सोन्याच्या खाणींसाठी सायनाइडेशन व्हॅट लीचिंग पद्धतीची लागू व्याप्ती आणि प्रक्रिया प्रवाह

1. परिचय

सायनायडेशन व्हॅट लीचिंग पद्धत ही सोन्याच्या खाणकामात खनिजांमधून सोने काढण्यासाठी एक महत्त्वाची प्रक्रिया आहे. या पद्धतीची स्वतःची विशिष्ट उपयोजन व्याप्ती आणि सु-परिभाषित प्रक्रिया टप्प्यांची एक मालिका आहे, जी सोन्याच्या संसाधनांच्या कार्यक्षम निष्कर्षणामध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.

2. लागू स्कोप

२.१ धातूच्या कणांच्या आकाराची आवश्यकता

व्हॅट लीचिंग पद्धतीसाठी योग्य असलेल्या सोन्याच्या धातूंमध्ये सामान्यतः बारीक दाणेदार सोन्याचे प्रसारण असते. जेव्हा धातूमधील सोन्याचे कण खूप बारीक असतात, तेव्हा गुरुत्वाकर्षण वेगळे करण्यासारख्या साध्या भौतिक पृथक्करण पद्धतींद्वारे त्यांना वेगळे करणे कठीण असते. अशा परिस्थितीत, सायनायडेशन व्हॅट लीचिंग पद्धत वापरली जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, काही ऑक्साईड-प्रकारच्या सोन्याच्या धातूंमध्ये, सोने बहुतेकदा बारीक दाण्यांच्या स्वरूपात असते, ज्यावर व्हॅट लीचिंगद्वारे प्रभावीपणे प्रक्रिया केली जाऊ शकते.

२.२ धातूच्या दर्जाची आवश्यकता

ही पद्धत विशेषतः कमी दर्जाच्या किंवा कमी दर्जाच्या सोन्याच्या धातूंसाठी योग्य आहे. उच्च दर्जाच्या सोन्याच्या धातूंसाठी, अधिक कार्यक्षम आणि कमी वेळ घेणाऱ्या निष्कर्षण पद्धतींना प्राधान्य दिले जाऊ शकते. तथापि, कमी दर्जाच्या धातूंसाठी जिथे प्रति युनिट वस्तुमान सोन्याचे प्रमाण तुलनेने कमी असते, तेथे व्हॅट लीचिंग पद्धत काही विशिष्ट परिस्थितीत आर्थिकदृष्ट्या निष्कर्षण साध्य करू शकते. व्हॅट लीचिंग प्रक्रियेचा तुलनेने कमी खर्च अशा धातूंवर प्रक्रिया करण्यासाठी एक व्यवहार्य पर्याय बनवतो.

२.३ धातूंच्या पारगम्यतेची आवश्यकता

कमी पारगम्यता असलेले धातुकदेखील व्हॅट लीचिंगसाठी योग्य असतात. जर धातुकदेखीलाची पारगम्यता चांगली असेल, तर सायनाइड द्रावण धातुकदेखीलातून खूप वेगाने वाहू शकते, ज्यामुळे सायनाइड आणि सोने यांच्यात अपुरा संपर्क वेळ मिळतो आणि परिणामी सोन्याच्या लीचिंगचा दर कमी होतो. याउलट, कमी पारगम्यता असलेल्या धातुकदेखीलांसाठी, व्हॅट लीचिंग पद्धतीद्वारे धातुकदेखीलातील सायनाइड द्रावणाचा प्रवाह दर आणि संपर्क वेळ नियंत्रित करून उत्तम लीचिंग परिणाम सुनिश्चित करता येतात. उदाहरणार्थ, बारीक कणांचे सोने असलेले आयर्न ऑक्साइड-कॅपिंग-प्रकारचे धातुकदे आणि बारीक कणांचे सोने असलेले ऑक्सिडाइज्ड क्वार्ट्ज-व्हेन-प्रकारचे धातुकदे यांची पारगम्यता अनेकदा तुलनेने कमी असते आणि ते व्हॅट लीचिंगसाठी अगदी योग्य असतात. अशा धातुकदेखीलांसाठी व्हॅट लीचिंग पद्धतीद्वारे ७० ते ९०% शुद्धीकरण पुनर्प्राप्ती दर साध्य करता येतो.

१. प्रक्रिया प्रवाह

३.१ लीचिंग व्हॅट्सची तयारी

या प्रक्रियेत वापरल्या जाणाऱ्या लीचिंग व्हॅट्स सहसा लाकूड, लोखंड किंवा काँक्रीटसारख्या पदार्थांपासून बनवल्या जातात. व्हॅटचा तळ सपाट किंवा किंचित कललेला असू शकतो आणि आकार गोलाकार, आयताकृती किंवा चौकोनी असू शकतो. व्हॅटच्या आत, छिद्रित आम्ल-प्रतिरोधक प्लेट्सपासून बनवलेला खोटा तळ बसवला जातो. खोट्या तळावर एक फिल्टर कापड घातला जातो आणि लाकडी पट्ट्या किंवा गंज-प्रतिरोधक धातूच्या पट्ट्यांपासून बनवलेला ग्रिड फिल्टर कापडावर झाकलेला असतो. खोट्या तळाचा वापर धातू फिल्टर करण्यासाठी आणि आधार देण्यासाठी केला जातो. लीचिंग प्रक्रिया सुरू करण्यापूर्वी, व्हॅट्स, विशेषतः लीचिंग व्हॅट आणि खराब-द्रव व्हॅट, अभेद्य आणि मुळात कोरडे आहेत याची खात्री करणे आवश्यक आहे.

३.२ धातू पूर्वप्रक्रिया - क्रशिंग आणि स्क्रीनिंग

उत्खनन केलेल्या सोन्याच्या आकाराचे धातू एका विशिष्ट कण आकारात क्रश करणे आवश्यक आहे. प्रथम, धातूंचे साध्या विघटनासाठी क्रशिंग टप्प्यात दिले जाते. आवश्यक धातूच्या कण आकारानुसार, खडबडीत, मध्यम क्रशिंग आणि बारीक क्रशिंग ऑपरेशन्स असतात. सहसा, खडबडीत क्रशिंगसाठी जबडा क्रशर वापरला जातो, जो कणांचा आकार सुमारे 50 - 100 मिमी पर्यंत कमी करू शकतो. नंतर, मध्यम क्रशिंग आणि बारीक क्रशिंग ऑपरेशन्ससाठी शंकू क्रशर वापरला जातो, ज्यामुळे कणांचा आकार 5 - 25 मिमी पर्यंत कमी होतो. क्रशिंग केल्यानंतर, एकसमान कण आकार सुनिश्चित करण्यासाठी कंपन करणाऱ्या स्क्रीनद्वारे धातूंचे स्क्रीनिंग केले जाते. आवश्यकता पूर्ण न करणारे खडबडीत धातू पुन्हा क्रशिंगसाठी क्रशरकडे परत केले जातात आणि पात्र आकाराचे धातू पुढील चरणात प्रवेश करतात.

३.३ लीचिंग प्रक्रिया

1. टाकीमध्ये धातुक भरणे : बारीक केलेले आणि चाळलेले धातुक लीचिंग टाकीमध्ये भरले जातात.

2. लीचिंग द्रावण तयार करणे : कमी-द्रव टाकीमध्ये, लीचिंग एजंट म्हणून अल्कलाइन सायनाइड द्रावण तयार केले जाते. सायनाइड द्रावणाची सांद्रता सामान्यतः एका विशिष्ट मर्यादेत, साधारणपणे ०.०५% - ०.१% पर्यंत नियंत्रित केली जाते, जी विशिष्ट धातुक गुणधर्मांनुसार प्रयोगांद्वारे निश्चित केली जाते. ही सांद्रता पर्यावरणावरील परिणाम कमी करून सोन्याचे कार्यक्षम निष्कर्षण सुनिश्चित करू शकते.

3. लीचिंग प्रक्रिया : तयार केलेले लीचिंग द्रावण लीचिंग टाकीमध्ये पंप केले जाते. लीचिंग प्रक्रियेदरम्यान, लीचिंग द्रावण हळूहळू धातुकच्या थरातून झिरपते. धातुकमधील सोने, ऑक्सिजनच्या प्रभावाखाली द्रावणातील सायनाइडसोबत अभिक्रिया करते (सामान्यतः, टाकीमध्ये हवा सोडली जाते). मुख्य रासायनिक अभिक्रियेचे समीकरण आहे: \(4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH\). या अभिक्रियेत, सोने विद्राव्य सोने-सायनाइड संयुगे तयार करते आणि द्रावणात विरघळते. लीचिंगचा कालावधी तुलनेने मोठा असतो, जो सामान्यतः काही दिवसांपासून ते काही आठवड्यांपर्यंत असतो. हा कालावधी धातुकचे स्वरूप, धातुकच्या कणांचा आकार आणि लीचिंग द्रावणाची संहती यांसारख्या घटकांवर अवलंबून असतो. लीचिंग प्रक्रियेदरम्यान, लीचिंग अभिक्रिया इष्टतम परिस्थितीत पार पडेल याची खात्री करण्यासाठी, लीचिंग द्रावणाची संहती, द्रावणाचे pH मूल्य आणि द्रावणातील सोन्याचे प्रमाण नियमितपणे तपासणे आवश्यक असते.

३.४ सोन्याचे पृथक्करण - बेअरिंग सोल्यूशन (समृद्ध - द्रव)

जेव्हा लीचिंग एका विशिष्ट वेळेपर्यंत पोहोचते आणि शोधण्याद्वारे, जेव्हा द्रवाची एकाग्रता आणि ग्रेड आवश्यकता पूर्ण करते, तेव्हा सोने-वाहक द्रावण (समृद्ध - द्रव) व्हॅटच्या तळापासून सोडले जाते. समृद्ध - द्रवामध्ये विरघळलेले सोने-सायनाइड कॉम्प्लेक्स असतात आणि सोने पुनर्प्राप्त करण्यासाठी त्यावर पुढील प्रक्रिया करणे आवश्यक असते.

३.४ सोन्याची पुनर्प्राप्ती

1. जस्त पावडर (पत्रा) विस्थापन पद्धत : सोन्याच्या पुनर्प्राप्तीसाठी एक सामान्य पद्धत म्हणजे जस्त पावडर (पत्रा) विस्थापन पद्धत. जस्तमध्ये सोन्यापेक्षा अधिक तीव्र क्षपण गुणधर्म असतो. जेव्हा जस्त पावडर किंवा जस्ताचा पत्रा समृद्ध द्रवात टाकला जातो, तेव्हा एक विस्थापन अभिक्रिया घडते. रासायनिक अभिक्रियेचे समीकरण आहे: \(2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\). जस्तद्वारे सोने-सायनाइड संयुगातून सोने विस्थापित होते आणि घन कणांच्या स्वरूपात अवक्षेपित होते. विस्थापन अभिक्रियेनंतर, सोनेयुक्त घन पदार्थ मिळवण्यासाठी घन-द्रव मिश्रण गाळले जाते, ज्यावर नंतर प्रगलनासाठी पुढील प्रक्रिया केली जाते.

2. सक्रिय कार्बन अधिशोषण पद्धत : दुसरी पद्धत म्हणजे सक्रिय कार्बन अधिशोषण. सक्रिय कार्बनमध्ये मोठे विशिष्ट पृष्ठभाग क्षेत्र आणि मजबूत अधिशोषण क्षमता असते. समृद्ध द्रव सक्रिय कार्बनने भरलेल्या स्तंभातून (कॉलममधून) प्रवाहित केला जातो . द्रावणातील गोल्ड-सायनाइड संयुगे सक्रिय कार्बनच्या पृष्ठभागावर अधिशोषित होतात. अधिशोषणानंतर, अधिशोषित सोने असलेला सक्रिय कार्बन (लोडेड-कार्बन) द्रावणातून वेगळा केला जातो. त्यानंतर, लोडेड-कार्बनवर अपशोषण प्रक्रिया केली जाते. सामान्यतः, एका विशिष्ट तापमान आणि दाबावर सक्रिय कार्बनमधून सोने अपशोषित करण्यासाठी अपशोषण द्रावण (जसे की सोडियम हायड्रॉक्साइड आणि सोडियम सायनाइडचे मिश्रण ) वापरले जाते. अपशोषित सोने असलेल्या द्रावणाचे नंतर विद्युत अपघटन करून सोने मिळवले जाते.

३.६ शेपटी आणि टाकाऊ द्रवपदार्थांवर प्रक्रिया करणे

1. अवशेषांवर प्रक्रिया : सोन्याच्या पुनर्प्राप्तीनंतर, उर्वरित अवशेषांमध्ये अजूनही काही प्रमाणात सायनाइड आणि इतर अशुद्धी असतात. पर्यावरण संरक्षणाच्या आवश्यकतांची पूर्तता करण्यासाठी, या अवशेषांवर प्रक्रिया करणे आवश्यक आहे. एक सामान्य पद्धत म्हणजे सायनाइडचे विघटन करून ते काढून टाकण्यासाठी अवशेषांमध्ये सोडियम मेटाबायसल्फाइट आणि कॉपर सल्फेटसारखे अभिकर्मक मिसळणे. प्रक्रियेनंतर, हे अवशेष योग्यरित्या साठवले जाऊ शकतात किंवा त्यावर पुढील प्रक्रिया केली जाऊ शकते.

2. सांडपाण्यावर प्रक्रिया : प्रक्रियेदरम्यान निर्माण होणाऱ्या सांडपाण्यात सायनाइड आणि इतर हानिकारक पदार्थ देखील असतात. हानिकारक पदार्थांचे प्रमाण कमी करून राष्ट्रीय विसर्जन मानकांची पूर्तता करण्यासाठी, हे पाणी विसर्जित करण्यापूर्वी रासायनिक अवक्षेपण, आयन विनिमय आणि जैविक प्रक्रिया यांसारख्या प्रक्रियांमधून त्यावर प्रक्रिया करणे आवश्यक असते.

4 निष्कर्ष

सोन्याच्या खाण उद्योगात, विशेषतः बारीक, कमी दर्जाच्या आणि कमी पारगम्य सोन्याच्या धातूंसाठी, सायनायडेशन व्हॅट लीचिंग पद्धतीचा एक अद्वितीय वापराचा व्याप्ती आहे. कठोर प्रक्रिया चरणांच्या मालिकेद्वारे, ही पद्धत प्रभावीपणे धातूंमधून सोने काढू शकते. तथापि, हे लक्षात घेतले पाहिजे की प्रक्रियेत सायनाइडचा वापर झाल्यामुळे, कामगारांची सुरक्षितता सुनिश्चित करण्यासाठी आणि पर्यावरणावर होणारा परिणाम कमी करण्यासाठी कठोर सुरक्षा आणि पर्यावरण संरक्षण उपाय योजले पाहिजेत. खाण तंत्रज्ञानाच्या सतत विकासासह, या प्रक्रियेत आणखी सुधारणा आणि ऑप्टिमायझेशनमुळे सोने काढण्याच्या कार्यक्षमतेत सुधारणा होण्याची आणि पर्यावरणीय मैत्री सुनिश्चित करताना खर्च कमी होण्याची अपेक्षा आहे.