সোনা উত্তোলনের জন্য একটি নতুন প্রযুক্তি: চাপ জারণ - সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া

1. ভূমিকা

গহনা তৈরি থেকে শুরু করে ইলেকট্রনিক্স এবং অর্থায়ন পর্যন্ত বিভিন্ন ক্ষেত্রে সোনার বরাবরই ব্যাপক মূল্য রয়েছে। আকরিক থেকে দক্ষতার সাথে এবং সাশ্রয়ীভাবে সোনা নিষ্কাশন করা স্বর্ণখনন শিল্পের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ দিক। প্রচলিত সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া, যেখানে আকরিক থেকে সোনা দ্রবীভূত করার জন্য লিচিং এজেন্ট হিসেবে সায়ানাইড ব্যবহার করা হয় , তার উচ্চ লিচিং হার এবং ভালো নির্বাচন ক্ষমতার কারণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। তবে, এরও কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে, বিশেষ করে রিফ্র্যাক্টরি সোনার আকরিকের ক্ষেত্রে । রিফ্র্যাক্টরি সোনার আকরিক হলো সেইসব আকরিক, যেখানে সোনা প্রায়শই সালফাইড খনিজের সাথে মিশ্রিত থাকে এবং প্রচলিত সায়ানাইডেশন পদ্ধতি দিয়ে তা থেকে কার্যকরভাবে সোনা নিষ্কাশন করা যায় না। এর ফলে নতুন প্রযুক্তির বিকাশ ঘটেছে, যার মধ্যে প্রেসার অক্সিডেশন-সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়াটি বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য।

2. চাপ জারণ নীতি - সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া

২.১ চাপ জারণ

এই নতুন প্রক্রিয়ার প্রথম ধাপ হল চাপ জারণ। অবাধ্য সোনার আকরিকগুলিতে, সোনা সাধারণত পাইরাইট এবং আর্সেনোপাইরাইটের মতো সালফাইড খনিজ পদার্থের মধ্যে আবদ্ধ থাকে। স্বাভাবিক অবস্থায়, সায়ানাইড কার্যকরভাবে সোনায় প্রবেশ করতে পারে না। উচ্চ তাপমাত্রায় (সাধারণত 120 - 220 °C) এবং চাপে (বেশ কয়েকটি বায়ুমণ্ডলে) একটি অটোক্লেভে চাপ জারণ করা হয়। এই উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-চাপের পরিবেশে, সালফাইড খনিজ পদার্থগুলি জারিত হয়। এই জারণ প্রক্রিয়া সালফাইড খনিজ পদার্থগুলিকে ভেঙে দেয়, আবদ্ধ সোনাকে মুক্ত করে এবং পরবর্তী সায়ানাইডেশন ধাপের জন্য এটিকে আরও সহজলভ্য করে তোলে।

২.২ সায়ানাইডেশন

চাপ জারণ প্রক্রিয়ার পর, আকরিক স্লারি সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ার শিকার হয়। সায়ানাইড আয়নগুলি অক্সিজেনের উপস্থিতিতে সোনার সাথে বিক্রিয়া করে। সোনা সায়ানাইড আয়নগুলির সাথে একটি দ্রবণীয় জটিল গঠন করে, যা পরে কঠিন-তরল পৃথকীকরণের মতো পদ্ধতির মাধ্যমে অবশিষ্ট আকরিক উপাদানগুলি থেকে পৃথক করা যেতে পারে।

3. প্রক্রিয়া প্রবাহ

৩.১ আকরিক প্রস্তুতি

প্রথম ধাপ হল আকরিক প্রস্তুত করা। কাঁচা অবাধ্য সোনার আকরিক প্রথমে চূর্ণ করে একটি সূক্ষ্ম কণা আকারে পিষে ফেলা হয়। এটি আকরিকের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি করে, যা চাপ জারণ এবং সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া উভয়ের জন্যই উপকারী। লক্ষ্য হল এমন একটি কণার আকার অর্জন করা যা পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণ পদক্ষেপগুলিতে পরিচালনাযোগ্য হওয়ার সাথে সাথে দক্ষ রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির জন্য অনুমতি দেয়।

৩.২ চাপ জারণ পর্যায়

এরপর মিহি করে গুঁড়ো করা আকরিকটি একটি অটোক্লেভে ঢোকানো হয়। অটোক্লেভে অক্সিজেন প্রবেশ করানো হয় এবং তাপমাত্রা এবং চাপ যথাযথ স্তরে সমন্বয় করা হয়। অটোক্লেভে থাকার সময়কাল আকরিকের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয় তবে সাধারণত কয়েক ঘন্টা হয়। এই সময়ের মধ্যে, আকরিকের সালফাইড খনিজগুলি জারিত হয়। চাপ জারণ প্রক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পরে, স্লারিটি অটোক্লেভ থেকে বের করে দেওয়া হয়।

৩.৩ সায়ানাইডেশন পর্যায়

জারিত আকরিকের স্লারি ঠান্ডা করে একটি সায়ানাইডেশন ট্যাঙ্কে স্থানান্তর করা হয়। ট্যাঙ্কটিতে একটি সায়ানাইড দ্রবণ, সাধারণত সোডিয়াম সায়ানাইড , যোগ করা হয়। সায়ানাইড দ্রবণ এবং আকরিকের কণাগুলির মধ্যে ভালো সংস্পর্শ নিশ্চিত করার জন্য স্লারিটি নাড়ানো হয়। আকরিকের মধ্যে থাকা সোনা সায়ানাইড আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে একটি দ্রবণীয় জটিল যৌগ গঠন করে। উচ্চ হারে সোনা নিষ্কাশনের জন্য সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় সাধারণত কয়েক ঘন্টা সময় লাগে ।

৩.৪ সোনা পুনরুদ্ধার

সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ার পরে, পরবর্তী ধাপ হলো সায়ানাইড দ্রবণ থেকে সোনা পুনরুদ্ধার করা। একটি প্রচলিত পদ্ধতি হলো কার্বন -ইন-পাল্প (CIP) বা কার্বন-ইন-লিচ (CIL) প্রক্রিয়া। সায়ানাইড দ্রবণে সক্রিয় কার্বন যোগ করা হয় এবং সোনা-সায়ানাইড জটিল যৌগটি সক্রিয় কার্বনের পৃষ্ঠে অধিশোষিত হয় । এরপর অধিশোষিত সোনাসহ কার্বনকে দ্রবণ থেকে আলাদা করা হয়। আরেকটি পদ্ধতি হলো জিঙ্ক অধঃক্ষেপণ, যেখানে সায়ানাইড দ্রবণে জিঙ্কের গুঁড়া যোগ করা হয়। জিঙ্ক জটিল যৌগ থেকে সোনাকে প্রতিস্থাপন করে ধাতব সোনা তৈরি করে, যা ফিল্টার করে আরও পরিশোধন করা যায়।

৩.৫ লেজ প্রক্রিয়াকরণ

সোনা উদ্ধারের পর অবশিষ্ট স্লারি হলো লেজ। যেহেতু লেজগুলিতে এখনও কিছু সায়ানাইড এবং অন্যান্য ক্ষতিকারক পদার্থ থাকতে পারে, তাই সঠিক চিকিৎসা প্রয়োজন। অবশিষ্ট সায়ানাইড ভেঙে ফেলার জন্য লেজগুলিকে সাধারণত ডিটক্সিফিকেশন প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হয়। রাসায়নিক জারণ বা জৈবিক চিকিৎসার মতো পদ্ধতির মাধ্যমে এটি অর্জন করা যেতে পারে। ডিটক্সিফিকেশনের পরে, লেজগুলি নিরাপদে নিষ্কাশন করা যেতে পারে।

৪. চাপ জারণ প্রক্রিয়ার সুবিধা - সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া

৪.১ উচ্চ স্বর্ণ পুনরুদ্ধারের হার

অবাধ্য সোনার আকরিকের ক্ষেত্রে, চাপ জারণ-সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া ঐতিহ্যবাহী সায়ানাইডেশনের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি সোনার পুনরুদ্ধারের হার অর্জন করতে পারে। কিছু ক্ষেত্রে, সোনার পুনরুদ্ধারের হার 90% এরও বেশি হতে পারে, যেখানে ঐতিহ্যবাহী সায়ানাইডেশন একই অবাধ্য আকরিকের ক্ষেত্রে কেবল 30-60% অর্জন করতে পারে। এর কারণ হল চাপ জারণ পদক্ষেপ কার্যকরভাবে সালফাইড খনিজ পদার্থ থেকে সোনাকে মুক্ত করে, যার ফলে সায়ানাইড আরও দক্ষতার সাথে এর সাথে বিক্রিয়া করতে পারে।

৪.২ বিভিন্ন আকরিকের সাথে অভিযোজনযোগ্যতা

এই প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন ধরণের অবাধ্য সোনার আকরিক পরিচালনা করতে পারে, সেগুলিতে উচ্চ মাত্রার সালফাইড খনিজ পদার্থ থাকুক বা অন্যান্য জটিল উপাদান থাকুক। এটি খনি কোম্পানিগুলির জন্য আকরিক নির্বাচনে নমনীয়তা প্রদান করে, কারণ তারা কেবল সহজে - প্রক্রিয়াজাতযোগ্য আকরিক প্রক্রিয়াকরণের মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়।

৪.৩ দীর্ঘমেয়াদে খরচ - কার্যকারিতা

যদিও অটোক্লেভের মতো বিশেষায়িত সরঞ্জামের প্রয়োজনীয়তার কারণে চাপ জারণ-সায়ানাইডেশন প্ল্যান্ট তৈরিতে প্রাথমিক বিনিয়োগ তুলনামূলকভাবে বেশি, দীর্ঘমেয়াদে এটি সাশ্রয়ী হতে পারে। উচ্চ সোনা পুনরুদ্ধারের হারের অর্থ হল একই পরিমাণ আকরিক থেকে আরও বেশি সোনা উৎপাদন করা সম্ভব, যার ফলে রাজস্ব বৃদ্ধি পায়। উপরন্তু, তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল প্রক্রিয়া অদক্ষ নিষ্কাশনের কারণে উৎপাদন ক্ষতির ঝুঁকি হ্রাস করে।

5. চ্যালেঞ্জ এবং সমাধান

৫.১ উচ্চ মূলধন বিনিয়োগ

একটি প্রেসার অক্সিডেশন-সায়ানাইডেশন প্ল্যান্ট নির্মাণের জন্য প্রচুর পরিমাণে মূলধন বিনিয়োগের প্রয়োজন হয়। প্রেসার অক্সিডেশন প্রক্রিয়ার জন্য অপরিহার্য অটোক্লেভগুলি ক্রয় এবং ইনস্টল করা ব্যয়বহুল। এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায়, খনি কোম্পানিগুলি যৌথ উদ্যোগ বা দীর্ঘমেয়াদী অর্থায়নের বিকল্পগুলি বিবেচনা করতে পারে। প্রকল্পের অর্থনৈতিক কার্যকারিতা নিশ্চিত করার জন্য তারা বিনিয়োগের আগে বিস্তারিত সম্ভাব্যতা অধ্যয়নও করতে পারে।

৪.১০ পরিবেশগত এবং নিরাপত্তা সংক্রান্ত উদ্বেগ

সায়ানাইড একটি অত্যন্ত বিষাক্ত পদার্থ, এবং যেকোনো লিকেজ বা অনুপযুক্ত নিষ্কাশন গুরুতর পরিবেশগত এবং নিরাপত্তা সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে। চাপ জারণ-সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায়, কঠোর সুরক্ষা ব্যবস্থা গ্রহণ করতে হবে। এর মধ্যে রয়েছে লিক-প্রুফ সরঞ্জাম ব্যবহার, সায়ানাইড দ্রবণ সঞ্চালনের জন্য বন্ধ-লুপ সিস্টেম এবং পরিবেশে সায়ানাইডের মাত্রা নিয়মিত পর্যবেক্ষণ। টেইলিং চিকিৎসার জন্য, উন্নত ডিটক্সিফিকেশন প্রযুক্তি ব্যবহার করা উচিত যাতে নিষ্কাশিত টেইলিংগুলি পরিবেশের জন্য হুমকি না হয়।

৫.৩ প্রযুক্তিগত জটিলতা

চাপ জারণ-সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া পরিচালনার জন্য উচ্চ স্তরের প্রযুক্তিগত দক্ষতা প্রয়োজন। অটোক্লেভ পরিচালনা, তাপমাত্রা এবং চাপ নিয়ন্ত্রণ এবং সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় বিকারকগুলির যথাযথ সংযোজন নিশ্চিত করার জন্য কর্মীদের ভালভাবে প্রশিক্ষিত হতে হবে। খনি কোম্পানিগুলি তাদের কর্মীদের জন্য প্রশিক্ষণ কর্মসূচিতে বিনিয়োগ করতে পারে অথবা অভিজ্ঞ প্রযুক্তিবিদদের নিয়োগ করতে পারে। সর্বশেষ প্রযুক্তিগত উন্নয়নের সাথে তাল মিলিয়ে চলতে এবং প্রক্রিয়াটির সুষ্ঠু পরিচালনা নিশ্চিত করতে তারা গবেষণা প্রতিষ্ঠানগুলির সাথে অংশীদারিত্বও স্থাপন করতে পারে।

6. উপসংহার

চাপ জারণ-সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া সোনা উত্তোলনের ক্ষেত্রে, বিশেষ করে অবাধ্য সোনার আকরিকের ক্ষেত্রে একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি। এটি উচ্চ সোনা পুনরুদ্ধারের হার, বিভিন্ন আকরিকের সাথে অভিযোজনযোগ্যতা এবং দীর্ঘমেয়াদী খরচ-কার্যকারিতা প্রদান করে। তবে, যেকোনো প্রযুক্তির মতো, এটি উচ্চ মূলধন বিনিয়োগ, পরিবেশগত ও নিরাপত্তা উদ্বেগ এবং প্রযুক্তিগত জটিলতার মতো চ্যালেঞ্জগুলির মুখোমুখি হয়। সঠিক পরিকল্পনা, নিরাপত্তা ও প্রশিক্ষণে বিনিয়োগ এবং ক্রমাগত প্রযুক্তিগত উদ্ভাবনের মাধ্যমে এই চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করে, চাপ জারণ-সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া সোনার খনির শিল্পের টেকসই উন্নয়নে ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে।