साइनाइड लिचिङको लागि इष्टतम pH मान के हो?

१८८७ मा औद्योगिक कार्यान्वयन भएदेखि नै खनिज अयस्कबाट सुन र चाँदीको निकासीमा साइनाइड लिचिङ एक आधारशिलाको रूपमा रहेको छ। यो प्रक्रिया विभिन्न रासायनिक र वातावरणीय कारकहरूको नाजुक सन्तुलनमा निर्भर गर्दछ, जसमा घोलको pH मान अत्यन्त महत्त्वपूर्ण प्यारामिटरको रूपमा उभिएको छ।

साइनाइड लिचिङमा pH पछाडिको रासायनिक औचित्य

साइनाइड, सामान्यतया को रूपमा सोडियम साइनाइड (NaCN) वा पोटासियम साइनाइड (KCN), प्राथमिक लीचिंग एजेन्टको रूपमा काम गर्दछ। यद्यपि, सुन र चाँदीसँग यसको अन्तरक्रिया pH स्तरले अत्यधिक प्रभावित हुन्छ। साइनाइड हाइड्रोजन साइनाइड (HCN) सँग सन्तुलनमा अवस्थित हुन्छ, जुन एक अत्यधिक विषाक्त र वाष्पशील यौगिक हो। अम्लीय वातावरण (कम pH) मा, रासायनिक सन्तुलन HCN ग्यासको गठन तिर सर्छ। यसले गम्भीर सुरक्षा जोखिम मात्र निम्त्याउँदैन तर सुन र चाँदीलाई पगाल्न आवश्यक पर्ने नि:शुल्क साइनाइड आयनहरूको उपलब्धतालाई पनि कम गर्छ।

कुशल सुनको लागि र चाँदी निकासी, घोललाई क्षारीय अवस्थामा राख्नुपर्छ। जब pH उच्च हुन्छ, साइनाइड मुख्यतया यसको आयनिक रूपमा रहन्छ, जसले गर्दा यसलाई सुन र चाँदीसँग स्थिर कम्प्लेक्सहरू बनाउन अनुमति दिन्छ। लिचिङ प्रक्रियाको क्रममा, हाइड्रोक्साइड आयनहरू उत्पादन हुन्छन्, जसले घोलको क्षारीयतालाई थप योगदान पुर्‍याउँछ।

इष्टतम pH दायरा निर्धारण गर्दै

धेरै अध्ययन र औद्योगिक अभ्यासहरूले इष्टतम pH दायरा पहिचान गरेका छन् साइनाइड चुहावटसामान्यतया, १०.५ भन्दा माथिको pH मान आवश्यक मानिन्छ, र धेरैजसो सञ्चालनहरूले ११ र १२ बीचको pH कायम राख्ने लक्ष्य राख्छन्। यहाँ कारण छ:

• सुनको विघटन अधिकतम बनाउने: यस दायरा भित्रको pH मा, सुन विघटनको दर अनुकूलित हुन्छ। यो दायराबाट विचलित हुँदा निकासी दक्षतामा उल्लेखनीय कमी आउन सक्छ। उदाहरणका लागि, यदि pH १०.५ भन्दा कम भयो भने, HCN ग्यासको गठनले मुक्त साइनाइड आयनहरूको सांद्रता घटाउँछ, सुनसँगको प्रतिक्रियालाई ढिलो बनाउँछ।

• साइनाइडको खपत कम गर्ने: साइनाइडको खपत pH स्तरसँग नजिकको सम्बन्ध छ। कम pH मानले साइनाइडको प्रयोग बढाउन सक्छ किनकि साइनाइड कम्प्लेक्सहरू बनाउन कम कुशल हुन्छ। उच्च pH कायम राखेर, साइनाइड कम्प्लेक्सहरूको स्थिरता सुनिश्चित गरिन्छ, अनावश्यक कम हुन्छ साइनाइडको खपत.

• सुरक्षा विचार: सुरक्षाको दृष्टिकोणबाट, pH लाई १०.५ भन्दा माथि राख्नु महत्त्वपूर्ण छ। HCN ग्यास अत्यन्तै विषाक्त छ, र थोरै मात्रामा पनि घातक हुन सक्छ। सिफारिस गरिएको दायरा भित्र pH नियन्त्रण गरेर, यो खतरनाक ग्यासको गठनलाई कम गरिन्छ, जसले खानी र निकासी सुविधाहरूमा कामदारहरूको स्वास्थ्य र सुरक्षालाई सुरक्षित गर्दछ।

इष्टतम pH लाई असर गर्ने कारकहरू

• अयस्क संरचना: विभिन्न अयस्कहरूमा विभिन्न अशुद्धता र खनिजहरू हुन सक्छन् जसले इष्टतम pH लाई असर गर्न सक्छ। उदाहरणका लागि, उच्च सल्फर सामग्री भएका अयस्कहरूलाई अलि फरक pH समायोजन आवश्यक पर्न सक्छ, किनकि सल्फर युक्त यौगिकहरूले साइनाइड घोलसँग प्रतिक्रिया गर्न सक्छन् र समग्र रासायनिक वातावरणलाई प्रभाव पार्न सक्छन्।

• तापमान: लिचिङ प्रक्रियाको तापक्रमले इष्टतम pH लाई पनि असर गर्न सक्छ। तापक्रम परिवर्तन हुँदै जाँदा, अक्सिजनको घुलनशीलता र रासायनिक प्रतिक्रियाहरूको दरमा परिवर्तन आउँछ। सामान्यतया, तापक्रम बढ्दै जाँदा, साइनाइडको स्व-हाइड्रोलिसिस बढ्छ, र अक्सिजनको घुलनशीलता घट्छ। इष्टतम लिचिङ अवस्था कायम राख्न pH मा थोरै समायोजन आवश्यक पर्न सक्छ। यद्यपि, अत्यधिक साइनाइड विघटन र अक्सिजनको क्षतिबाट बच्न धेरैजसो साइनाइड लिचिङ प्रक्रियाहरू परिवेशको तापक्रम (लगभग १५ - ३० डिग्री सेल्सियस) मा गरिन्छ।

pH नियन्त्रणका लागि विधिहरू

• कागती (CaO) र कास्टिक सोडा (NaOH): साइनाइड लिचिङमा pH समायोजन र कायम राख्न यी सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने अभिकर्मकहरू हुन्। पानीमा चुना मिसाउँदा क्याल्सियम हाइड्रोक्साइड बनाउँछ, जसले pH बढाउन घोलमा रहेका अम्लीय घटकहरूसँग प्रतिक्रिया गर्छ। कास्टिक सोडा (NaOH), एक बलियो आधार, pH छिटो बढाउन पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। दुई बीचको छनौट लागत, उपलब्धता, र प्रशोधन भइरहेको अयस्कको विशिष्ट आवश्यकताहरू जस्ता कारकहरूमा निर्भर गर्दछ।

• pH सेन्सरहरू: सटीक pH नियन्त्रण सुनिश्चित गर्न, आधुनिक खानी सञ्चालनहरू उन्नत pH सेन्सरहरूमा निर्भर हुन्छन्। यी सेन्सरहरूले लीचिंग सोल्युसनको pH निरन्तर निगरानी गर्न सक्छन् र वास्तविक-समय डेटा प्रदान गर्न सक्छन्। यस डेटाको आधारमा, अपरेटरहरूले इष्टतम pH दायरा कायम राख्न pH-नियन्त्रण अभिकर्मकहरूको थप समायोजन गर्न सक्छन्।

निष्कर्षमा, साइनाइड लिचिङको लागि इष्टतम pH मान ११ - १२ को दायरामा हुन्छ। यो मान रासायनिक प्रतिक्रियाहरू, सुरक्षा आवश्यकताहरू, र कुशल सुन र चाँदी निकासीको आवश्यकताको संयोजनद्वारा निर्धारण गरिन्छ। pH र अन्य प्यारामिटरहरूलाई सावधानीपूर्वक नियन्त्रण गरेर, खानी कम्पनीहरूले वातावरणीय र सुरक्षा जोखिमहरूलाई कम गर्दै बहुमूल्य धातुहरूको पुन: प्राप्तिलाई अधिकतम बनाउन सक्छन्।