सोने के अवशेषों से सोडियम सायनाइड निकालने की प्रक्रिया क्या है?

परिचय

सोने के खनन उद्योग में, साइनाइड अयस्कों से सोना घोलने में इसकी प्रभावशीलता के कारण निष्कर्षण प्रक्रिया में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालांकि, टेलिंग्स में साइनाइड की मौजूदगी से पर्यावरण और सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण जोखिम पैदा होते हैं। परिणामस्वरूप, कुशल का विकास और कार्यान्वयन साइनाइड हटाना प्रक्रियाएँ अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। यह लेख साइनाइड हटाने की विभिन्न प्रक्रियाओं का पता लगाता है जिनका उपयोग उपचार में किया जाता है सोने का अवशेषइसका उद्देश्य उपलब्ध तकनीकों की व्यापक समझ प्रदान करना है।

क्षारीय क्लोरीनीकरण विधि

सिद्धांत

क्षारीय क्लोरीनीकरण विधि साइनाइड को हटाने के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाओं में से एक है। इस विधि में, क्षारीय परिस्थितियों में टेलिंग्स स्लरी में क्लोरीन-आधारित ऑक्सीकारक मिलाए जाते हैं। क्लोरीन, साइनाइड आयनों (CN-) के साथ अभिक्रिया करके कम विषैले उत्पाद बनाती है। यह अभिक्रिया दो मुख्य चरणों में होती है। पहले चरण में, साइनाइड ऑक्सीकृत होकर साइनेट (CNO-) बनाता है, और दूसरे चरण में, साइनेट आगे विघटित होकर नाइट्रोजन गैस में परिवर्तित हो जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य हानिरहित पदार्थ।

फायदे

• उच्च दक्षतायह नियामक निर्वहन सीमाओं को पूरा करने के लिए सोने के अवशेषों में साइनाइड की उच्च सांद्रता को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है।

• व्यापक रूप से लागू: विभिन्न साइनाइड सांद्रता और संरचना के साथ टेलिंग की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त।

• अच्छी तरह से स्थापित प्रौद्योगिकीयह प्रक्रिया अच्छी तरह से समझी जा चुकी है, तथा इसके अनुप्रयोग में व्यापक औद्योगिक अनुभव मौजूद है।

नुकसान

• संक्षारक अभिकर्मकक्लोरीन आधारित ऑक्सीडेंट उपकरणों के लिए संक्षारक हो सकते हैं, जिससे रखरखाव लागत बढ़ जाती है और उपकरणों का जीवनकाल कम हो जाता है।

• विषैले उपोत्पादयदि प्रक्रिया को उचित रूप से नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो प्रतिक्रिया के दौरान क्लोरीन गैस जैसे विषैले उप-उत्पाद उत्पन्न होने का खतरा रहता है।

• उच्च रासायनिक खपत: इसमें क्लोरीन आधारित ऑक्सीडेंट की अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है, जिससे परिचालन लागत बढ़ सकती है।

मामले का अध्ययन

एक सोने की खदान ने अपने साइनाइड युक्त अवशेषों के उपचार के लिए क्षारीय क्लोरीनीकरण विधि का उपयोग किया। अवशेषों के घोल के पीएच को लगभग 10 - 11 पर सावधानीपूर्वक नियंत्रित करके और उचित मात्रा में ब्लीचिंग पाउडर (एक सामान्य क्लोरीन-आधारित ऑक्सीडेंट) मिलाकर, उपचार के बाद अवशेषों में कुल साइनाइड सामग्री 200 मिलीग्राम / एल की प्रारंभिक सांद्रता से 0.1 मिलीग्राम / एल से कम हो गई। उपचारित अवशेष स्थानीय पर्यावरणीय निर्वहन मानकों को पूरा करते हैं।

INCO प्रक्रिया (सल्फर डाइऑक्साइड - वायु प्रक्रिया)

सिद्धांत

INCO प्रक्रिया, जिसे सल्फर डाइऑक्साइड - वायु प्रक्रिया के रूप में भी जाना जाता है, एक और महत्वपूर्ण साइनाइड निष्कासन तकनीक है। इस प्रक्रिया में, सल्फर डाइऑक्साइड और वायु को तांबे के उत्प्रेरक की उपस्थिति में टेलिंग स्लरी में पेश किया जाता है। सल्फर डाइऑक्साइड को सल्फेट में ऑक्सीकृत किया जाता है, और हवा में मौजूद ऑक्सीजन साइनाइड के ऑक्सीकरण में मदद करती है। कॉपर उत्प्रेरक प्रतिक्रिया दर को तेज करता है, साइनाइड को कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और अन्य पदार्थों में बदल देता है।

फायदे

• कम रासायनिक खपतअन्य विधियों की तुलना में इसमें कम रासायनिक इनपुट की आवश्यकता होती है क्योंकि यह ऑक्सीडेंट स्रोत के रूप में हवा का उपयोग करता है।

• विषाक्त उपोत्पादों में कमीक्षारीय क्लोरीनीकरण की तुलना में यह कम विषैले उपोत्पाद उत्पन्न करता है, जिससे यह अधिक पर्यावरण अनुकूल विकल्प बन जाता है।

• प्रभावी लागतसल्फर डाइऑक्साइड और वायु की अपेक्षाकृत कम लागत के कारण बड़े पैमाने पर संचालन के लिए लागत प्रभावी हो सकता है।

नुकसान

• उत्प्रेरक आवश्यकता: कॉपर उत्प्रेरक की आवश्यकता प्रक्रिया में जटिलता जोड़ती है। उत्प्रेरक को सावधानीपूर्वक बनाए रखने और निगरानी करने की आवश्यकता होती है, और इसके नुकसान या निष्क्रियता से प्रक्रिया की दक्षता प्रभावित हो सकती है।

• पीएच संवेदनशीलतायह प्रक्रिया टेलिंग स्लरी के pH के प्रति संवेदनशील है। साइनाइड को कुशलतापूर्वक हटाने के लिए इष्टतम pH स्थितियों को बनाए रखने की आवश्यकता होती है, जो आमतौर पर 8 - 9 की सीमा में होती है।

• धीमी प्रतिक्रिया दरप्रतिक्रिया दर कुछ अन्य ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं की तुलना में अपेक्षाकृत धीमी है, जिसके लिए बड़ी प्रतिक्रिया वाहिकाओं और लंबे समय तक रहने की आवश्यकता हो सकती है।

मामले का अध्ययन

बड़े पैमाने पर सोने के खनन संचालन ने INCO प्रक्रिया को लागू किया। सल्फर डाइऑक्साइड और हवा को पेश करने के लिए एक समर्पित प्रतिक्रिया प्रणाली स्थापित करके, और तांबे के उत्प्रेरक खुराक को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करके, वे अपने अवशेषों में साइनाइड की सांद्रता को 150 mg/L से घटाकर 50 mg/L से कम करने में सक्षम थे। इसने उद्योग द्वारा स्वीकृत कमजोर - एसिड वियोज्य (WAD) साइनाइड स्तर की आवश्यकताओं को पूरा किया।

जैविक उपचार विधियाँ

सिद्धांत

साइनाइड युक्त सोने के अवशेषों के जैविक उपचार में बैक्टीरिया और कवक जैसे सूक्ष्मजीवों का उपयोग शामिल है। ये सूक्ष्मजीव नाइट्रोजन या कार्बन के स्रोत के रूप में साइनाइड का चयापचय कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ बैक्टीरिया एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से साइनाइड को अमोनिया में बदल सकते हैं। समग्र प्रक्रिया जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक जटिल श्रृंखला है जहाँ सूक्ष्मजीव विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों जैसे कि उपयुक्त तापमान, पीएच और पोषक तत्व उपलब्धता के तहत साइनाइड अणु को तोड़ते हैं।

फायदे

• पर्यावरण हितैषीजैविक उपचार अधिक टिकाऊ विकल्प है क्योंकि यह पर्यावरण में अतिरिक्त हानिकारक रसायन नहीं डालता।

• कम लागतएक बार सूक्ष्मजीव संवर्धन स्थापित हो जाने पर, परिचालन लागत अपेक्षाकृत कम हो सकती है, क्योंकि सूक्ष्मजीव स्वयं प्रतिकृति बना सकते हैं और प्राकृतिक पोषक तत्वों का उपयोग कर सकते हैं।

• चयनात्मक उपचारकुछ सूक्ष्मजीव चुनिंदा रूप से सायनाइड को निशाना बनाते हैं, जिससे अवशेष में मौजूद अन्य मूल्यवान खनिजों पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता।

नुकसान

• धीमी प्रक्रिया: जैविक प्रक्रियाओं में आम तौर पर रासायनिक ऑक्सीकरण विधियों की तुलना में धीमी प्रतिक्रिया दर होती है। इसके लिए बड़े पैमाने पर बायोरिएक्टर और लंबे समय तक उपचार की आवश्यकता हो सकती है।

• पर्यावरणीय परिस्थितियों के प्रति संवेदनशीलतासूक्ष्मजीव तापमान, पीएच और अन्य विषैले पदार्थों की मौजूदगी में होने वाले बदलावों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं। मामूली बदलाव भी सूक्ष्मजीवी गतिविधि को बाधित कर सकता है और साइनाइड हटाने की प्रभावशीलता को कम कर सकता है।

• स्टार्टअप जटिलतासाइनाइड विघटन के लिए एक स्थिर और कुशल सूक्ष्मजीव संस्कृति स्थापित करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है। इसके लिए उपयुक्त सूक्ष्मजीवों का सावधानीपूर्वक चयन और अनुकूलन की आवश्यकता होती है।

मामले का अध्ययन

एक सोने की खान में जैविक उपचार प्रणाली के साथ प्रयोग किया गया। उन्होंने साइनाइड को नष्ट करने वाले बैक्टीरिया के एक संघ से भरे एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए बायोरिएक्टर का इस्तेमाल किया। बायोरिएक्टर में पर्यावरणीय स्थितियों के दीर्घकालिक संचालन और निरंतर अनुकूलन के बाद, वे टेलिंग में साइनाइड की सांद्रता को 80 mg/L से लगभग 10 mg/L तक कम करने में सक्षम थे। हालाँकि, इस प्रक्रिया को स्थिर प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए कई महीनों के स्टार्टअप और समायोजन की आवश्यकता थी।

टेलिंग्स वॉशिंग और तालाब स्ट्रिपिंग (डब्ल्यूपीएस) प्रक्रिया

सिद्धांत

WPS प्रक्रिया में दो मुख्य चरण होते हैं: टेलिंग स्लरी धुलाई और साइनाइड का तालाब या टैंक से अलग करना। धुलाई चरण में, टेलिंग स्लरी को धोने के लिए काउंटर-करंट हाई-रेट गाढ़ा करने वाले पदार्थों का उपयोग किया जाता है। यह टेलिंग से साइनाइड युक्त घोल की एक महत्वपूर्ण मात्रा को हटाने में मदद करता है। गाढ़ा करने वाले पदार्थ का अतिप्रवाह, जिसमें साइनाइड होता है, को फिर तालाब या टैंक से अलग किया जाता है। स्ट्रिपिंग प्रक्रिया में, साइनाइड युक्त घोल को हवा या अन्य स्ट्रिपिंग एजेंटों के संपर्क में लाया जाता है। हाइड्रोजन साइनाइड गैस के रूप में साइनाइड को घोल से अलग किया जाता है और इसे पुनः प्राप्त किया जा सकता है या आगे उपचारित किया जा सकता है। निकाले गए पानी को धुलाई चरण में वापस रिसाइकिल किया जा सकता है, जो जल संतुलन प्रबंधन में मदद करता है।

फायदे

• संसाधन की वसूलीइस प्रक्रिया से साइनाइड की प्राप्ति होती है, जिसे पुनः निक्षालन प्रक्रिया द्वारा पुनर्चक्रित किया जा सकता है, जिससे खदान में कुल साइनाइड की खपत कम हो जाती है।

• जल प्रबंधननिकाले गए पानी को पुनर्चक्रित करके, यह खनन कार्य में जल संतुलन को प्रबंधित करने, ताजे पानी के सेवन की आवश्यकता को कम करने और अपशिष्ट जल निर्वहन को न्यूनतम करने में मदद करता है।

• मौजूदा बुनियादी ढांचे का उपयोगडब्ल्यूपीएस प्रक्रिया में अक्सर मौजूदा संयंत्र अवसंरचना जैसे कि गाढ़ा करने वाले पदार्थ और प्रक्रिया जल तालाबों का उपयोग किया जा सकता है, जिससे प्रमुख पूंजी निवेश की आवश्यकता कम हो जाती है।

नुकसान

• संचालन में जटिलताइस प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं और इसमें धुलाई दक्षता, स्ट्रिपिंग दर और जल पुनर्चक्रण अनुपात जैसे मापदंडों पर सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

• साइनाइड रिकवरी दक्षता: की दक्षता साइनाइड रिकवरी यह अवशेषों में प्रारंभिक सायनाइड सांद्रता, धुलाई और स्ट्रिपिंग कार्यों की गुणवत्ता तथा अन्य हस्तक्षेपकारी पदार्थों की उपस्थिति जैसे कारकों से प्रभावित हो सकता है।

• गंध और सुरक्षा संबंधी चिंताएँस्ट्रिपिंग प्रक्रिया में हाइड्रोजन साइनाइड गैस निकल सकती है, जिसकी गंध बहुत तेज़ होती है और यह बहुत ज़हरीली होती है। गैस रिसाव को रोकने और श्रमिकों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए उचित सुरक्षा उपाय किए जाने चाहिए।

मामले का अध्ययन

एक सोने की खनन कंपनी ने WPS प्रक्रिया को लागू किया। बेहतर धुलाई के लिए अपने मौजूदा गाढ़ेपन को फिर से तैयार करके और साइनाइड स्ट्रिपिंग के लिए एक कवर किए गए तालाब का निर्माण करके, वे 70% तक की साइनाइड रिकवरी दर हासिल करने में सक्षम थे। बरामद साइनाइड को सफलतापूर्वक लीचिंग सर्किट में वापस रीसाइकिल किया गया, जिससे उनकी साइनाइड खरीद लागत में काफी कमी आई।

निष्कर्ष

पर्यावरण संरक्षण और टिकाऊ खनन प्रथाओं के लिए सोने के अवशेषों से साइनाइड को हटाना बहुत ज़रूरी है। चर्चा की गई साइनाइड हटाने की प्रत्येक प्रक्रिया, जिसमें क्षारीय क्लोरीनीकरण, INCO प्रक्रिया, जैविक उपचार और WPS प्रक्रिया शामिल है, के अपने अनूठे फ़ायदे और नुकसान हैं। सबसे उपयुक्त प्रक्रिया का चुनाव विभिन्न कारकों पर निर्भर करता है जैसे अवशेषों में प्रारंभिक साइनाइड सांद्रता, अवशेषों की संरचना, उपलब्ध बुनियादी ढाँचा और लागत-लाभ विश्लेषण। कई मामलों में, सबसे कुशल और लागत-प्रभावी साइनाइड हटाने के लिए इन प्रक्रियाओं के संयोजन की आवश्यकता हो सकती है। चूंकि खनन उद्योग को लगातार बढ़ती पर्यावरणीय जांच का सामना करना पड़ रहा है, इसलिए स्वच्छ और अधिक टिकाऊ भविष्य सुनिश्चित करने के लिए साइनाइड हटाने की तकनीकों में निरंतर शोध और विकास आवश्यक होगा।