රන් කැණීමේදී සයනයිඩ් කාන්දු වීමේ ක්‍රියාවලිය: දියවීමේ සිට ප්‍රකෘතිමත් වීම දක්වා සම්පූර්ණ ක්‍රියාවලිය

හැදින්වීම

රත්තරන් එහි ලෝපස් වලින් නිස්සාරණය කිරීම සියවස් ගණනාවක් තිස්සේ මහත් උනන්දුවක් දක්වන විෂයයක් වී ඇත. පවතින විවිධ ක්‍රම අතර, සයනයිඩ් කාන්දු වීම වාණිජ ක්ෂේත්‍රයේ බහුලව භාවිතා වන ශිල්පීය ක්‍රමවලින් එකක් ලෙස මතු වී ඇත. රන් කැණීම කර්මාන්තය. මෙම ක්‍රියාවලිය මඟින් එහි ධාරක ද්‍රව්‍ය වලින් රත්‍රන් කාර්යක්ෂමව විසුරුවා හැරීමට ඉඩ සලසන අතර එමඟින් වටිනා ලෝහය වඩාත් සාන්ද්‍රිත ආකාරයකින් නැවත ලබා ගැනීමට හැකි වේ. සයනයිඩ් ද්‍රාවණවල රත්‍රන් මුලින් දියවීමේ සිට ලෝහයේ අවසාන ප්‍රතිසාධනය දක්වා රන් කැණීමේදී සයනයිඩ් කාන්දු වීමේ සම්පූර්ණ ක්‍රියාවලිය මෙම ලිපියෙන් සොයා බලනු ඇත.

සයනයිඩ් ද්‍රාවණවල රත්තරන් දියවීම

රසායනික ප්‍රතික්‍රියා සම්බන්ධ වේ

සයනයිඩ් ද්‍රාවණවල රත්‍රන් දියවීම සංකීර්ණ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා මාලාවක් මත පදනම් වේ. සමස්ත ප්‍රතික්‍රියාව පහත සමීකරණයෙන් නිරූපණය කළ හැකිය:

4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේදී, රන් (Au) ප්‍රතික්‍රියා කරන්නේ සෝඩියම් සයනයිඩ් (NaCN) ඔක්සිජන් (O₂) සහ ජලය (H₂O) ඉදිරියේ සෝඩියම් ඩයිසයනොඕරේට් (Na[Au(CN)₂]) සහ සෝඩියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් (NaOH) සාදයි. මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේදී ඔක්සිජන් වල කාර්යභාරය ඉතා වැදගත් වන්නේ එය ඔක්සිකාරක කාරකයක් ලෙස ක්‍රියා කරන අතර එමඟින් රත්රන් දියවීමට පහසුකම් සපයයි.

ප්‍රශස්ත ද්‍රාවණය සඳහා කොන්දේසි

රත්‍රන් කාර්යක්ෂමව විසුරුවා හැරීම සඳහා, කොන්දේසි කිහිපයක් ප්‍රවේශමෙන් පාලනය කළ යුතුය. ද්‍රාවණයේ සයනයිඩ් සාන්ද්‍රණය තීරණාත්මක සාධකයකි. සාමාන්‍යයෙන්, කාන්දු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී 0.05 - 0.1% NaCN සාන්ද්‍රණයක් භාවිතා වේ. ඉහළ සාන්ද්‍රණයක් රත්‍රන් විසුරුවා හැරීමේ සමානුපාතික වැඩිවීමකින් තොරව සයනයිඩ් පරිභෝජනය වැඩි කිරීමට හේතු විය හැකි අතර, අඩු සාන්ද්‍රණයක් මන්දගාමී සහ අසම්පූර්ණ කාන්දු වීමට හේතු විය හැක.

ද්‍රාවණයේ pH අගය ද සැලකිය යුතු කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. කාන්දු වීමේ ක්‍රියාවලිය වඩාත් ඵලදායී වන්නේ තරමක් ක්ෂාරීය මාධ්‍යයක වන අතර එහි pH අගය 9.5 - 11 පරාසයක පවතී. මෙම pH අගයේදී, සයනයිඩ් අයන ඒවායේ විඝටනය නොවූ ආකාරයෙන් (HCN) පවතින අතර එය රන් වලට වඩා ප්‍රතික්‍රියාශීලී වේ. pH අගය සකස් කිරීම සාමාන්‍යයෙන් සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ කාන්දු වන ද්‍රාවණයට දෙහි (CaO) එකතු කිරීමෙනි.

උෂ්ණත්වය තවත් වැදගත් පරාමිතියකි. ප්‍රතික්‍රියාව පරිසර උෂ්ණත්වවලදී සිදුවිය හැකි වුවද, 25 - 35°C පමණ තරමක් ඉහළ ගිය උෂ්ණත්වයක් රන් ද්‍රාවණ වේගය වැඩි කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, උෂ්ණත්වය ඕනෑවට වඩා වැඩි කිරීම සයනයිඩ් දිරාපත් වීමට හේතු විය හැකි අතර, එහි කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරයි.

ලෝපස් පූර්ව ප්‍රතිකාර කිරීම

තලා දැමීම සහ ඇඹරීම

සයනයිඩ් කාන්දු වීමේ ක්‍රියාවලිය ආරම්භ කිරීමට පෙර, රන් සහිත ලෝපස් පූර්ව-පිරිසිදු කළ යුතුය. මෙම පූර්ව-පිරිසිදු කිරීමේ පළමු පියවර සාමාන්‍යයෙන් පොඩි කිරීම සහ ඇඹරුම්. ලෝපස් ඒවායේ ප්‍රමාණය අඩු කිරීම සඳහා තලා, පසුව සියුම් අංශු බවට පත් කරනු ලැබේ. මෙය ලෝපස් මතුපිට වර්ගඵලය වැඩි කරන අතර, කාන්දු වීමේ ක්‍රියාවලියේදී රන් අංශු සහ සයනයිඩ් ද්‍රාවණය අතර වඩාත් කාර්යක්ෂම සම්බන්ධතාවයක් ඇති කරයි.

ඇඹරීමේ මට්ටම ප්‍රවේශමෙන් පාලනය වේ. අධික ලෙස ඇඹරීම සියුම් සෙවල සෑදීමට හේතු විය හැකි අතර, එමඟින් පසුකාලීන ඝන-ද්‍රව වෙන් කිරීමේ පියවරයන්හිදී ගැටළු ඇති විය හැක. අනෙක් අතට, අඩුවෙන් ඇඹරීමෙන් රන් අංශු ප්‍රමාණවත් ලෙස නිරාවරණය නොවීම නිසා අසම්පූර්ණ කාන්දු වීමක් සිදුවිය හැකිය.

බැදීම සහ ජෛව ඔක්සිකරණය

සමහර අවස්ථාවලදී, රන් ලෝපස් වල සයනයිඩ් මගින් රත්‍රන් සෘජුවම දියවීම වළක්වන වර්තන ඛනිජ අඩංගු විය හැකිය. එවැනි ලෝපස් සඳහා, බැදීම හෝ ජෛව ඔක්සිකරණය වැනි අතිරේක පූර්ව ප්‍රතිකාර ක්‍රම අවශ්‍ය විය හැකිය.

බැදීම යනු සල්ෆයිඩ් වැනි පරාවර්තක ඛනිජ ඔක්සිකරණය කිරීම සඳහා වාතය ඉදිරියේ ලෝපස් රත් කිරීමයි. මෙම ඔක්සිකරණ ක්‍රියාවලිය ඛනිජ බිඳ දමමින් රන් අංශු මුදා හරින අතර සයනයිඩ් ද්‍රාවණයට ඒවා වඩාත් ප්‍රවේශ විය හැකිය.

අනෙක් අතට, ජෛව ඔක්සිකරණය මඟින් පරාවර්තක ඛනිජ ඔක්සිකරණය කිරීමට ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් භාවිතා කරයි. මෙය බැදීමට වඩා පරිසර හිතකාමී විකල්පයකි, මන්ද එය අඩු උෂ්ණත්වවලදී ක්‍රියාත්මක වන අතර අඩු හානිකර විමෝචන නිපදවයි. ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්, සාමාන්‍යයෙන් බැක්ටීරියා හෝ දිලීර, තෝරා ගනු ලබන්නේ ලෝපස් වල ඇති නිශ්චිත පරාවර්තක ඛනිජ ඔක්සිකරණය කිරීමේ හැකියාව මත ය.

කාන්දු කිරීමේ ක්‍රියාවලිය

කලවම් කළ ටැංකි කාන්දු වීම

සයනයිඩ් කාන්දු වීම සඳහා බහුලව භාවිතා වන ක්‍රමවලින් එකක් වන්නේ කලවම් කළ ටැංකි කාන්දු වීමයි. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, පෙර-පිරිපහදු කළ ලෝපස් විශාල කලවම් කළ ටැංකිවල සයනයිඩ් ද්‍රාවණය සමඟ මිශ්‍ර කරනු ලැබේ. ටැංකිවල ලෝපස් සහ ද්‍රාවණය හොඳින් මිශ්‍ර කිරීම සහතික කරන කලවම් යන්ත්‍ර සවි කර ඇති අතර එමඟින් රන් අංශු සහ සයනයිඩ් අයන අතර සම්බන්ධතාවය ප්‍රවර්ධනය කෙරේ.

ලෝපස් වල ස්වභාවය සහ ක්‍රියාකාරී තත්ත්වයන් අනුව කාන්දු වන කාලය වෙනස් විය හැකිය. සාමාන්‍යයෙන්, කාන්දු වන ක්‍රියාවලිය පැය කිහිපයක සිට දින කිහිපයක් දක්වා ඕනෑම තැනක ගත විය හැකිය. මෙම කාලය තුළ, රන් දියවීමේ ප්‍රගතිය නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා ලීචේට් සාම්පල වරින් වර ලබාගෙන විශ්ලේෂණය කරනු ලැබේ.

Heap Leaching

ගොඩවල් කාන්දු කිරීම යනු තවත් බහුලව භාවිතා වන ක්‍රමයකි, විශේෂයෙන් අඩු ශ්‍රේණියේ රන් ලෝපස් සඳහා. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, තලා දැමූ ලෝපස් අපිරිසිදු ලයිනර් මත විශාල ගොඩවල් ලෙස ගොඩගසා ඇත. ඉන්පසු සයනයිඩ් ද්‍රාවණය ගොඩේ මුදුනට ඉසින අතර ලෝපස් හරහා විනිවිද යාමට ඉඩ දෙනු ලැබේ. ද්‍රාවණය ගොඩ හරහා ගමන් කරන විට, එය රන් අංශු විසුරුවා හරින අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ගැබ්ගත් ද්‍රාවණය ගොඩේ පතුලේ එකතු වේ.

ගොඩවල් කාන්දු කිරීම යනු සාපේක්ෂව වඩා ලාභදායී ක්‍රමයකි කලවම් කළ ටැංකි කාන්දු වීම උපකරණ සඳහා අඩු ප්‍රාග්ධන ආයෝජනයක් අවශ්‍ය වන බැවින්. කෙසේ වෙතත්, එය මන්දගාමී ක්‍රියාවලියක් වන අතර සාපේක්ෂව අඩු රන් අන්තර්ගතයක් සහිත ලෝපස් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.

ඝන-දියර වෙන් කිරීම

ෙපරීම්කරණය

කාන්දු වීමේ ක්‍රියාවලිය අවසන් වූ පසු, ඊළඟ පියවර වන්නේ ද්‍රාවිත රත්තරන් අඩංගු ගර්භනී ද්‍රාවණයෙන් ඝන අපද්‍රව්‍ය (වලිග) වෙන් කිරීමයි. පෙරීම යනු ඝන-ද්‍රව වෙන් කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වන ක්‍රමවලින් එකකි. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, පොහොර (ඝන සහ ද්‍රව මිශ්‍රණය) පෙරහන් රෙදි හෝ පෙරහන් මුද්‍රණ යන්ත්‍රයක් වැනි පෙරහන් මාධ්‍යයක් හරහා ගමන් කරයි. ඝන අංශු පෙරහන් මාධ්‍යය මත රඳවා තබා ගන්නා අතර, ද්‍රවය (ගර්භණී ද්‍රාවණය) හරහා ගොස් එකතු කරනු ලැබේ.

පෙරහන් මාධ්‍යය තෝරා ගැනීම ඝන අංශුවල ස්වභාවය සහ මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් මත රඳා පවතී. උදාහරණයක් ලෙස, ඝන අංශු ඉතා සියුම් අවස්ථාවන්හිදී, වඩාත් සියුම් දැලක් සහිත පෙරහන් රෙද්දක් අවශ්‍ය විය හැකිය.

දිරාපත්වීම

ඝන-ද්‍රව වෙන් කිරීම සඳහා භාවිතා කළ හැකි තවත් ක්‍රමයක් වන්නේ Decantation ය, විශේෂයෙන් ඝන අංශු සාපේක්ෂව විශාල වන අතර පහසුවෙන් තැන්පත් වන විට. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, පොහොර යම් කාලයක් සඳහා අවසාදිත ටැංකියක රැඳී සිටීමට ඉඩ දෙනු ලැබේ. ගුරුත්වාකර්ෂණය හේතුවෙන් ඝන අංශු ටැංකියේ පතුලට තැන්පත් වන අතර, පසුව පැහැදිලි අධි-ද්‍රාව්‍ය ද්‍රවය (ගර්භණී ද්‍රාවණය) ප්‍රවේශමෙන් ඉවත් කරනු ලැබේ.

පෙරීමට සාපේක්ෂව Decantation යනු සරල හා අඩු ශක්ති-දැඩි ක්‍රමයකි. කෙසේ වෙතත්, ඉතා සියුම් ඝන අංශු වෙන් කිරීමේදී එය එතරම් ඵලදායී නොවිය හැකිය.

ගර්භනී ද්‍රාවණයෙන් රත්තරන් නැවත ලබා ගැනීම

සක්රිය කාබන් Adsorption

ගර්භණී ද්‍රාවණයෙන් රත්‍රන් ලබා ගැනීම සඳහා වඩාත් පොදු ක්‍රමවලින් එකක් වන්නේ සක්රිය කාබන් අවශෝෂණය. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, සක්‍රිය කාබන් ගර්භනී ද්‍රාවණයට එකතු කරනු ලැබේ. රන් - සයනයිඩ් සංකීර්ණය සක්‍රිය කාබන් මතුපිටට දැඩි ඇල්මක් දක්වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, රත්‍රන් කාබන් අංශු මතට අවශෝෂණය වේ.

ඉන්පසු කාබන් අංශු ද්‍රාවණයෙන් වෙන් කරනු ලැබේ, සාමාන්‍යයෙන් පරීක්ෂා කිරීම හෝ පෙරීම මගින්. රන් පටවන ලද කාබන් පසුව රත්‍රන් අවශෝෂණය කිරීම සඳහා තවදුරටත් සකසනු ලැබේ. මෙය සාමාන්‍යයෙන් සිදු කරනු ලබන්නේ කාබන් ඉහළ උෂ්ණත්ව වාෂ්ප ප්‍රතිකාරයකට භාජනය කිරීමෙන් හෝ රසායනික අවශෝෂණ කාරකයක් භාවිතා කිරීමෙනි.

සින්ක් වර්ෂාපතනය

සින්ක් වර්ෂාපතනය, මෙරිල්-ක්‍රෝ ක්‍රියාවලිය ලෙසද හැඳින්වේ, රන් ප්‍රතිසාධනය සඳහා තවත් ක්‍රමයකි. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, ගර්භනී ද්‍රාවණයට සින්ක් දූවිලි එකතු කරනු ලැබේ. සින්ක් රත්‍රන් වලට වඩා විද්‍යුත් ධනාත්මක වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, එය රන්-සයනයිඩ් සංකීර්ණයෙන් රත්‍රන් විස්ථාපනය කරයි. ප්‍රතික්‍රියාව පහත සමීකරණය මගින් නිරූපණය කළ හැක:

2Na[Au(CN)₂] + Zn → 2Au + Na₂[Zn(CN)₄]

අවක්ෂේපිත රත්තරන්, ප්‍රතික්‍රියා නොකළ සින්ක් සමඟ ඝන රොන් මඩක් සාදයි. මෙම රොන් මඩ පසුව ද්‍රාවණයෙන් වෙන් කර, පිරිසිදු නිෂ්පාදනයක් ලබා ගැනීම සඳහා රත්තරන් තවදුරටත් පිරිපහදු කරනු ලැබේ.

රත්තරන් පිරිපහදු කිරීම

උණු කිරීම

රත්තරන් ගැබිනි ද්‍රාවණයෙන් ලබා ගත් පසු, ඉතිරිව ඇති අපද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීම සඳහා එය සාමාන්‍යයෙන් පිරිපහදු කළ යුතුය. රත්තරන් පිරිපහදු කිරීම සඳහා උණු කිරීම වඩාත් පොදු ක්‍රමවලින් එකකි. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, රත්තරන් අඩංගු ද්‍රව්‍ය බෝරාක්ස් වැනි ප්‍රවාහයක් ඉදිරියේ ඉහළ උෂ්ණත්වයකට රත් කරනු ලැබේ. රත්තරන්වල ද්‍රවාංකය අඩු කිරීමට සහ අපද්‍රව්‍ය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර, උණු කළ රත්‍රන් වලින් වෙන් කළ හැකි ස්ලැග් එකක් සාදයි.

උණු කළ රත්තරන් අච්චු වලට වත් කර ඉන්ගෝට් සාදයි. මෙම ඉන්ගෝට් තවදුරටත් සැකසීමට හෝ අර්ධ නිමි භාණ්ඩයක් ලෙස විකිණිය හැකිය.

විද්යුත් විච්ඡේදක පිරිපහදු කිරීම

විද්‍යුත් විච්ඡේදක පිරිපහදු කිරීම රන් පිරිපහදු කිරීම සඳහා වඩාත් දියුණු ක්‍රමයකි. මෙම ක්‍රියාවලියේදී, රන් අඩංගු ඇනෝඩය පිරිසිදු රන් කැතෝඩයක් සමඟ විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛලයක තබා ඇත. විද්‍යුත් විච්ඡේදකය සාමාන්‍යයෙන් රන් ක්ලෝරයිඩ් හෝ වෙනත් රන් ලවණවල ද්‍රාවණයකි. සෛලය හරහා විද්‍යුත් ධාරාවක් ගමන් කරන විට, ඇනෝඩයෙන් ලැබෙන රත්‍රන් ඉලෙක්ට්‍රෝලය තුළට දිය වී පසුව කැතෝඩය මත තැන්පත් වේ.

රත්‍රන් වලට වඩා විද්‍යුත් ධනාත්මක අපද්‍රව්‍ය ඉලෙක්ට්‍රෝලය තුළට දියවන නමුත් කැතෝඩය මත තැන්පත් නොවේ, රත්‍රන් වලට වඩා අඩු විද්‍යුත් ධනාත්මක අපද්‍රව්‍ය සෛලයේ පතුලේ රොන් මඩ ලෙස පවතී. මෙය ඉතා ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් රන් නිෂ්පාදනයක් ඇති කරයි.

පාරිසරික සලකා බැලීම්

සයනයිඩ් කළමනාකරණය

සයනයිඩ් ඉතා විෂ සහිත ද්‍රව්‍යයක් වන අතර රන් කැණීම් ක්‍රියාවලියේදී සයනයිඩ් නිසි ලෙස කළමනාකරණය කිරීම අතිශයින් වැදගත් වේ. පරිසරයට සහ මිනිස් සෞඛ්‍යයට එහි බලපෑම අවම කිරීම සඳහා බොහෝ රටවල රන් කැණීම් වලදී සයනයිඩ් භාවිතය දැඩි ලෙස නියාමනය කර ඇත.

සයනයිඩ් කළමනාකරණයේ එක් ප්‍රධාන අංගයක් වන්නේ සයනයිඩ් කාන්දු වීම වැළැක්වීමයි. සයනයිඩ් අඩංගු ද්‍රාවණ පරිසරයට කාන්දු වීම වැළැක්වීම සඳහා පතල් කැණීම් කටයුතු වලදී නිසි බහාලුම් පද්ධති තිබීම අවශ්‍ය වේ. ඊට අමතරව, සයනයිඩ් අඩංගු අපජල පිරිපහදු කිරීම ද ඉතා වැදගත් වේ. රසායනික ඔක්සිකරණය, ජීව විද්‍යාත්මක පිරිපහදු කිරීම සහ අයන හුවමාරුව වැනි සයනයිඩ් අඩංගු අපජල පිරිපහදු කිරීම සඳහා ක්‍රම කිහිපයක් තිබේ.

වලිග බැහැර කිරීම

රන් ප්‍රතිසාධන ක්‍රියාවලියෙන් පසු නිපදවන ඝන අපද්‍රව්‍ය (වලිග) ද නිසි ලෙස බැහැර කළ යුතුය. වලිග වල සයනයිඩ් සහ අනෙකුත් බැර ලෝහ අංශු මාත්‍ර ප්‍රමාණයක් අඩංගු විය හැකි අතර, ඒවා නිවැරදිව කළමනාකරණය නොකළහොත් පරිසරයට තර්ජනයක් විය හැකිය.

වලිග බැහැර කිරීම සඳහා පොදු ක්‍රමයක් වන්නේ ඒවා වලිග වේලි වල ගබඩා කිරීමයි. මෙම වේලි නිර්මාණය කර ඇත්තේ වලිග අඩංගු කිරීමට සහ පරිසරයට දූෂක මුදා හැරීම වැළැක්වීමට ය. සමහර අවස්ථාවලදී, ඉතිරිව ඇති වටිනා ඛනිජ ලවණ නැවත ලබා ගැනීමට හෝ පාරිසරික බලපෑම අඩු කිරීමට වලිග නැවත සැකසිය හැක.

නිගමනය

රන් කැණීමේදී සයනයිඩ් කාන්දු කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සංකීර්ණ හා බහු-පියවර ක්‍රියාවලියක් වන අතර එයට සයනයිඩ් ද්‍රාවණවල රත්‍රන් දියවීම, ලෝපස් පූර්ව ප්‍රතිකාර කිරීම, කාන්දු වීම, ඝන-ද්‍රව වෙන් කිරීම, රත්‍රන් ප්‍රතිසාධනය, පිරිපහදු කිරීම සහ පාරිසරික කළමනාකරණය ඇතුළත් වේ. පාරිසරික බලපෑම අවම කරමින් රත්‍රන් කාර්යක්ෂමව නිස්සාරණය කිරීම සහ ප්‍රතිසාධනය කිරීම සහතික කිරීම සඳහා මෙම ක්‍රියාවලියේ සෑම පියවරක්ම ප්‍රවේශමෙන් පාලනය කෙරේ. සයනයිඩ් භාවිතය හා සම්බන්ධ අභියෝග තිබියදීත්, එහි ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව සහ සාපේක්ෂව අඩු පිරිවැය හේතුවෙන් වාණිජ රන් කැණීම් කර්මාන්තයේ මෙම ක්‍රියාවලිය වැදගත් සහ බහුලව භාවිතා වන ක්‍රමයක් ලෙස පවතී. කෙසේ වෙතත්, වඩාත් පරිසර හිතකාමී සහ තිරසාර විකල්ප ක්‍රම සංවර්ධනය කිරීම සඳහා අඛණ්ඩ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය සිදු කරනු ලැබේ.