ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ലീച്ചിംഗ് സോഡിയം സയനൈഡ് ഉപഭോഗത്തിൽ ചെലുത്തുന്ന സ്വാധീനം

അവതാരിക

സ്വർണ്ണം വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ , സ്വർണ്ണവുമായി സ്ഥിരതയുള്ള കോംപ്ലക്സുകൾ രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവ് കാരണം സോഡിയം സയനൈഡ് ഒരു ലീച്ചിംഗ് ഏജന്റായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സ്വർണ്ണ ഖനന പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സാമ്പത്തിക നിലനിൽപ്പിനെയും പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതത്തെയും സ്വാധീനിക്കുന്ന ഒരു നിർണായക ഘടകമാണ് സോഡിയം സയനൈഡിന്റെ ഉപഭോഗം. അയിരുകളിൽ നിന്ന് സ്വർണ്ണം ചോർത്തുന്നതിന്റെ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതികളിൽ ഒന്നാണ് ഉയർന്ന താപനില ചോർച്ച. സോഡിയം സയനൈഡിന്റെ ഉപഭോഗത്തിൽ ഉയർന്ന താപനില ചോർച്ചയുടെ സ്വാധീനം ഈ ലേഖനം പരിശോധിക്കുന്നു.

സ്വർണ്ണം ചോർത്തുന്നതിൽ സോഡിയം സയനൈഡിന്റെ പങ്ക്

സോഡിയം സയനൈഡ് ഓക്സിജന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ സ്വർണ്ണവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ലയിക്കുന്ന സംയുക്തങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് അയിരിൽ നിന്ന് സ്വർണ്ണം വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ കാണിക്കുന്നത് സൈദ്ധാന്തികമായി, 1 ഗ്രാം സ്വർണ്ണം ലയിപ്പിക്കാൻ 0.92 ഗ്രാം സോഡിയം സയനൈഡ് ആവശ്യമാണ് എന്നാണ്. എന്നിരുന്നാലും, യഥാർത്ഥ വ്യാവസായിക ഉൽപാദനത്തിൽ, സോഡിയം സയനൈഡിന്റെ ഉപഭോഗം ഈ സൈദ്ധാന്തിക മൂല്യത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്, പലപ്പോഴും 50 - 100 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. അയിരിലെ മറ്റ് ധാതുക്കളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ, ലീച്ചിംഗ് പ്രവർത്തന സമയത്ത് സംഭവിക്കുന്ന രാസ പ്രക്രിയകൾ തുടങ്ങിയ യഥാർത്ഥ ഖനന സാഹചര്യങ്ങളിൽ നിലനിൽക്കുന്ന വിവിധ ഘടകങ്ങൾ മൂലമാണ് ഈ പ്രധാന വ്യത്യാസം.

ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ലീച്ചിംഗ് പ്രക്രിയ

ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ചോർച്ച ഉയർന്ന താപനിലയിലാണ് നടത്തുന്നത്, സാധാരണയായി സാധാരണ അന്തരീക്ഷ താപനിലയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. അയിര്-ചോർച്ച് ലായനി സിസ്റ്റത്തിലെ അയോണുകളുടെ പ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് പ്രധാന ലക്ഷ്യം. അങ്ങനെ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ചോർച്ച ഏജന്റ്, സോഡിയം സയനൈഡ്, അയിരിനുള്ളിലെ സ്വർണ്ണം എന്നിവ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ചില റിഫ്രാക്റ്ററി സ്വർണ്ണ അയിരുകളുടെ കാര്യത്തിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ചോർച്ച സ്വർണ്ണത്തെ പൊതിഞ്ഞ സങ്കീർണ്ണമായ ധാതു ഘടനകളെ തകർക്കും, ഇത് വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനായി സയനൈഡ് അയോണുകൾക്ക് സ്വർണ്ണത്തെ കൂടുതൽ പ്രാപ്യമാക്കുന്നു.

ഉയർന്ന താപനിലയിൽ നിന്നുള്ള ചോർച്ച സോഡിയം സയനൈഡ് ഉപഭോഗത്തിൽ ചെലുത്തുന്ന സ്വാധീനം.

1. പ്രതികരണ നിരക്കിലെ വർദ്ധനവ്

ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, റിയാക്ടന്റ് തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നു. ഇത് സോഡിയം സയനൈഡ് തന്മാത്രകൾ, ഓക്സിജൻ തന്മാത്രകൾ, അയിരിലെ സ്വർണ്ണ കണികകൾ എന്നിവയ്ക്കിടയിൽ കൂടുതൽ ഇടയ്ക്കിടെയും ഊർജ്ജസ്വലമായും കൂട്ടിയിടികൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. തൽഫലമായി, സോഡിയം സയനൈഡ് ലായനിയിൽ സ്വർണ്ണം ലയിക്കുന്ന നിരക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. പ്രതിപ്രവർത്തന നിരക്ക് വേഗത്തിലാകുമ്പോൾ, ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിന് കൂടുതൽ സ്വർണ്ണം ലയിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ സ്വർണ്ണം വേർതിരിച്ചെടുക്കുക എന്നതാണ് ലക്ഷ്യമെങ്കിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ചോർച്ചയ്ക്ക് കുറഞ്ഞ ചോർച്ച സമയം ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം. സിദ്ധാന്തത്തിൽ, ചോർച്ച പ്രക്രിയ കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ പൂർത്തിയാകുന്നതിനാൽ ഇത് സോഡിയം സയനൈഡിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, ഇത് സോഡിയം സയനൈഡ് അതിന്റെ ഉപഭോഗത്തിന് കാരണമാകുന്ന ഘടകങ്ങളുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന സമയം കുറയ്ക്കുന്നു.

2. സയനൈഡ് ജലവിശ്ലേഷണം

സയനൈഡ് ലായനിയിൽ ജലവിശ്ലേഷണം എന്ന ഒരു രാസപ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു, ഈ ജലവിശ്ലേഷണത്തിന്റെ വ്യാപ്തി താപനിലയെ സ്വാധീനിക്കുന്നു. താപനില ഉയരുമ്പോൾ, സയനൈഡിന്റെ ജലവിശ്ലേഷണം കൂടുതൽ വ്യക്തമാകും. 100 °C ൽ, സയനൈഡ് അയോണുകളുടെ പകുതിയും, 130 °C ൽ, അവയിൽ 85% ഉം നഷ്ടപ്പെടുന്നു. ഈ ജലവിശ്ലേഷണം ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് സോഡിയം സയനൈഡിന്റെ നഷ്ടത്തിലേക്ക് നയിക്കുക മാത്രമല്ല, ഗുരുതരമായ പാരിസ്ഥിതിക, സുരക്ഷാ അപകടവും സൃഷ്ടിക്കുന്നു, കാരണം ഹൈഡ്രോസയാനിക് ആസിഡ് വളരെ വിഷവാതകമാണ്. ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ചോർച്ചയിൽ, താപനില ശരിയായി നിയന്ത്രിച്ചില്ലെങ്കിൽ, സോഡിയം സയനൈഡിന്റെ വർദ്ധിച്ച ജലവിശ്ലേഷണം അതിന്റെ ഉപഭോഗത്തെ ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കും.

3. അനുബന്ധ ധാതുക്കളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം

പല സ്വർണ്ണ അയിരുകളിലും പൈറൈറ്റ്, പൈറോഹോട്ടൈറ്റ്, കോപ്പർ സൾഫൈഡ് തുടങ്ങിയ മറ്റ് ധാതുക്കൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. ഈ അനുബന്ധ ധാതുക്കൾക്ക് സോഡിയം സയനൈഡുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, സ്വർണ്ണം വഹിക്കുന്നതല്ലാത്ത ഈ ധാതുക്കളും സോഡിയം സയനൈഡും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന നിരക്ക് വർദ്ധിച്ചേക്കാം. ഇതിനർത്ഥം ഈ ധാതുക്കളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ കൂടുതൽ സോഡിയം സയനൈഡ് ഉപയോഗിക്കപ്പെടും, ഇത് സ്വർണ്ണവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നതിന് കുറവ് ലഭ്യത നൽകുന്നു എന്നാണ്. കൂടാതെ, ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ചിലത് സ്വർണ്ണ ചോർച്ച പ്രക്രിയയെ കൂടുതൽ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ഉപോൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉൽ‌പാദിപ്പിച്ചേക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, രൂപം കൊള്ളുന്ന സൾഫർ അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങൾ സ്വർണ്ണ കണികകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ആവരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും, ഇത് സയനൈഡ് അയോണുകൾ സ്വർണ്ണത്തിൽ എത്തുന്നത് തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.

4. ഓക്സിജന്റെ ലയിക്കുന്ന സ്വഭാവം

സ്വർണ്ണ-സയനൈഡ് ലീച്ചിംഗ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ ഓക്സിജൻ ഒരു നിർണായക ഘടകമാണ്, കാരണം ഇത് ഒരു ഓക്സിഡന്റായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വെള്ളത്തിൽ ഓക്സിജന്റെ ലയിക്കുന്ന കഴിവ് കുറയുന്നു. 100 °C ൽ, വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന ഓക്സിജൻ ഇല്ല. ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ലീച്ചിംഗിൽ, താപനില വെള്ളത്തിന്റെ തിളയ്ക്കുന്ന സ്ഥലത്തെത്തുകയാണെങ്കിൽ, ആവശ്യത്തിന് ലയിച്ച ഓക്സിജന്റെ അഭാവം സ്വർണ്ണത്തിന്റെ ഓക്സീകരണം പരിമിതപ്പെടുത്തും. കുറഞ്ഞ ഓക്സിജൻ ലയിക്കുന്നതിനായി, ഓക്സിജന്റെ ഭാഗിക മർദ്ദം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയോ ഇതര ഓക്സിഡന്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുകയോ പോലുള്ള അധിക നടപടികൾ ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം. എന്നാൽ ഓക്സിജൻ വിതരണം അപര്യാപ്തമായി തുടരുകയാണെങ്കിൽ, സ്വർണ്ണ ലീച്ചിംഗ് പ്രതിപ്രവർത്തനം മന്ദഗതിയിലാകും, കൂടാതെ പ്രതിപ്രവർത്തനം മുന്നോട്ട് കൊണ്ടുപോകാൻ കൂടുതൽ സോഡിയം സയനൈഡ് ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ടേക്കാം.

കേസ് പഠനങ്ങൾ

ഒരു പ്രത്യേക സ്വർണ്ണ ഖനിയിൽ, പരമ്പരാഗത മുറിയിലെ താപനിലയിലുള്ള സയനൈഡ് ചോർച്ച പ്രക്രിയയിൽ ഒരു ടൺ അയിരിന് 2.5 കിലോഗ്രാം സോഡിയം സയനൈഡ് ഉപയോഗിച്ചു. ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ചോർച്ച പ്രക്രിയ ആരംഭിച്ചപ്പോൾ, തുടക്കത്തിൽ, ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ സ്വർണ്ണ-ചോർച്ച പ്രതികരണം കാരണം, ചോർച്ച സമയം 48 മണിക്കൂറിൽ നിന്ന് 24 മണിക്കൂറായി കുറച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, അനുചിതമായ താപനില നിയന്ത്രണം കാരണം, ചോർച്ച താപനില 80 °C എത്തിയതോടെ, സോഡിയം സയനൈഡിന്റെ ജലവിശ്ലേഷണം ഗണ്യമായി വർദ്ധിച്ചു. തൽഫലമായി, സോഡിയം സയനൈഡിന്റെ ഉപഭോഗം യഥാർത്ഥത്തിൽ ഒരു ടൺ അയിരിന് 3.0 കിലോഗ്രാം ആയി ഉയർന്നു. ഏകദേശം 60 °C-ൽ താപനില കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നതും സയനൈഡ് ജലവിശ്ലേഷണം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഇൻഹിബിറ്ററുകൾ ചേർക്കുന്നതും ഉൾപ്പെടെ ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ചോർച്ച പ്രക്രിയ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ശേഷം, ഉയർന്ന സ്വർണ്ണ ചോർച്ച നിരക്ക് നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് സോഡിയം സയനൈഡ് ഉപഭോഗം ഒരു ടൺ അയിരിന് 2.0 കിലോഗ്രാം ആയി കുറച്ചു.

തീരുമാനം

ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ചോർച്ച സ്വർണ്ണ വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ സോഡിയം സയനൈഡിന്റെ ഉപഭോഗത്തിൽ സങ്കീർണ്ണമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഒരു വശത്ത്, സ്വർണ്ണ-ചോർച്ച പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്താൻ ഇതിന് കഴിയും, പ്രക്രിയ നന്നായി കൈകാര്യം ചെയ്യുമ്പോൾ സോഡിയം സയനൈഡ് ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. മറുവശത്ത്, ഉയർന്ന താപനില വർദ്ധിച്ച സയനൈഡ് ജലവിശ്ലേഷണത്തിനും അനുബന്ധ ധാതുക്കളുമായുള്ള കൂടുതൽ തീവ്രമായ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും ഓക്സിജൻ ലയിക്കുന്നതിനും കാരണമാകും, ഇവയെല്ലാം ഉയർന്ന സോഡിയം സയനൈഡ് ഉപഭോഗത്തിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. അതിനാൽ, ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ചോർച്ച പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, കൃത്യമായ താപനില നിയന്ത്രണം, ഉചിതമായ ഓക്സിജൻ വിതരണം, സയനൈഡ് ജലവിശ്ലേഷണത്തെ തടയുന്നതിനുള്ള അഡിറ്റീവുകളുടെ ഉപയോഗം, അനുബന്ധ ധാതുക്കളുമായുള്ള അനാവശ്യ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള പ്രക്രിയ പാരാമീറ്ററുകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്. സ്വർണ്ണ ചോർച്ച കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും സോഡിയം സയനൈഡ് ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുന്നതിനും സ്വർണ്ണ ഖനന പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സാമ്പത്തികവും പാരിസ്ഥിതികവുമായ പ്രകടനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ഇടയിൽ ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ കൈവരിക്കാൻ ഈ സമീപനം സഹായിക്കും.