सायनाइड लीचिंग प्रक्रियेवर संबंधित खनिजांचा प्रभाव

परिचय

सोने आणि चांदीच्या धातूपासून काढण्यासाठी सायनाइड लीचिंग ही एक व्यापकपणे वापरली जाणारी प्रक्रिया आहे. तथापि, विविध संबद्ध खनिजे धातूमध्ये या प्रक्रियेची कार्यक्षमता आणि परिणामकारकता लक्षणीयरीत्या प्रभावित करू शकते. ऑप्टिमायझेशनसाठी हे परिणाम समजून घेणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे सायनाईड मौल्यवान धातूंच्या लीचिंग ऑपरेशन्स आणि पुनर्प्राप्तीमध्ये सुधारणा.

लोह खनिजे

पायराईट

पायराइट हे सोने असलेल्या धातूंमध्ये आढळणारे एक सामान्य लोह-सल्फाइड खनिज आहे. सायनाइड लीचिंग दरम्यान, जेव्हा पायराइट लगद्यामध्ये असते तेव्हा त्याचे ऑक्सिडीकरण होऊन फेरस सल्फेट तयार होऊ शकते. हे फेरस सल्फेट नंतर सायनाइडशी प्रतिक्रिया देऊन फेरोसायनेट तयार करते. या अभिक्रियेत मोठ्या प्रमाणात सोडियम सायनाइड, जे सोने लीचिंगसाठी एक प्रमुख अभिकर्मक आहे. शिवाय, चुना आणि हवेच्या क्रियेसह, पायराइटचे रूपांतर विरघळणारे सल्फाइड, कोलाइडल सल्फर किंवा थायोसल्फेटमध्ये देखील होऊ शकते. या परिवर्तन प्रक्रियेत सायनाइड-लीचिंग प्रणालीमध्ये सोने विरघळण्यासाठी आवश्यक असलेला ऑक्सिजन वापरला जातो. एकूणच, याचा सोने लीचिंग कार्यक्षमतेवर नकारात्मक परिणाम होतो.

पायरोटाइट

पायरोटाइट हे आणखी एक लोह-सल्फाइड खनिज आहे जे सायनाइडच्या लीचिंगवर परिणाम करते. ते सायनाइडशी सहजपणे प्रतिक्रिया देऊन थायोसायनेट तयार करते. याव्यतिरिक्त, त्याच्या ऑक्सिडेशनमधून तयार होणारे फेरस सल्फेट देखील सायनाइडशी प्रतिक्रिया देऊन फेरोसायनेट तयार करते. संशोधनात असे दिसून आले आहे की पायरोटाइट सोन्याच्या विघटन दरात लक्षणीय घट करू शकते, उदाहरणार्थ, काही प्रकरणांमध्ये ते 28.1% ने कमी करते. यामुळे सायनाइडच्या वापरात लक्षणीय वाढ होते, ज्यामुळे ते अनेकदा चौपट होते.

तांबे खनिजे

चॅल्कोपीराइट आणि चॅल्कोसाइट

चॅल्कोपायराईट आणि चॅल्कोसाईट सारख्या तांब्याच्या खनिजांचा सायनाइडच्या लीचिंगवर लक्षणीय परिणाम होतो. सायनाइड द्रावण तांब्याची खनिजे विरघळवू शकते, परंतु विरघळण्याचा दर बदलतो. तांबे सल्फाइड खनिजांमध्ये चॅल्कोपायराईट तुलनेने स्थिर आहे, तर चॅल्कोसाईट अधिक प्रतिक्रियाशील आहे. सायनाइड द्रावणात, या खनिजांमधील तांबे, सहसा द्विभाज्य अवस्थेत, अस्थिर असते. द्विभाज्य तांबे सायनाइडचे ऑक्सिडीकरण करते, मोनोव्हॅलेंट तांब्यात बदलते आणि लगद्यामध्ये सायनाइडसह कॉम्प्लेक्स तयार करते. चॅल्कोसाईटसाठी, ते सोने-विघटन दरात लक्षणीय घट घडवून आणू शकते, काही प्रयोगांमध्ये 36.81% पर्यंत आणि सायनाइडच्या वापरात दहा पट वाढ होऊ शकते.

मालाकाइट (तांबे ऑक्साईड खनिज)

मॅलाकाइट हे एक सामान्य कॉपर-ऑक्साइड खनिज आहे. ते सोडियम-सायनाइड द्रावणात सहज विरघळते, ज्यामुळे सायनाइडच्या वापरात लक्षणीय वाढ होते. मॅलाकाइट आणि सायनाइडमधील अभिक्रियेत मोठ्या प्रमाणात सायनाइड आयन वापरले जातात. परिणामी, कॉपर सल्फाइड आणि कॉपर ऑक्साइड दोन्ही खनिजे सायनाइड-सोने-निष्कासन प्रक्रियेवर लक्षणीय नकारात्मक परिणाम करू शकतात.

आर्सेनिक खनिजे

रिअलगार आणि ऑर्पिमेंट

सायनाइड लीचिंगसाठी रियलगर आणि ऑर्पिमेंट अत्यंत हानिकारक आहेत. सायनाइड विसर्जनासाठी वापरल्या जाणाऱ्या तीव्र अल्कधर्मी द्रावणात, ते थायोआरसेनाइट सारखी संयुगे तयार करतात. थायोआरसेनाइट द्रावणातील ऑक्सिजनशी प्रतिक्रिया करून आर्सेनाइट तयार करू शकते, ज्यामुळे खनिज स्लरीमध्ये मोठ्या प्रमाणात ऑक्सिजन वापरला जातो. तसेच, जेव्हा आर्सेनिक खनिजे द्रावणात ऑक्सिडायझ केली जातात तेव्हा सोन्याच्या कणांच्या पृष्ठभागावर आर्सेनिक संयुगांपासून बनलेला एक थर तयार होतो. हा थर सोन्याला सायनाइडच्या संपर्कात येण्यापासून थेट थांबवतो, ज्यामुळे सोन्याच्या विरघळण्यावर गंभीर परिणाम होतो. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की रियलगर आणि ऑर्पिमेंट सोने विरघळण्याचा दर अनुक्रमे ४१.९५% आणि ४९.९०% ने कमी करू शकतात आणि सायनाइडचा वापर १३.८ पट आणि १५.० पट वाढवू शकतात.

आर्सेनोपायराइट

आर्सेनोपायराइट हे आर्सेनिक असलेले एक सामान्य खनिज आहे. रियलगार आणि ऑर्पिमेंटच्या विपरीत, आर्सेनोपायराइट सायनाइड प्रणालीमध्ये तुलनेने स्थिर आहे. जरी त्यात आर्सेनिक असले तरी, सामान्य सायनाइड-लीचिंग परिस्थितीत, ते सहजपणे विघटित होत नाही आणि त्यामुळे इतर आर्सेनिक-युक्त खनिजांच्या तुलनेत सायनाइड लीचिंगवर तुलनेने कमी परिणाम होतो.

शिसे खनिजे

गॅलेना आणि लीड अॅलम

सोन्याच्या खाणींमध्ये गॅलेना आणि शिसे तुरटी ही मुख्य शिसेयुक्त खनिजे आहेत. गॅलेना शिसे तुरटीमध्ये ऑक्सिडायझेशन केले जाऊ शकते. मजबूत-क्षारीय द्रावणात, शिसे तुरटी अल्कधर्मी शिसे-अम्ल मीठ तयार करू शकते, जे द्रावणातील सायनाइडशी प्रतिक्रिया देऊन अघुलनशील मजबूत-क्षारीय सायनाइड तयार करते. थोड्या प्रमाणात शिसे खनिजे प्रत्यक्षात सोन्याच्या खाणींमधून सायनाइड लीचिंगला मदत करू शकतात. तथापि, मोठ्या प्रमाणात शिसे खनिजे सायनाइडचे सेवन करून सोने-लीचिंग कार्यक्षमतेवर परिणाम करतील आणि कदाचित लीचिंग प्रक्रियेत व्यत्यय आणू शकतील असे अवक्षेपण तयार करतील.

अँटीमनी - खनिजे असलेले

स्टिबनाइट

स्टिबनाइट हे सल्फाइड असलेले मुख्य अँटीमनी खनिज आहे. सायनाइड-लीचिंग प्रक्रियेत, त्याचे नकारात्मक परिणाम ऑर्पिमेंटसारखेच असतात. ते थायोअँटिमोनाइट तयार करण्यासाठी मजबूत-क्षारीय द्रावणात सहजपणे विरघळते, जे नंतर अँटीमोनाइटमध्ये ऑक्सिडाइझ केले जाते. याव्यतिरिक्त, अल्कधर्मी-सायनाइड द्रावणातील नकारात्मक चार्ज केलेले स्टिबनाइट कोलाइडल कण सोन्याच्या कणांच्या पृष्ठभागावर चिकटू शकतात, ज्यामुळे सोने विरघळण्यापासून शारीरिकरित्या रोखले जाते.

कार्बन पदार्थ

सोन्याच्या खाणींमध्ये असू शकते कार्बन अकार्बनी कार्बन आणि ह्युमिक ॲसिडसारख्या सेंद्रिय कार्बनचा समावेश असलेले पदार्थ. जेव्हा हे कार्बनी पदार्थ उपस्थित असतात, तेव्हा ते सायनाइड द्रावणातील विरघळलेले सोने शोषून घेऊ शकतात. यामुळे द्रावणातील सोन्याच्या लीचिंगचा दर कमी होतो, या घटनेला “सोन्याची लूट” (गोल्ड रॉबरी) म्हणून ओळखले जाते. हे कार्बनी पदार्थ विरघळलेल्या सोन्यासाठी निष्कर्षण प्रक्रियेशी स्पर्धा करतात, ज्यामुळे सोन्याच्या पुनर्प्राप्तीत घट होते.

संबंधित खनिजांचा प्रभाव कमी करण्यासाठी धोरणे

धातूंचे पूर्वप्रक्रिया

• ऑक्सिडेशन प्रीट्रीटमेंट: लोह-सल्फाइड, आर्सेनिक किंवा अँटीमनी खनिजे असलेल्या धातूंसाठी, ऑक्सिडेशन प्रीट्रीटमेंट प्रभावी असू शकते. ऑक्सिडेशनमुळे ही खनिजे विघटित होतात, बंद सोने मुक्त होते आणि सायनाइड लीचिंगवर त्यांचे हानिकारक परिणाम कमी होतात. सामान्य ऑक्सिडेशन-प्रीट्रीटमेंट पद्धतींमध्ये भाजणे, दाब ऑक्सिडेशन आणि जैव-ऑक्सिडेशन यांचा समावेश होतो.

• तांबे - प्री-लीचिंग: जास्त तांब्याचे प्रमाण असलेल्या धातूंच्या बाबतीत, तांब्याचे प्री-लीचिंग केले जाऊ शकते. सायनाइड लीचिंग करण्यापूर्वी तांबे काढून टाकल्याने, तांब्याच्या खनिजांनी वापरलेल्या सायनाइडचे प्रमाण कमी करता येते, त्यामुळे सोन्याच्या सायनाइड लीचिंगची कार्यक्षमता सुधारते.

सायनाइडचे ऑप्टिमायझेशन - लीचिंग परिस्थिती

• अभिकर्मक डोस समायोजित करणे: संबंधित खनिजांच्या प्रकार आणि प्रमाणानुसार, सायनाइड आणि इतर अभिकर्मकांचे प्रमाण समायोजित केले जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, जेव्हा भरपूर तांबे खनिजे असतात, तेव्हा पीएच मूल्य नियंत्रित करताना सायनाइडचे डोस थोडे वाढवल्याने सोने प्रभावीपणे विरघळते याची खात्री करण्यास मदत होऊ शकते.

• लगद्याच्या स्थिती नियंत्रित करणे: लगद्याची एकाग्रता, तापमान आणि ढवळण्याची गती नियंत्रित करणे देखील महत्त्वाचे आहे. योग्य लगद्याची एकाग्रता सायनाइड आणि ऑक्सिजन लगद्यामध्ये कार्यक्षमतेने पसरू शकते याची खात्री करते. योग्य तापमान (सामान्यतः १५ - ३० °C) ठेवल्याने सोने विरघळण्याचा वेग आणि सायनाइड द्रावणाची स्थिरता संतुलित होते.

Additives वापर

• खनिज अभिक्रियांना प्रतिबंधित करणारे पदार्थ: शिशाच्या क्षारांसारखे पदार्थ काही हानिकारक खनिजांना अभिक्रिया करण्यापासून रोखण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, शिशाचे अ‍ॅसीटेट जोडल्याने सल्फरयुक्त खनिजांच्या विघटनातून सल्फाइड आयनांशी अभिक्रिया होऊ शकते, ज्यामुळे अघुलनशील शिशाचे सल्फाइड अवक्षेपण तयार होते. यामुळे सल्फरयुक्त खनिजे वापरत असलेले सायनाइड आणि ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी होते.

• स्पर्धात्मक शोषक: कार्बन पदार्थ असलेल्या धातूंच्या बाबतीत, स्पर्धात्मक शोषक जसे की सक्रिय कार्बन सायनाइड लीचिंग दरम्यान "सोने - लुटणे" प्रभाव कमी करू शकतो. सक्रिय कार्बन विरघळलेल्या सोन्यासाठी धातूमधील कार्बनशी स्पर्धा करतो, ज्यामुळे सोने - लीचिंग दर वाढतो.

निष्कर्ष

सोने आणि चांदीच्या धातूंमधील संबंधित खनिजांचा सायनाइड-लीचिंग प्रक्रियेवर विविध आणि महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो. लोह, तांबे, आर्सेनिक, शिसे, अँटीमनी-युक्त खनिजे आणि कार्बन पदार्थ हे सर्व अभिकर्मकांचे सेवन करून, सोन्याला सायनाइडशी संपर्क येण्यापासून रोखून किंवा विरघळलेले सोने शोषून घेऊन लीचिंग कार्यक्षमतेवर परिणाम करू शकतात. तथापि, योग्य पूर्व-उपचार पद्धती, लीचिंग परिस्थितीचे ऑप्टिमायझेशन आणि अॅडिटीव्हजच्या वापराद्वारे, हे नकारात्मक परिणाम कमी केले जाऊ शकतात. यामुळे जटिल-खनिजयुक्त धातूंमधून सोने आणि चांदीचे अधिक कार्यक्षम उत्खनन शक्य होते, ज्यामुळे खाणकामाची आर्थिक व्यवहार्यता सुधारते.