সোডিয়াম সায়ানাইড লিচিং দক্ষতা: প্রভাব বিস্তারকারী উপাদান এবং অপ্টিমাইজেশন কৌশল

ভূমিকা

আকরিক থেকে মূল্যবান ধাতু, বিশেষ করে সোনা ও রুপা, নিষ্কাশনের ক্ষেত্রে সায়ানাইড লিচিং, বিশেষত সোডিয়াম সায়ানাইডের সাহায্যে , দীর্ঘকাল ধরে একটি প্রধান ভিত্তি হিসেবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। ১৮৮৭ সালে এর শিল্পক্ষেত্রে সূচনার পর থেকে, এর তুলনামূলকভাবে উচ্চ কার্যকারিতা এবং ব্যয়-সাশ্রয়ীতার কারণে এই পদ্ধতিটি ব্যাপকভাবে গৃহীত হয়েছে। তবে, প্রক্রিয়াটি জটিল এবং এর কার্যকারিতা বহুবিধ কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। খনি ও ধাতুবিদ্যা শিল্পে ধাতু পুনরুদ্ধার সর্বাধিক করতে এবং পরিচালন ব্যয় সর্বনিম্ন করতে এই কারণগুলো বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

সোডিয়াম সায়ানাইড লিচিংয়ের নীতি

সোডিয়াম সায়ানাইড , একটি বর্ণহীন এবং অত্যন্ত বিষাক্ত যৌগ, লিচিং প্রক্রিয়ায় একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। জলীয় দ্রবণে, ক্ষারের উপস্থিতিতে

অক্সিজেনের উপস্থিতিতে, বিশেষ পরিস্থিতিতে (যা সাধারণত চুন যোগ করে বজায় রাখা হয়), সায়ানাইড আয়ন (CN⁻) সোনা (Au) এবং রুপার (Ag) সাথে বিক্রিয়া করে। সোনার সায়ানাইডেশন বিক্রিয়ার সাধারণ রাসায়নিক প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

4Au + 8CN⁻+ O₂ + 2H₂O → 4[Au(CN)₂]⁻ + 4OH⁻

এই বিক্রিয়াটি একটি তড়িৎ-রাসায়নিক ক্ষয়ের মতো পদ্ধতিতে ঘটে। অক্সিজেন একটি জারণকারী এজেন্ট হিসেবে কাজ করে, যা সোনাকে একটি জটিল সায়ানাইড আয়ন, [Au(CN)₂]⁻ হিসাবে দ্রবণে দ্রবীভূত করতে সহায়তা করে। একইভাবে, রূপা একটি তুলনীয় বিক্রিয়া প্রক্রিয়া অনুসরণ করে।

সায়ানাইড লিচিং দক্ষতার উপর প্রভাব বিস্তারকারী উপাদানগুলি

আকরিক বৈশিষ্ট্য

১.কণার আকার

• আকরিকের পেষণ কণার আকার অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সায়ানাইড লিচিং- এর আগে , আকরিককে চূর্ণ করা, চালনা, পেষণ এবং গ্রেডিং-এর মাধ্যমে প্রাক-প্রক্রিয়াজাত করতে হয়। সূক্ষ্ম-দানাদার বা এনক্যাপসুলেটেড মূল্যবান ধাতুযুক্ত আকরিকের ক্ষেত্রে, মনোমার বিয়োজন ঘটানোর জন্য যথাযথ পেষণ অপরিহার্য। যদি আকরিক অতিরিক্ত পেষণ করা হয়, তবে এটি কেবল পেষণের খরচই বাড়ায় না, বরং লিচেটে দ্রবণীয় অপদ্রব্য প্রবেশের ঝুঁকিও তৈরি করে। এছাড়াও, অতিরিক্ত পেষণ কঠিন-তরল পৃথকীকরণে বাধা সৃষ্টি করতে পারে, যার ফলে সায়ানাইড অপচয় হয় এবং দ্রবীভূত সোনার ক্ষতি হয়। উদাহরণস্বরূপ, সূক্ষ্মভাবে প্রোথিত এবং এনক্যাপসুলেটেড প্রাকৃতিক সোনাযুক্ত আকরিকের ক্ষেত্রে, ৭৫% উপাদানের অনুপাতসহ -৩৮ μm পেষণ কণার আকার প্রায়শই লিচিং কার্যকারিতা এবং খরচের মধ্যে একটি ভালো ভারসাম্য নিশ্চিত করে।

• অন্যদিকে, যদি কণাগুলি খুব মোটা হয়, তাহলে মূল্যবান ধাতুগুলির সাথে সায়ানাইডের বিক্রিয়া করার জন্য উপলব্ধ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল সীমিত হয়, যার ফলে অসম্পূর্ণ লিচিং হয় এবং নিষ্কাশন দক্ষতা হ্রাস পায়।

২.খনিজবিদ্যা

• বিভিন্ন ধরণের আকরিকের আলাদা আলাদা খনিজ গঠন থাকে। উচ্চ মাত্রার তামা, আর্সেনিক, অ্যান্টিমনি, সালফার বা কার্বন ধারণকারী আকরিকগুলি সায়ানাইড লিচিংয়ের জন্য চ্যালেঞ্জ তৈরি করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, তামা জটিল সায়ানাইড যৌগ তৈরি করতে পারে, সায়ানাইড আয়নের জন্য সোনা এবং রূপার সাথে প্রতিযোগিতা করে। আর্সেনিক এবং অ্যান্টিমনি সায়ানাইড এবং অক্সিজেনের সাথেও প্রতিক্রিয়া করতে পারে, বিকারক গ্রহণ করে এবং মূল্যবান ধাতু লিচিংকে বাধা দেয়। সালফাইড সমৃদ্ধ আকরিকগুলিকে আবদ্ধ মূল্যবান ধাতুগুলি প্রকাশ করতে এবং সালফার অপসারণের জন্য প্রাক-চিকিৎসা, যেমন রোস্টিং বা জৈব-জারণের প্রয়োজন হতে পারে, যা অন্যথায় সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় হস্তক্ষেপ করতে পারে।

রাসায়নিক reagents

১.সায়ানাইড ঘনত্ব

• যোগ করা সোডিয়াম সায়ানাইডের পরিমাণ লিচিং দক্ষতার উপর উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাব ফেলে । একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে, সায়ানাইডের ঘনত্ব আকরিক মণ্ডের লিচিং হারের সমানুপাতিক। যদি সায়ানাইডের পরিমাণ খুব কম হয়, তবে সোনা ও রুপার লিচিং প্রভাব দুর্বল হয় এবং প্রক্রিয়াটি ধীর হয়ে যায়, যার ফলে অপ্রয়োজনীয় সময় ব্যয় হয়। বিপরীতভাবে, যখন সায়ানাইডের পরিমাণ অতিরিক্ত হয়, তখন মূল্যবান ধাতুর লিচিং দক্ষতা একটি নির্দিষ্ট স্তরে পৌঁছানোর পর, সায়ানাইডের ঘনত্ব আরও বাড়ালেও লিচিং-এর ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য উন্নতি হয় না, যার ফলে সায়ানাইডের অপচয় হয় এবং উৎপাদন খরচ বেড়ে যায়। উদাহরণস্বরূপ, সূক্ষ্ম কণার আকারের সোনার আকরিক থেকে সোনার কনসেনট্রেট নিষ্কাশনের সময়, প্রতি টনে ১.৫ - ৩.০ কেজি সোডিয়াম সায়ানাইডের মাত্রা প্রায়শই বেশি উপযুক্ত। তবে, প্রকৃত উৎপাদনে, আকরিকের নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য এবং বেনিফিসিয়েশন পরীক্ষার উপর ভিত্তি করে সর্বোত্তম মাত্রা নির্ধারণ করা উচিত।

২. চুন (ক্ষারত্ব)

• সায়ানাইড দ্রবণে চুন একটি প্রতিরক্ষামূলক ক্ষার হিসেবে যোগ করা হয়। যেহেতু দ্রবণে সায়ানাইড আয়নগুলির অস্থির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং হাইড্রোজেন সায়ানাইড গ্যাস হিসেবে সহজেই উদ্বায়ী হতে পারে, তাই উপযুক্ত ক্ষারত্ব বজায় রাখা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সায়ানাইডেশন দ্রবণে চুন যোগ করলে মণ্ডের উপযুক্ত pH বজায় থাকে। পরীক্ষা বিশ্লেষণ অনুসারে, চুন যোগ করার পরে সোনার লিচিং হারও উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়। যখন চুনের পরিমাণ 2 কেজি/টন এবং তার বেশি হয়, তখন মণ্ডের pH মান সাধারণত 11-12 এর মধ্যে থাকে এবং মণ্ডে সোনার লিচিং হার তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল এবং উচ্চ স্তরে পৌঁছায়।

প্রক্রিয়া শর্তাবলী

১.স্লারি ঘনত্ব

• লিচিং পাল্পের ঘনত্ব সরাসরি মূল্যবান ধাতু ঘনত্বের লিচিং গতি এবং দক্ষতাকে প্রভাবিত করে। সাধারণত, কম ঘনত্বের লিচিং পাল্প ভাল তরলতার সাথে সোনা এবং রূপার ঘনত্বের লিচিং দক্ষতা বৃদ্ধি করে। তবে, এর জন্য অতিরিক্ত বিকারকগুলির পরিমাণ বৃদ্ধির পাশাপাশি বৃহত্তর সরঞ্জামের আকার এবং উচ্চ বিনিয়োগ খরচ প্রয়োজন হতে পারে। মূল্যবান ধাতু লিচিং দক্ষতা এবং উৎপাদন খরচের ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য, একটি উপযুক্ত স্লারি ঘনত্ব নির্ধারণ করা প্রয়োজন। সূক্ষ্ম-এমবেডেড কণা আকারের আকরিকের জন্য, প্রায় 20% - 33% এ পাল্প ঘনত্ব বজায় রাখা প্রায়শই একটি ভাল লিচিং প্রভাব নিশ্চিত করে। যদি ঘনত্ব এই সীমার চেয়ে বেশি হয়, তাহলে মূল্যবান ধাতুগুলির লিচিং দক্ষতা বৃদ্ধির পরিবর্তে হ্রাস পেতে পারে। প্রকৃত উৎপাদনে, নির্দিষ্ট পরিস্থিতি অনুসারে ঘনত্ব সামঞ্জস্য করা যেতে পারে, তবে এটি খুব বেশি সেট করা উচিত নয়।

2. লিচিং সময়

• সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় লিচিং সময় একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। মূল্যবান ধাতু কণা সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত করার জন্য উপযুক্ত লিচিং সময় নির্বাচন করা প্রয়োজন। তবে, মূল্যবান ধাতুগুলি দ্রবীভূত হওয়ার সময়, মণ্ডের অন্যান্য অমেধ্যগুলিও দ্রবীভূত হতে থাকে, যা সোনা ও রূপার দ্রবীভূত হওয়ার হারকে প্রভাবিত করতে পারে। লিচিং সময় দীর্ঘায়িত করা কেবল মূল্যবান ধাতু কণা দ্রবীভূত করার জন্যই উপকারী নাও হতে পারে বরং বৃহত্তর লিচিং সরঞ্জাম এবং আরও স্থানের প্রয়োজন হয়, ফলে উৎপাদন খরচ বৃদ্ধি পায়। সূক্ষ্ম-এমবেডেড কণা আকারের আকরিকগুলির জন্য, সায়ানাইডেশন লিচিং সময় প্রায় 4 ঘন্টা রাখা প্রায়শই সর্বোত্তম। যদি লিচিং সময় 24 ঘন্টা অতিক্রম করে, তাহলে মূল্যবান ধাতুগুলির লিচিং বাধাগ্রস্ত হতে পারে এবং দ্রবণে মূল্যবান ধাতু আয়নের ঘনত্ব হ্রাস পেতে পারে।

৩.অক্সিজেন সরবরাহ

• রাসায়নিক বিক্রিয়া সমীকরণে দেখানো হয়েছে, সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়ায় অক্সিজেন একটি অপরিহার্য বিক্রিয়ক। পর্যাপ্ত অক্সিজেন সরবরাহ সোনা ও রূপার জারণকে উৎসাহিত করে, সায়ানাইডেশন বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে। শিল্প পরিবেশে, অক্সিজেন সরবরাহের জন্য প্রায়শই লিচিং পাল্পের মধ্য দিয়ে বায়ু বুদবুদ করা হয়। যদি অক্সিজেন সরবরাহ অপর্যাপ্ত হয়, তাহলে বিক্রিয়ার হার ধীর হয়ে যাবে, যার ফলে সামগ্রিক লিচিং দক্ষতা হ্রাস পাবে।

৪.আন্দোলনের শর্তাবলী

• আকরিক কণা, সায়ানাইড দ্রবণ এবং অক্সিজেনের মধ্যে যোগাযোগ বাড়ানোর জন্য অ্যাজিটেশন ব্যবহার করা হয়। উপযুক্ত অ্যাজিটেশন পরিস্থিতি রিএজেন্টগুলির আরও ভাল মিশ্রণ এবং বিতরণ নিশ্চিত করে বিক্রিয়ার হার উন্নত করতে পারে। তবে, অতিরিক্ত অ্যাজিটেশন আকরিক কণাগুলির যান্ত্রিক ক্ষতি করতে পারে এবং শক্তি খরচও বৃদ্ধি করতে পারে।

অপ্টিমাইজেশান কৌশল

আকরিক প্রিট্রিটমেন্ট

১.গ্রাইন্ডিং অপ্টিমাইজেশন

• "বেশি পেষণ এবং কম পেষণ" নীতি বাস্তবায়ন করলে শক্তি খরচ এবং অতিরিক্ত পেষণের ঝুঁকি কমাতে সাহায্য করতে পারে। উন্নত পেষণ প্রযুক্তি, যেমন মাল্টি-স্টেজ পেষণ এবং উচ্চ-দক্ষ পেষণকারী যন্ত্রের ব্যবহার, কাঙ্ক্ষিত কণা আকার বন্টন আরও সুনির্দিষ্টভাবে অর্জনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

২. সমস্যাযুক্ত খনিজ পদার্থের প্রাক-চিকিৎসা

• উচ্চ মাত্রার হস্তক্ষেপকারী খনিজ ধারণকারী আকরিকের জন্য, প্রাক-চিকিৎসা পদ্ধতি বিবেচনা করা উচিত। সালফার অপসারণ এবং কিছু অবাধ্য খনিজকে জারিত করার জন্য ভাজা ব্যবহার করা যেতে পারে, যা মূল্যবান ধাতুগুলিকে সায়ানাইডের জন্য আরও সহজলভ্য করে তোলে। জৈব-জারণ, যা সালফাইড খনিজগুলিকে ভেঙে ফেলার জন্য অণুজীব ব্যবহার করে, কিছু ধরণের আকরিকের জন্য পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ বিকল্প।

রিএজেন্ট ব্যবস্থাপনা

১.সায়ানাইড অপ্টিমাইজেশন

• বিভিন্ন ব্যাচের আকরিকের জন্য সর্বোত্তম সায়ানাইড ডোজ নির্ধারণের জন্য নিয়মিত এবং সঠিক বেনিফিশিয়েশন পরীক্ষা পরিচালনা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। অতিরিক্তভাবে, সায়ানাইডের ব্যবহার কমিয়ে লিচিং দক্ষতা বৃদ্ধির জন্য বিকল্প সায়ানাইড-ভিত্তিক রিএজেন্ট বা অ্যাক্টিভেটর যোগ করার চেষ্টা করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কিছু গবেষণায় দেখা গেছে যে নির্দিষ্ট সার্ফ্যাক্ট্যান্ট যোগ করলে আকরিক কণার সাথে সায়ানাইডের ভেজা এবং প্রতিক্রিয়া উন্নত হতে পারে।

২.ক্ষারত্ব নিয়ন্ত্রণ

• সর্বোত্তম ক্ষারত্বের পরিসর বজায় রাখার জন্য লিচিং পাল্পের pH ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ এবং সমন্বয় করুন। সঠিক এবং সময়োপযোগী সমন্বয় নিশ্চিত করার জন্য স্বয়ংক্রিয় pH নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ইনস্টল করা যেতে পারে, যা সায়ানাইডের উদ্বায়ীকরণের ঝুঁকি হ্রাস করে এবং লিচিং পরিবেশকে অনুকূল করে তোলে।

প্রক্রিয়া পরামিতি অপ্টিমাইজেশান

১. স্লারি ঘনত্ব সমন্বয়

• রিয়েল-টাইমে স্লারি ঘনত্ব নিরীক্ষণের জন্য সেন্সর ইনস্টল করুন এবং সেই অনুযায়ী জল-আকরিক অনুপাত সামঞ্জস্য করুন। দক্ষ লিচিংয়ের জন্য সর্বোত্তম স্লারি ঘনত্ব বজায় রাখার জন্য এটি একটি স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় সংহত করা যেতে পারে।

2. লিচিং টাইম অপ্টিমাইজেশন

• লিচিং প্রক্রিয়ার উপযুক্ত শেষ বিন্দু নির্ধারণের জন্য রিয়েল-টাইম পর্যবেক্ষণ কৌশল ব্যবহার করুন, যেমন লিচিংয়ের সময় দ্রবণে মূল্যবান ধাতু আয়নের ঘনত্ব বিশ্লেষণ করা। এটি অতিরিক্ত লিচিং প্রতিরোধ করতে পারে এবং সময় এবং সম্পদ সাশ্রয় করতে পারে।

৩.অক্সিজেন এবং আন্দোলন অপ্টিমাইজেশন

• পর্যাপ্ত এবং স্থিতিশীল অক্সিজেন সরবরাহ নিশ্চিত করতে অক্সিজেন সেন্সর ইনস্টল করুন। প্রতিক্রিয়া দক্ষতা এবং শক্তি খরচের মধ্যে সর্বোত্তম ভারসাম্য অর্জনের জন্য আকরিকের বৈশিষ্ট্য এবং লিচিং পর্যায়ের উপর ভিত্তি করে আন্দোলনের গতি সামঞ্জস্য করুন।

উপসংহার

মূল্যবান ধাতু নিষ্কাশনে সোডিয়াম সায়ানাইড লিচিংয়ের দক্ষতা আকরিক-সম্পর্কিত, বিকারক-সম্পর্কিত এবং প্রক্রিয়া-সম্পর্কিত কারণগুলির একটি জটিল পারস্পরিক ক্রিয়া দ্বারা প্রভাবিত হয়। এই কারণগুলি বোঝার মাধ্যমে এবং উপযুক্ত অপ্টিমাইজেশন কৌশল বাস্তবায়নের মাধ্যমে, খনি এবং ধাতুবিদ্যা শিল্পগুলি লিচিং দক্ষতা উন্নত করতে পারে, উৎপাদন খরচ কমাতে পারে এবং সায়ানাইড ব্যবহারের সাথে সম্পর্কিত পরিবেশগত প্রভাব কমাতে পারে। টেকসই এবং দক্ষ পদ্ধতিতে মূল্যবান ধাতুর ক্রমবর্ধমান চাহিদা মেটাতে এই ক্ষেত্রে ক্রমাগত গবেষণা এবং প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন অপরিহার্য।