সোডিয়াম সায়ানাইড সোনা নিষ্কাশনে লিচিং এইডের ভূমিকা

ভূমিকা

এর উচ্চ কার্যকারিতা এবং তুলনামূলকভাবে কম খরচের কারণে স্বর্ণ নিষ্কাশনে সায়ানাইড লিচিং দীর্ঘদিন ধরে একটি প্রভাবশালী পদ্ধতি হিসেবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। তবে, এই প্রক্রিয়াটিও চ্যালেঞ্জমুক্ত নয়, যেমন দীর্ঘ সময় ধরে লিচিং করার প্রয়োজন, উচ্চ মাত্রায় সায়ানাইডের ব্যবহার এবং দুর্ভেদ্য খনিজ পদার্থের উপস্থিতি যা স্বর্ণের দ্রবণকে বাধাগ্রস্ত করতে পারে। এখানেই লিচিং এইড-এর ভূমিকা শুরু হয়। লিচিং এইড হলো এমন পদার্থ যা সায়ানাইড লিচিং দ্রবণে যোগ করা হয় স্বর্ণ নিষ্কাশনকে ত্বরান্বিত করার জন্য, যা স্বর্ণখনির ক্ষেত্রে একটি অধিকতর কার্যকর এবং সাশ্রয়ী পন্থা প্রদান করে।

লিচিং এইডস কীভাবে কাজ করে

দ্রবীভূত অক্সিজেন বৃদ্ধি

অনেক লিচিং এইডের প্রধান কাজগুলির মধ্যে একটি হল সায়ানাইড দ্রবণে দ্রবীভূত অক্সিজেনের পরিমাণ বৃদ্ধি করা। সায়ানাইড দ্রবণে সোনা দ্রবীভূত হওয়ার জন্য, সোনার জারণ এবং পরবর্তীতে সায়ানাইড আয়নের সাথে এর সংমিশ্রণকে সহজতর করার জন্য অক্সিডাইজিং এজেন্ট হিসাবে অক্সিজেনের প্রয়োজন হয়। স্বাভাবিক অবস্থায়, বাতাস থেকে সরবরাহ করা অক্সিজেন প্রায়শই অপর্যাপ্ত থাকে, যা সোনা দ্রবীভূত হওয়ার হারকে সীমিত করে। পারক্সাইড এবং পারসালফেটের মতো লিচিং এইডগুলি ভেঙে অক্সিজেন ছেড়ে দিতে পারে, যা স্লারিতে দ্রবীভূত অক্সিজেনের উচ্চ ঘনত্ব নিশ্চিত করে। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন পারক্সাইড পচে যায় এবং সোনা এবং সায়ানাইডের মধ্যে বিক্রিয়ার জন্য অক্সিজেনের অতিরিক্ত উৎস প্রদান করে।

গ্যালভানিক কোষ গঠন (ভারী ধাতব লবণ)

কিছু নির্দিষ্ট ভারী ধাতব লবণ, যেমন সীসার লবণ, পারদের লবণ এবং বিসমাথের লবণ, স্থানীয় গ্যালভানিক কোষ তৈরি করে লিচিং সহায়ক হিসেবে কাজ করতে পারে। সায়ানাইড স্লারিতে যোগ করা হলে, এই ভারী ধাতুগুলো সোনার কণার পৃষ্ঠে জমা হয়। এটি সোনা এবং জমা হওয়া ভারী ধাতুর মধ্যে একটি বিভব পার্থক্য তৈরি করে, যা সোনার দ্রবণকে ত্বরান্বিত করে। সোনা অ্যানোড হিসেবে কাজ করে যেখানে জারণ ঘটে, এবং ভারী ধাতু-আবৃত এলাকাটি ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে। এই তড়িৎ-রাসায়নিক-সদৃশ প্রক্রিয়াটি সোনা লিচিং হওয়ার হারকে উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে দেয়।

চিলেশন এবং অপরিষ্কারতা অপসারণ

কিছু লিচিং এইড আকরিকের মধ্যে উপস্থিত অমেধ্যগুলিকে আবদ্ধ করতে পারে বা অপসারণ করতে পারে যা সায়ানাইড লিচিং প্রক্রিয়ায় ব্যাঘাত ঘটাতে পারে। তামা, দস্তা, লোহার মতো ধাতব আয়ন ধারণকারী আকরিকগুলিতে, এই অমেধ্যগুলি সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে, এটি গ্রহণ করে এবং সোনার দ্রবীভূতকরণের জন্য উপলব্ধ পরিমাণ হ্রাস করে। লিচিং এইডগুলিতে থাকা চেলেটিং এজেন্টগুলি এই অমেধ্য আয়নগুলির সাথে স্থিতিশীল জটিলতা তৈরি করে, এগুলিকে দূরে রাখে এবং সায়ানাইডের সাথে তাদের বিক্রিয়া প্রতিরোধ করে। এটি কেবল সায়ানাইডের ব্যবহার হ্রাস করে না বরং সোনার লিচিং প্রক্রিয়ার সামগ্রিক দক্ষতাও উন্নত করে।

লিচিং এইডের প্রকারভেদ এবং তাদের নির্দিষ্ট ভূমিকা

জারক এজেন্ট

1.পেরক্সাইড

• হাইড্রোজেন পারক্সাইড : হাইড্রোজেন পারক্সাইড সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত জারক লিচিং সহায়কগুলোর মধ্যে অন্যতম। এটি সায়ানাইড দ্রবণে দ্রবীভূত অক্সিজেনের পরিমাণ দ্রুত বাড়াতে পারে। শিল্পক্ষেত্রে, সায়ানাইড লিচিং সিস্টেমে হাইড্রোজেন পারক্সাইড যোগ করলে লিচিং-এর সময় উল্লেখযোগ্যভাবে কমে আসে। উদাহরণস্বরূপ, কিছু সোনার খনিতে লিচিং সহায়ক হিসেবে হাইড্রোজেন পারক্সাইড ব্যবহার করলে লিচিং-এর সময় ৫০% পর্যন্ত কমানো যায়। এটি সায়ানাইডের ব্যবহার কমাতেও সাহায্য করে, কারণ সোনার উন্নত জারণের ফলে সায়ানাইডের আরও কার্যকর ব্যবহার সম্ভব হয়।

• ক্যালসিয়াম পারক্সাইড : ক্যালসিয়াম পারক্সাইড বিশেষত উচ্চ সালফারযুক্ত আকরিকের ক্ষেত্রে উপযোগী। এটি হাইড্রোজেন পারক্সাইডের চেয়ে ধীরে ধীরে বিয়োজিত হয়, ফলে অক্সিজেনের একটি দীর্ঘস্থায়ী নিঃসরণ ঘটে। এছাড়াও, এটি সালফারযুক্ত খনিজ দ্বারা সায়ানাইডের অনুঘটকীয় বিয়োজন কমাতে পারে। উচ্চ-সালফারযুক্ত সোনার আকরিকের ক্ষেত্রে, লিচিং সহায়ক হিসেবে ক্যালসিয়াম পারক্সাইড ব্যবহার করলে প্রচলিত সায়ানাইড লিচিংয়ের তুলনায় সোনা পুনরুদ্ধারের পরিমাণ ১০-১৫% বৃদ্ধি পেতে পারে।

• বেরিয়াম পারঅক্সাইড : বেরিয়াম পারঅক্সাইডের একটি অনন্য বৈশিষ্ট্য হলো এটি ধীরে এবং স্থিতিশীলভাবে অক্সিজেন নির্গত করে। এটি দীর্ঘ সময় ধরে স্লারিতে দ্রবীভূত অক্সিজেনের একটি অবিচ্ছিন্ন উচ্চ ঘনত্ব নিশ্চিত করে। বেরিয়াম পারঅক্সাইডের পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে সোনার দ্রবীভূত হওয়ার হার রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়, অন্যদিকে সায়ানাইডের ব্যবহার তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল থাকে। এটি প্রস্তুত করা এবং খনির বাস্তব কার্যক্রমে প্রয়োগ করাও সহজ।

২. পারসালফেট

• পার্সালফেট হল শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট। সায়ানাইড লিচিং সিস্টেমে যোগ করলে, এগুলি ভেঙে অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল সালফেট র‍্যাডিকেল তৈরি করে। এই র‍্যাডিকেলগুলি আণবিক অক্সিজেনের তুলনায় সোনাকে আরও কার্যকরভাবে জারিত করতে পারে, যার ফলে সোনা লিচিং হার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। কিছু ক্ষেত্রে, অক্সিজেনের উৎস হিসেবে বাতাস ব্যবহার করে প্রচলিত সায়ানাইড লিচিংয়ের তুলনায় সোনার দ্রবীভূত হওয়ার হার ৮ গুণ পর্যন্ত বৃদ্ধি করা যেতে পারে।

ভারী ধাতু লবণ

১. সীসার লবণ

• সায়ানাইড লিচিংয়ে সীসার লবণ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। পাইরাইট এবং আর্সেনোপাইরাইটের মতো সালফাইড খনিজ ধারণকারী আকরিকগুলিতে, এই খনিজগুলি সায়ানাইড এবং অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে, সেগুলি গ্রহণ করে এবং সোনা লিচিংয়ের দক্ষতা হ্রাস করে। সীসার লবণ সালফাইড খনিজগুলির পৃষ্ঠে একটি নিষ্ক্রিয় স্তর তৈরি করতে পারে, সায়ানাইড এবং অক্সিজেনের সাথে তাদের বিক্রিয়াকে বাধা দেয়। একই সময়ে, সীসা সোনার সাথে একটি গ্যালভানিক কোষ তৈরি করতে পারে, যা সোনার দ্রবীভূতকরণকে উৎসাহিত করে। একটি কানাডিয়ান সায়ানাইড প্ল্যান্টে, সীসার লবণ যোগ করে এবং সঠিক দ্রবীভূত অক্সিজেন ঘনত্ব বজায় রেখে, সায়ানাইডেশনের উপর সালফাইড খনিজগুলির প্রতিকূল প্রভাব সফলভাবে কাটিয়ে ওঠা সম্ভব হয়েছিল, যার ফলে সোনার পুনরুদ্ধারে 10 - 15% বৃদ্ধি ঘটে।

২.বুধ এবং বিসমাথ লবণ

• পারদ লবণ এবং বিসমাথ লবণও সায়ানাইড নিষ্কাশনে ত্বরান্বিতকারী হিসেবে কাজ করতে পারে। সীসা লবণের মতোই, এগুলি সোনার সাথে গ্যালভানিক কোষ তৈরি করে নিষ্কাশনের হার বাড়িয়ে দেয়। তবে, পারদের বিষাক্ততা এবং বিসমাথের তুলনামূলকভাবে উচ্চ মূল্যের কারণে, সীসা লবণের তুলনায় এদের প্রয়োগ আরও সীমিত। কিন্তু কিছু নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে, যেখানে আকরিকের অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে, সেখানে এই লবণগুলিকে কার্যকর নিষ্কাশন সহায়ক হিসেবে বিবেচনা করা যেতে পারে।

চেলেটিং এজেন্ট এবং অন্যান্য

১. সাইট্রিক অ্যাসিড

• সায়ানাইড পদ্ধতিতে সোনা নিষ্কাশনে লিচিং সহায়ক হিসেবে সাইট্রিক অ্যাসিড ব্যবহার করা যেতে পারে । তামা, দস্তা, লোহার মতো ধাতব আয়নযুক্ত আকরিকগুলিতে, এই আয়নগুলি সায়ানাইড এবং অক্সিজেন শোষণ করে নিতে পারে, যা সোনা লিচিং-এর কার্যকারিতা কমিয়ে দেয়। সাইট্রিক অ্যাসিড এই ধাতব আয়নগুলির সাথে যুক্ত হয়ে স্থিতিশীল জটিল যৌগ গঠন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, এটি একটি কপার-সাইট্রেট জটিল যৌগ তৈরি করে। এটি কেবল এই অপদ্রব্য আয়নগুলির দ্বারা সায়ানাইড এবং অক্সিজেনের শোষণই কমায় না, বরং গ্যাং খনিজগুলিকে ছড়িয়ে দিতেও সাহায্য করে, যা সামগ্রিক লিচিং পরিবেশ উন্নত করে। কিছু পরীক্ষাগার পরীক্ষায়, সায়ানাইড লিচিং দ্রবণে সাইট্রিক অ্যাসিড যোগ করলে সোনার পুনরুদ্ধার ৫-১০% বৃদ্ধি পায়।

২. অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক যৌগ

• কিছু ক্ষেত্রে, অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক যৌগগুলি লিচিং সহায়ক হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে, বিশেষ করে তামা-সোনার খনিজ ধারণকারী আকরিকগুলিতে। অ্যামোনিয়া তামার আয়ন দিয়ে জটিল গঠন করতে পারে, যা সোনার সায়ানাইড লিচিংয়ে তামার হস্তক্ষেপ হ্রাস করে। লিচিং দ্রবণে অ্যামোনিয়া-সায়ানাইড অনুপাত সামঞ্জস্য করে, তামার দ্রবীভূতকরণ কমিয়ে বেছে বেছে সোনা দ্রবীভূত করা সম্ভব, যা পরবর্তী সোনা পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়ার জন্য উপকারী।

অ্যাপ্লিকেশন মামলা

১. অস্ট্রেলিয়ার একটি সোনার খনিতে

• খনিটি নিম্ন-গ্রেড, উচ্চ-সালফারযুক্ত সোনার আকরিক প্রক্রিয়াজাতকরণ করছিল। হাইড্রোজেন পারক্সাইড এবং সীসা লবণের সংমিশ্রণকে লিচিং সহায়ক হিসেবে ব্যবহার করে উল্লেখযোগ্য উন্নতি সাধিত হয়েছিল। ঐতিহ্যবাহী সায়ানাইড লিচিংয়ের তুলনায় সোনা লিচিং হার 8-10% বৃদ্ধি পেয়েছিল। হাইড্রোজেন পারক্সাইড যোগ করার ফলে অতিরিক্ত অক্সিজেন সরবরাহ করা হয়েছিল, যা সোনার জারণ বৃদ্ধি করেছিল, অন্যদিকে সীসা লবণ সালফাইড খনিজগুলির নেতিবাচক প্রভাবকে বাধাগ্রস্ত করেছিল। সায়ানাইডের ব্যবহারও প্রায় 20% হ্রাস পেয়েছিল, যার ফলে উল্লেখযোগ্য খরচ সাশ্রয় হয়েছিল।

২. জটিল আকরিকের সাথে লেনদেন করা একটি চীনা সোনার খনি

• এই খনির আকরিকটিতে উচ্চ মাত্রায় তামা এবং লোহার অমেধ্য ছিল। সায়ানাইড লিচিং প্রক্রিয়ায় লিচিং সহায়ক হিসেবে সাইট্রিক অ্যাসিড ব্যবহারের ফলে সোনা পুনরুদ্ধারের হার ৭০% থেকে ৭৮% বৃদ্ধি পেয়েছে। তামা এবং লোহার আয়নের সাথে আবদ্ধ সাইট্রিক অ্যাসিড, সোনা-সায়ানাইড বিক্রিয়ায় তাদের হস্তক্ষেপ হ্রাস করেছে। লিচিং সময়ও কিছুটা হ্রাস পেয়েছে, যার ফলে খনির সামগ্রিক উৎপাদনশীলতা উন্নত হয়েছে।

লিচিং এইড নির্বাচন এবং ব্যবহারের জন্য বিবেচ্য বিষয়গুলি

১. আকরিক বৈশিষ্ট্য

• উপযুক্ত লিচিং এইড নির্ধারণে আকরিকের গঠন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। উচ্চ-সালফার আকরিকের জন্য, ক্যালসিয়াম পারক্সাইড বা বেরিয়াম পারক্সাইডের মতো জারণকারী এজেন্টগুলি আরও উপযুক্ত হতে পারে কারণ তারা কেবল অক্সিজেন সরবরাহ করতে পারে না বরং সালফারের নেতিবাচক প্রভাবও কমাতে পারে। উচ্চ মাত্রার অপরিষ্কার ধাতব আয়নযুক্ত আকরিকগুলিতে, সাইট্রিক অ্যাসিড বা অ্যামোনিয়া-ভিত্তিক যৌগের মতো চেলেটিং এজেন্ট বিবেচনা করা উচিত।

২. খরচ - কার্যকারিতা

• লিচিং এইডের ক্রয়মূল্য, পরিবহন এবং সংরক্ষণ সহ এর খরচ মূল্যায়ন করা প্রয়োজন। কিছু লিচিং এইড, যেমন নির্দিষ্ট বিসমাথ লবণ, কার্যকর কিন্তু তুলনামূলকভাবে ব্যয়বহুল হতে পারে। এই ধরনের ক্ষেত্রে, খরচ এবং সোনা পুনরুদ্ধারের উন্নতির মধ্যে একটি ভারসাম্য বজায় রাখা প্রয়োজন। উপরন্তু, লিচিং এইড ব্যবহারের কারণে সায়ানাইডের ব্যবহার এবং লিচিং সময় হ্রাসকেও খরচ-কার্যকারিতা বিশ্লেষণে বিবেচনা করা উচিত।

3. পরিবেশগত প্রভাব

• যেহেতু সায়ানাইডের বিষাক্ততার কারণে সায়ানাইড লিচিং ইতিমধ্যেই পরিবেশগত উদ্বেগের কারণ, তাই লিচিং সহায়ক নির্বাচনের ক্ষেত্রে এর পরিবেশগত প্রভাবও বিবেচনা করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, কিছু জারক পদার্থ উপজাত তৈরি করতে পারে, যেগুলোর যথাযথ পরিশোধন প্রয়োজন। পারদ লবণের ব্যবহার, যদিও কিছু ক্ষেত্রে কার্যকর, এর চরম বিষাক্ততা এবং পরিবেশগত ঝুঁকির কারণে অত্যন্ত সীমাবদ্ধ।

উপসংহার

সায়ানাইড সোনা উত্তোলনে লিচিং এইড গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সোনার পুনরুদ্ধার বৃদ্ধি করে, লিচিং সময় কমিয়ে এবং সায়ানাইডের ব্যবহার কমিয়ে এগুলি লিচিং প্রক্রিয়ার দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। বিভিন্ন ধরণের লিচিং এইড, তাদের কাজের প্রক্রিয়া এবং আকরিক বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে সবচেয়ে উপযুক্তগুলি কীভাবে নির্বাচন করতে হয় তা বোঝার মাধ্যমে, সোনার খনি শ্রমিকরা তাদের কার্যক্রমকে সর্বোত্তমভাবে পরিচালনা করতে পারে। সোনার চাহিদা বৃদ্ধির সাথে সাথে, সায়ানাইড লিচিংয়ে লিচিং এইডের ব্যবহার সম্ভবত আরও ব্যাপক হয়ে উঠবে, যা আরও টেকসই এবং দক্ষ সোনার খনির পদ্ধতিতে অবদান রাখবে।