সায়ানাইডেশন সোনা নিষ্কাশন: উত্তেজনা সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ার গভীরে ডুব দিন

সোনা উত্তোলনের ক্ষেত্রে, সায়ানাইডেশন এক শতাব্দীরও বেশি সময় ধরে একটি গুরুত্বপূর্ণ স্থান দখল করে আছে। ১৮৮৭ সালে সোনা ও রূপার আকরিক উত্তোলনের জন্য এটি চালু হওয়ার পর থেকে, এই পদ্ধতিটি ক্রমাগত বিকশিত হয়েছে, উচ্চ পুনরুদ্ধারের হার, বিভিন্ন ধরণের আকরিকের সাথে অভিযোজনযোগ্যতা এবং স্থানীয় উৎপাদনের সম্ভাব্যতার কারণে এটি সর্বাধিক ব্যবহৃত কৌশলগুলির মধ্যে একটি।

১. সোনা উত্তোলনে সায়ানাইডেশন বোঝা

সায়ানাইডেশন একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়া যা সোনার সাথে দ্রবণীয় জটিল যৌগ গঠনের জন্য সায়ানাইড আয়নের ক্ষমতাকে কাজে লাগায় । অক্সিজেন এবং জলের উপস্থিতিতে, সায়ানাইড আয়ন সোনার পরমাণুর সাথে বিক্রিয়া করে। এই বিক্রিয়ার ফলে একটি দ্রবণীয় যৌগ তৈরি হয় যেখানে সোনা সায়ানাইড আয়নের সাথে বন্ধনযুক্ত থাকে, যা সোনাকে দ্রবণে দ্রবীভূত হতে সাহায্য করে। যদিও এই প্রক্রিয়াটি সোনা নিষ্কাশনের জন্য অত্যন্ত কার্যকর, তবে এটি উল্লেখযোগ্য পরিবেশগত এবং নিরাপত্তাজনিত উদ্বেগও সৃষ্টি করে, কারণ সায়ানাইড একটি বিষাক্ত পদার্থ।

2. সায়ানাইডেশন পদ্ধতির প্রকারভেদ

সায়ানাইডেশন পদ্ধতিগুলিকে বিস্তৃতভাবে দুটি প্রধান বিভাগে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে: অ্যাজিটেশন সায়ানাইডেশন এবং পারকোলেশন সায়ানাইডেশন।

• আলোড়ন সায়ানাইডেশন : এই পদ্ধতিটি প্রধানত ফ্লোটেশন গোল্ড কনসেনট্রেট বা অল-স্লাইম সায়ানাইডেশন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। এতে আকরিকের মণ্ডকে সায়ানাইড দ্রবণের সাথে তীব্রভাবে মেশানো হয়। এর ফলে আকরিকের মধ্যে থাকা স্বর্ণ-ধারণকারী কণাগুলো সায়ানাইড আয়নের সাথে সর্বাধিক সংস্পর্শে আসে, যা স্বর্ণ নিষ্কাশনকে সহজতর করে।

• পারকোলেশন সায়ানাইডেশন : নিম্ন-মানের সোনার আকরিকের জন্য উপযুক্ত এই পদ্ধতিতে, সায়ানাইড দ্রবণকে আকরিকের স্তরের মধ্য দিয়ে চুইয়ে পড়তে দেওয়া হয়। অ্যাজিটেশন সায়ানাইডেশনের তুলনায় এই পদ্ধতিতে কম শক্তি খরচ হয়। তবে, এর প্রয়োগ সেইসব আকরিকের মধ্যেই সীমাবদ্ধ যেগুলোর ভেদ্যতা ভালো, যার ফলে সায়ানাইড দ্রবণ সহজেই এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে।

৩. অ্যাজিটেশন সায়ানাইডেশন সোনা নিষ্কাশন প্রক্রিয়া

আলোড়ন সায়ানাইডেশন স্বর্ণ নিষ্কাশন প্রক্রিয়ার দুটি প্রধান উপ-প্রক্রিয়া রয়েছে: সায়ানাইডেশন-জিঙ্ক প্রতিস্থাপন প্রক্রিয়া এবং অপরিশোধিত সায়ানাইডেশন কার্বন স্লারি প্রক্রিয়া।

৩.১ সায়ানাইডেশন - জিঙ্ক প্রতিস্থাপন প্রক্রিয়া (সিসিডি এবং সিসিএফ পদ্ধতি)

• লিচিং-এর কাঁচামাল প্রস্তুতি : প্রাথমিক ধাপে আকরিককে লিচিং প্রক্রিয়ার জন্য প্রস্তুত করা হয়। এর জন্য প্রায়শই আকরিককে ছোট ছোট টুকরো করে গুঁড়ো করা হয় এবং তারপর মিহি গুঁড়ো করা হয়। কিছু ক্ষেত্রে, আকরিকের মধ্যে থাকা সোনার কণাগুলোকে আরও সহজলভ্য করার জন্য প্রাক-প্রক্রিয়াকরণও করা হয়। এর লক্ষ্য হলো সর্বোত্তম কণার আকারের একটি মণ্ড তৈরি করা, যা আকরিক এবং সায়ানাইড দ্রবণের মধ্যে উন্নততর মিথস্ক্রিয়াকে উৎসাহিত করে।

• আলোড়ন সায়ানাইডেশন লিচিং : প্রস্তুতকৃত আকরিক মণ্ডকে আলোড়ন ট্যাঙ্কে স্থানান্তর করা হয়, যেখানে একটি সায়ানাইড দ্রবণ যোগ করা হয়। এই ট্যাঙ্কগুলিতে আলোড়নকারী যন্ত্র (অ্যাজিটেটর) লাগানো থাকে যা মণ্ড এবং সায়ানাইড দ্রবণকে ভালোভাবে মিশ্রিত রাখে। বায়ু সঞ্চালনের মাধ্যমে অথবা জারক পদার্থ যোগ করে ট্যাঙ্কগুলিতে অক্সিজেন প্রবেশ করানো হয়। এই অক্সিজেন রাসায়নিক বিক্রিয়াকে চালিত করতে সাহায্য করে, যা সায়ানাইড দ্রবণে সোনাকে দ্রবীভূত করে।

• কঠিন ও তরল পৃথকীকরণের জন্য কাউন্টারকারেন্ট ওয়াশিং : লিচিং প্রক্রিয়ার পরে, প্রাপ্ত স্লারিতে কঠিন অবশেষ এবং প্রেগন্যান্ট সলিউশন নামে পরিচিত একটি তরল পর্যায় থাকে, যাতে দ্রবীভূত সোনা থাকে। এই দুটি উপাদানকে পৃথক করার জন্য, একটি কাউন্টারকারেন্ট ওয়াশিং সেটআপে একাধিক থিকনার বা ফিল্টার ব্যবহার করা হয়। কঠিন অবশেষের সাথে সোনার অপচয় কমানোর পাশাপাশি যতটা সম্ভব সোনা-যুক্ত দ্রবণ পুনরুদ্ধার করতে কন্টিনিউয়াস কাউন্টার-কারেন্ট ডিক্যান্টেশন (CCD) বা কন্টিনিউয়াস কাউন্টার-কারেন্ট ফিলট্রেশন (CCF)-এর মতো পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয়।

• লিচিং তরলের পরিশোধন এবং ডিঅক্সিডেশন : কঠিন-তরল পৃথকীকরণ ধাপ থেকে প্রাপ্ত প্রেগন্যান্ট সলিউশনে অপদ্রব্য এবং দ্রবীভূত অক্সিজেন থাকতে পারে। ভাসমান কঠিন পদার্থ এবং অন্যান্য দূষক অপসারণের জন্য পরিশোধন পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয়, যা পরবর্তী স্বর্ণ পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়াকে ব্যাহত করতে পারে। ডিঅক্সিডেশনও সমান গুরুত্বপূর্ণ, কারণ অক্সিজেন গোল্ড-সায়ানাইড যৌগের পুনঃ-অক্সিডেশন ঘটাতে পারে, যা পরবর্তী জিঙ্ক প্রতিস্থাপন প্রক্রিয়ার কার্যকারিতা হ্রাস করে।

• জিঙ্ক পাউডার (সিল্ক) প্রতিস্থাপন এবং পিকলিং : পরিশোধিত এবং ডি-অক্সিডাইজড প্রেগন্যান্ট সলিউশনে জিঙ্ক পাউডার বা জিঙ্ক সিল্ক যোগ করা হয়। জিঙ্ক সোনার চেয়ে বেশি সক্রিয়, তাই এটি লিচিং প্রক্রিয়ার সময় গঠিত যৌগ থেকে সোনাকে প্রতিস্থাপন করে। এর ফলে সোনা এবং জিঙ্কযুক্ত একটি কঠিন অধঃক্ষেপ তৈরি হয়, যা সাধারণত গোল্ড মাড নামে পরিচিত। প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার পরে, অতিরিক্ত জিঙ্ক এবং অন্যান্য অপদ্রব্য অপসারণের জন্য গোল্ড মাডকে সাধারণত একটি অ্যাসিড দ্রবণ দিয়ে শোধন করা হয়।

• সোনার পিণ্ড গলানো : সায়ানাইডেশন-জিঙ্ক প্রতিস্থাপন প্রক্রিয়ার চূড়ান্ত পর্যায় হলো বিশুদ্ধ সোনার পিণ্ড উৎপাদনের জন্য গোল্ড মাড গলানো। একটি চুল্লিতে উচ্চ তাপমাত্রায় গোল্ড মাড গলানো হয় এবং ধারাবাহিক পরিশোধন ধাপের মাধ্যমে অবশিষ্ট অশুদ্ধি অপসারণ করে উচ্চ-বিশুদ্ধ সোনার পিণ্ড তৈরি করা হয়।

৩.২ ফিল্টারবিহীন সায়ানাইডেশন কার্বন স্লারি প্রক্রিয়া (সিআইপি এবং সিআইএল পদ্ধতি)

• লিচিং উপাদানের প্রস্তুতি : সায়ানাইডেশন - জিঙ্ক প্রতিস্থাপন প্রক্রিয়ার মতোই, প্রথম কাজ হলো লিচিং-এর জন্য আকরিক প্রস্তুত করা। এর জন্য চূর্ণ ও পেষণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আকরিককে উপযুক্ত কণা আকারে হ্রাস করতে হয়।

• আলোড়ন লিচিং এবং বিপরীতমুখী কার্বন অধিশোষণ : কার্বন-ইন-পাল্প (সিআইপি) পদ্ধতিতে, প্রথমে একাধিক আলোড়ন ট্যাঙ্কে সায়ানাইড লিচিং প্রক্রিয়া সম্পন্ন হয়। সোনা দ্রবণে দ্রবীভূত হয়ে গেলে, পাল্পে অ্যাক্টিভেটেড কার্বন যোগ করা হয়। অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের সোনা-সায়ানাইড যৌগের প্রতি তীব্র আকর্ষণ থাকে এবং এটি দ্রবীভূত সোনাকে তার পৃষ্ঠে অধিশোষিত করে। কার্বন-ইন-লিচ (সিআইএল) পদ্ধতিতে, সায়ানাইড দ্রবণের সাথে একই সময়ে লিচিং ট্যাঙ্কে অ্যাক্টিভেটেড কার্বন যোগ করা হয়, ফলে লিচিং এবং অধিশোষণ প্রক্রিয়া একই সাথে ঘটে। সিআইপি এবং সিআইএল উভয় পদ্ধতিতেই, কার্বন দ্বারা অধিশোষিত সোনার পরিমাণ সর্বাধিক করার জন্য কার্বন এবং পাল্পের একটি বিপরীতমুখী প্রবাহ বজায় রাখা হয়।

• স্বর্ণ-যুক্ত কার্বনের বিশোষণ : অধিশোষণ প্রক্রিয়ার পর, স্বর্ণ-যুক্ত কার্বনকে মণ্ড থেকে আলাদা করতে হয়। তারপর, একটি উত্তপ্ত কস্টিক-সায়ানাইড দ্রবণ ব্যবহার করে কার্বন থেকে স্বর্ণ অপসারণ করা হয়। এই দ্রবণটি স্বর্ণ-সায়ানাইড যৌগ এবং কার্বনের মধ্যকার বন্ধন ভেঙে দেয়, ফলে স্বর্ণ পুনরায় দ্রবণে মুক্ত হয়।

• ইলেকট্রোউইনিং ইলেকট্রোলাইসিস : ডিসরপশন প্রক্রিয়া থেকে প্রাপ্ত স্বর্ণ-সমৃদ্ধ দ্রবণটি ইলেকট্রোউইনিং প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। এই প্রক্রিয়ায়, দ্রবণের মধ্যে দিয়ে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ চালনা করা হয়। এর ফলে দ্রবণে থাকা স্বর্ণ আয়নগুলো বিজারিত হয়ে ক্যাথোডের উপর জমা হয় এবং স্বর্ণের একটি কঠিন অবক্ষেপ তৈরি করে, যা পরবর্তীতে আরও পরিশোধন করা যায়।

• পিণ্ড গলানো : ইলেকট্রোউইনিং পদ্ধতিতে প্রাপ্ত সোনা তুলনামূলকভাবে বিশুদ্ধ হলেও এতে কিছু অশুদ্ধি থাকতে পারে। সোনাকে আরও বিশুদ্ধ করতে এবং কাঙ্ক্ষিত বিশুদ্ধতার পিণ্ডে ঢালাই করার জন্য গলানোর প্রক্রিয়াটি সম্পন্ন করা হয়।

• কার্বন পুনরুজ্জীবন : সোনা অপসারিত হওয়ার পর ব্যবহৃত কার্বনকে পুনরুজ্জীবিত করে পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে। এর জন্য কার্বনকে উচ্চ-তাপমাত্রার প্রক্রিয়াজাতকরণের মধ্য দিয়ে নিয়ে যাওয়া হয়, যাতে এর উপর থাকা যেকোনো অশোষিত পদার্থ দূর করা যায় এবং সোনা শোষণের ক্ষমতা পুনরুদ্ধার করা যায়।

৪. সিআইপি এবং সিআইএল প্রক্রিয়ার তুলনা করা

• প্রক্রিয়ার সময়কাল : সাধারণত, CIL-এর তুলনায় CIP প্রক্রিয়ায় সামগ্রিকভাবে বেশি সময় লাগে। এর কারণ হলো, CIP-তে লিচিং এবং অ্যাডসর্পশন দুটি পৃথক প্রক্রিয়া। CIL-এ যেহেতু লিচিং এবং অ্যাডসর্পশন একই সাথে ঘটে, তাই সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াটি কম সময়ে সম্পন্ন করা যায়। তবে, CIL প্রক্রিয়ায় আরও জটিল নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়, কারণ উভয় প্রক্রিয়া একই সাথে সংঘটিত হয়।

• কার্বন ও স্লারি ব্যবস্থাপনা : CIL প্রক্রিয়ায়, অধিক পরিমাণে কার্বন সঞ্চালিত হয় এবং স্লারিতে কার্বনের ঘনত্ব CIP-এর তুলনায় কম থাকে। ফলে, CIL-এ কার্বন স্থানান্তরের জন্য যে পরিমাণ স্লারি পরিবহন করতে হয়, তা সাধারণত CIP-এর তুলনায় কয়েকগুণ (প্রায় চারগুণ) হয়ে থাকে। এটি যন্ত্রপাতির আকার নির্ধারণ এবং শক্তি খরচের উপর প্রভাব ফেলে।

• দ্রবণে ধাতুর জমজমাট অবস্থা এবং সোনার পরিমাণ : সিআইপি (CIP) প্রক্রিয়ায়, সিস্টেমে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে ধাতু থেকে যায় (ধাতুর জমজমাট অবস্থা), এবং এই ধাতু সক্রিয় কার্বন ও দ্রবণের মধ্যে মোটামুটি সমানভাবে বণ্টিত থাকে। সিআইএল (CIL) প্রক্রিয়ায়, বেশিরভাগ ধাতু সক্রিয় কার্বনের উপর অধিশোষিত হয়। এছাড়াও, সিআইএল প্রক্রিয়ায় দ্রবণে সোনার ঘনত্ব সিআইপি-র চেয়ে বেশি থাকে। এর কারণ হলো, সিআইএল প্রক্রিয়ায় যখন সোনা নিষ্কাশিত হতে থাকে, তখন তা ক্রমাগত অধিশোষিতও হতে থাকে, যা দ্রবণে দ্রবীভূত সোনার পরিমাণ পুনরায় পূরণ করে। অন্যদিকে, সিআইপি একটি একক-ধাপের অধিশোষণ প্রক্রিয়া, যেখানে দ্রবীভূত সোনার পরিমাণ সীমিত পরিমাণে পুনরায় পূরণ হয়।

5. পরিবেশগত এবং নিরাপত্তা বিবেচনা

এর কার্যকারিতা সত্ত্বেও, সায়ানাইডেশন, বিশেষ করে অ্যাজিটেশন সায়ানাইডেশন, উল্লেখযোগ্য পরিবেশগত এবং নিরাপত্তা ঝুঁকি তৈরি করে। সায়ানাইড অত্যন্ত বিষাক্ত, এবং যেকোনো লিকেজ বা অনুপযুক্ত পরিচালনা গুরুতর পরিবেশ দূষণের দিকে পরিচালিত করতে পারে এবং মানব স্বাস্থ্যের জন্য হুমকিস্বরূপ হতে পারে। এই ঝুঁকি মোকাবেলা করার জন্য, সোনার খনির কার্যক্রম কঠোর সুরক্ষা প্রোটোকল মেনে চলে। এর মধ্যে রয়েছে সায়ানাইডের সঠিক সংরক্ষণ এবং পরিচালনা, লিকেজ প্রতিরোধের জন্য নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা স্থাপন এবং সায়ানাইডযুক্ত বর্জ্য জলের চিকিত্সা। অধিকন্তু, চলমান গবেষণার লক্ষ্য হল সোনা উত্তোলনে সায়ানাইডের পরিবর্তে বিকল্প, কম বিষাক্ত লিচিং এজেন্ট তৈরি করা।

6. উপসংহার

আধুনিক সোনার খনির শিল্পে অ্যাজিটেশন সায়ানাইডেশন একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যা বিভিন্ন ধরণের আকরিক থেকে উচ্চ-হারে সোনা উত্তোলন সম্ভব করে তোলে। দুটি প্রধান উপ-প্রক্রিয়া, সায়ানাইডেশন - জিঙ্ক প্রতিস্থাপন এবং আনফিল্টারড সায়ানাইডেশন কার্বন স্লারি, প্রতিটির নিজস্ব যোগ্যতা রয়েছে এবং আকরিকের বৈশিষ্ট্য, পরিচালনার স্কেল এবং অর্থনৈতিক কার্যকারিতার মতো বিষয়গুলির উপর ভিত্তি করে নির্বাচিত হয়। তবে, সোনা উত্তোলনের টেকসই ভবিষ্যত নিশ্চিত করতে শিল্পকে সায়ানাইড ব্যবহারের সাথে সম্পর্কিত পরিবেশগত এবং সুরক্ষা চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা চালিয়ে যেতে হবে।