुद्ध सल्फाइड अयस्क सांद्रण और थोड़ी मात्रा में साइनाइड युक्त अपशिष्ट जल प्राप्त हो।

2. अपशिष्ट जल उपचार: राष्ट्रीय निर्वहन मानकों को पूरा करने के लिए अलग किए गए अपशिष्ट जल का आगे उपचार करें। सुरक्षित निर्वहन सुनिश्चित करने के लिए अपशिष्ट जल में साइनाइड को गहराई से हटाने के लिए द्वितीयक ऑक्सीकरण, सोखना और अन्य तरीकों का उपयोग किया जा सकता है।

निष्कर्ष

सल्फाइड अयस्कों की सतह पर साइनाइड को हटाने के लिए विभिन्न तरीके हैं, और प्रत्येक विधि के अपने फायदे और नुकसान हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, उपयुक्त तरीकों और प्रक्रिया प्रवाह का चयन करने के लिए अयस्क के गुणों, साइनाइड सांद्रता, उपचार लागत और पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं जैसे कारकों पर व्यापक रूप से विचार करना आवश्यक है। तेजी से सख्त पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं और प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, सल्फाइड अयस्कों की सतह पर साइनाइड को हटाने के लिए अधिक कुशल, पर्यावरण के अनुकूल और कम लागत वाली तकनीकों का विकास भविष्य में प्रमुख अनुसंधान दिशा होगी। निरंतर प्रक्रिया अनुकूलन के माध्यम से, सल्फाइड अयस्कों के लाभकारी और गलाने की प्रक्रियाओं में साइनाइड के शून्य-निर्वहन को प्राप्त करने और अलौह धातु उद्योग के सतत विकास को बढ़ावा देने की उम्मीद है।