সোনা-তামার আকরিকগুলিতে সোডিয়াম সায়ানাইড লিচিংয়ের অপ্টিমাইজেশন

ভূমিকা

স্বর্ণ-তামার আকরিক থেকে সোনা এবং তামা নিষ্কাশন একটি জটিল প্রক্রিয়া। সায়ানাইডেশন, বিশেষ করে সোডিয়াম সায়ানাইড ব্যবহার করে , দীর্ঘদিন ধরে সোনা নিষ্কাশনের একটি প্রধান পদ্ধতি হিসেবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। তবে, এই আকরিকগুলিতে তামার উপস্থিতি সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য প্রতিবন্ধকতা তৈরি করে, যা সোনা পুনরুদ্ধার এবং সায়ানাইডের ব্যবহার উভয়কেই প্রভাবিত করে। এই ব্লগ পোস্টে স্বর্ণ-তামার আকরিকগুলিতে সোডিয়াম সায়ানাইড লিচিং -এর সর্বোত্তম ব্যবহার নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে এবং এর অন্তর্নিহিত নীতি, প্রতিবন্ধকতা ও উদ্ভাবনী সমাধানগুলো তুলে ধরা হয়েছে।

সায়ানাইড লিচিংয়ের নীতিমালা

সায়ানাইড লিচিং সায়ানাইড আয়নগুলির সোনা ও রূপার সাথে স্থিতিশীল জটিল গঠনের অনন্য ক্ষমতার উপর নির্ভর করে। সোডিয়াম সায়ানাইড, যা পানিতে অত্যন্ত দ্রবণীয় এবং তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল, প্রাথমিক তরল পদার্থ হিসেবে কাজ করে। পানিতে দ্রবীভূত হলে, এটি সায়ানাইড আয়ন নির্গত করে। এই আয়নগুলি একটি তড়িৎ রাসায়নিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে অক্সিজেনের উপস্থিতিতে সোনার সাথে বিক্রিয়া করে। সোনা প্রথমে জারিত হয় এবং তারপর সায়ানাইড আয়ন দ্বারা আবদ্ধ হয়ে একটি দ্রবণীয় জটিল গঠন করে, যার ফলে আকরিক থেকে এটি নিষ্কাশন করা সম্ভব হয়।

সোনা-তামার আকরিকের ক্ষেত্রে তামার দ্বারা উত্থাপিত চ্যালেঞ্জগুলি

সায়ানাইডের ব্যবহার বৃদ্ধি

সোনা-তামার আকরিকের তামা সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করে বিভিন্ন তামা-সায়ানাইড জটিল পদার্থ তৈরি করে। উপস্থিত প্রতি ১% প্রতিক্রিয়াশীল তামার জন্য, প্রায় ৩০ কেজি/টন NaCN ব্যবহার করা যেতে পারে। এই উল্লেখযোগ্য খরচ কেবল সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ার পরিচালনা খরচই বাড়ায় না বরং সায়ানাইড ব্যবহারের আরও যত্নশীল ব্যবস্থাপনারও প্রয়োজন।

সোনার লিচিং প্রতিরোধ

লিচিং দ্রবণে তামা-সায়ানাইড কমপ্লেক্সের উচ্চ ঘনত্ব সোনার দ্রবীভূতকরণকে ধীর করে দিতে পারে। তাছাড়া, তামার সোনার কণার পৃষ্ঠে নিষ্ক্রিয় স্তর তৈরির প্রবণতা রয়েছে। এই স্তরগুলি বাধা হিসেবে কাজ করে, সোনা এবং সায়ানাইড আয়নের মধ্যে যোগাযোগ হ্রাস করে এবং এর ফলে নিষ্কাশন প্রক্রিয়া ব্যাহত হয়।

সোনা-তামার আকরিকগুলিতে সোডিয়াম সায়ানাইড লিচিং অপ্টিমাইজ করার কৌশল

আকরিকের প্রাক-চিকিৎসা

• ভৌত পৃথকীকরণ পদ্ধতি : আকরিককে প্রাক-ঘনীভূত করার জন্য অভিকর্ষীয় পৃথকীকরণ, প্লবতা বা চৌম্বকীয় পৃথকীকরণের মতো কৌশল প্রয়োগ করা যেতে পারে। সায়ানাইডেশনের আগে তামার খনিজগুলির একটি উল্লেখযোগ্য অংশ বেছে বেছে অপসারণ করার মাধ্যমে, এই পদ্ধতিগুলি লিচিং-এর জন্য ব্যবহৃত উপাদানে তামার পরিমাণ কমিয়ে দেয়। উদাহরণস্বরূপ, প্লবতা স্বর্ণ-ধারণকারী আকরিক থেকে কপার সালফাইড খনিজগুলিকে পৃথক করতে পারে, যা সায়ানাইডেশনের সময় তামার হস্তক্ষেপ কমিয়ে আনে।

• জারণমূলক প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ : রোস্টিং, জৈব-জারণ বা চাপীয় জারণের মতো জারণমূলক প্রক্রিয়াগুলো সালফাইড খনিজ ভেঙে ফেলতে এবং এর মধ্যে আবদ্ধ সোনাকে মুক্ত করতে কার্যকর। সোনা-তামা সালফাইড আকরিকের ক্ষেত্রে, জারণমূলক প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ কেবল সোনার পুনরুদ্ধারই বাড়ায় না, বরং সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় তামার নেতিবাচক প্রভাবও হ্রাস করে। উদাহরণস্বরূপ, রোস্টিং সালফাইড খনিজগুলোকে অক্সাইডে রূপান্তরিত করে, যা সোনাকে সায়ানাইড লিচিং প্রক্রিয়ার জন্য আরও সহজলভ্য করে তোলে।

প্রক্রিয়া পরামিতি অপ্টিমাইজেশান

• সায়ানাইডের ঘনত্ব : সায়ানাইডের আদর্শ ঘনত্ব নির্ধারণ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। যদিও উচ্চ ঘনত্ব সোনার দ্রবণকে ত্বরান্বিত করতে পারে, তবে এর ফলে সায়ানাইডের অতিরিক্ত ব্যবহারও হয়, বিশেষ করে তামার উপস্থিতিতে। একটি ভারসাম্যপূর্ণ পন্থা অবলম্বন করা প্রয়োজন এবং কিছু ক্ষেত্রে, অন্যান্য সংযোজকের সাথে কম ঘনত্বের সায়ানাইড ব্যবহার করলে আরও ভালো ফল পাওয়া যেতে পারে।

• pH নিয়ন্ত্রণ : সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ার জন্য লিচিং দ্রবণে সঠিক pH মাত্রা (সাধারণত ৯ - ১২ এর কাছাকাছি) বজায় রাখা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সোনা-তামার আকরিক লিচিং-এর ক্ষেত্রে, pH সমন্বয় করে তামা এবং সোনা উভয়ের দ্রবীভূত হওয়ার হার নিয়ন্ত্রণ করা যায়। pH সামান্য কমালে তা তামার লিচিং কমিয়ে সোনার লিচিং বাড়াতে পারে।

• তাপমাত্রা ও আলোড়ন : তাপমাত্রা বাড়ালে সায়ানাইড নিষ্কাশন বিক্রিয়া ত্বরান্বিত হতে পারে, কিন্তু এরও সীমাবদ্ধতা আছে। অতিরিক্ত তাপ সায়ানাইডের উদ্বায়িতা বাড়াতে পারে এবং এর জারণ প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে কম সক্রিয় পদার্থে পরিণত করতে পারে। আকরিক কণা, সায়ানাইড দ্রবণ এবং অক্সিজেনের মধ্যে ভালো সংস্পর্শ নিশ্চিত করার জন্য পর্যাপ্ত আলোড়ন প্রয়োজন। তবে, অতিরিক্ত জোরালো আলোড়ন যন্ত্রপাতির অতিরিক্ত ক্ষয়ক্ষতির কারণ হতে পারে।

Additives ব্যবহার

• অ্যামোনিয়া : সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় অ্যামোনিয়া যোগ করলে তা তামার সাথে স্থিতিশীল জটিল যৌগ গঠন করে তামা নিয়ন্ত্রণে সাহায্য করতে পারে। এই জটিল যৌগগুলো নির্দিষ্ট কিছু কপার-সায়ানাইড যৌগের গঠন প্রতিরোধ করে, যা সোনার দ্রবণকে বাধা দেয়। তবে, অ্যামোনিয়ার বিষাক্ততা এবং উদ্বায়িতার কারণে এর ব্যবহারে সতর্ক বিবেচনার প্রয়োজন, কারণ এগুলো পরিবেশগত ঝুঁকি তৈরি করে।

• গ্লাইসিন : সাম্প্রতিক গবেষণা থেকে জানা যায় যে, স্বর্ণ-তামার আকরিক থেকে সোনা, রূপা এবং তামা নিষ্কাশনের জন্য স্বল্প ঘনত্বের সায়ানাইডের সাথে গ্লাইসিন ব্যবহার করা যেতে পারে। গ্লাইসিন কিউপ্রিক এবং কিউপ্রাস উভয় আয়নের সাথেই জটিল যৌগ গঠন করে, তামার দ্রবণকে ত্বরান্বিত করে এবং সোনা ও তামার পৃষ্ঠের উপর থাকা প্যাসিভেশন স্তরকে দ্রবীভূত করতে পারে। এই পদ্ধতিটি সায়ানাইডের ব্যবহার অন্তত ৭৫% পর্যন্ত উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে।

কেস স্টাডিজ

একটি জাপানি খনি অভিযান

জাপানের একটি ছোট খনি সংস্থা সায়ানাইডেশন পদ্ধতি ব্যবহার করে তামা-সমৃদ্ধ আকরিক থেকে সোনার পুনরুদ্ধার সর্বোচ্চ করার জন্য কাজ করছিল। পূর্ববর্তী একটি সায়ানাইডেশন চক্রে ৮০০ টন ধূলিকণা (সোনার বর্জ্য) ব্যবহার করে, তারা এলুশনের পর ১.৩ কিলোগ্রাম ৯৪% বিশুদ্ধ সোনা পুনরুদ্ধার করেছিল। পুনরুদ্ধারের হার উন্নত করার জন্য, তারা পিএইচ (pH) বাড়াতে চুন এবং তামা অপসারণে সহায়তার জন্য অ্যামোনিয়া ব্যবহার করেছিল। এছাড়াও, তারা সোনার এলুশনের আগে কার্বন থেকে তামার এলুশন সম্পন্ন করেছিল এবং সোনার এলুশন ও ইলেক্ট্রোডিপোজিশনের সময় ভোল্টেজ ও অ্যাম্পিয়ারেজ সমন্বয় করেছিল। এই পদক্ষেপগুলো সোনার পুনরুদ্ধার বাড়াতে সাহায্য করেছিল।

অস্ট্রেলিয়ান নিম্ন-গ্রেড তামা-সোনার আকরিক

একটি অস্ট্রেলিয়ান নিম্ন-গ্রেডের তামা-সোনার আকরিক "মিশ্র ফ্লোটেশন—তামা-সালফার বিচ্ছেদ—সোনার জন্য সালফার ঘনীভূত লিচিং" প্রক্রিয়া ব্যবহার করে প্রক্রিয়াজাত করা হয়েছিল। ফ্লোটেশন রিএজেন্ট (সংগ্রাহক হিসাবে বিউটাইল জ্যান্থেট এবং অ্যামোনিয়াম ডিবিউটাইল ডাইথিওফসফেটের সংমিশ্রণ ব্যবহার করে) এবং প্রক্রিয়া প্রবাহ (একটি বন্ধ সার্কিটে রুফিং এবং স্ক্যাভেঞ্জিংয়ের একাধিক পর্যায়ে) অপ্টিমাইজ করে, তারা 82.46% তামা পুনরুদ্ধার এবং 91.87% একটি ব্যাপক সোনা পুনরুদ্ধার অর্জন করেছে।

উপসংহার

স্বর্ণখনির অর্থনৈতিক কার্যকারিতা এবং পরিবেশগত টেকসইতা উন্নত করার জন্য স্বর্ণ-তামা আকরিক থেকে সোডিয়াম সায়ানাইড নিষ্কাশন প্রক্রিয়ার সর্বোত্তম ব্যবহার অপরিহার্য। তামার কারণে সৃষ্ট প্রতিবন্ধকতাগুলো অনুধাবন করে এবং প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ, প্রক্রিয়া পরামিতির সর্বোত্তম ব্যবহার ও সংযোজক পদার্থের ব্যবহারের মতো কৌশল বাস্তবায়নের মাধ্যমে স্বর্ণ পুনরুদ্ধার এবং সায়ানাইড ব্যবহারে উল্লেখযোগ্য উন্নতি সাধন করা সম্ভব। এই ক্ষেত্রে ভবিষ্যৎ গবেষণার মূল লক্ষ্য হবে আরও কার্যকর ও পরিবেশবান্ধব পদ্ধতি উদ্ভাবন করা, যা সম্পদ আহরণকে সর্বোচ্চ করার পাশাপাশি স্বর্ণ-তামা আকরিক প্রক্রিয়াকরণের পরিবেশগত প্রভাব আরও হ্রাস করবে।