সোনার খনির জন্য সায়ানাইডেশন ভ্যাট লিচিং পদ্ধতির প্রযোজ্য সুযোগ এবং প্রক্রিয়া প্রবাহ

1. ভূমিকা

আকরিক থেকে সোনা নিষ্কাশনের জন্য স্বর্ণখনিতে সায়ানাইডেশন ভ্যাট লিচিং পদ্ধতি একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া। এই পদ্ধতির একটি নির্দিষ্ট প্রয়োগক্ষেত্র এবং ধারাবাহিক সুনির্দিষ্ট প্রক্রিয়া ধাপ রয়েছে, যা স্বর্ণ সম্পদের দক্ষ নিষ্কাশনে নির্ণায়ক ভূমিকা পালন করে।

2. প্রযোজ্য সুযোগ

২.১ আকরিক কণার আকারের প্রয়োজনীয়তা

ভ্যাট লিচিং পদ্ধতির জন্য উপযুক্ত সোনার আকরিকগুলিতে সাধারণত সূক্ষ্ম দানাদার সোনার বিস্তার থাকে। যখন আকরিকের সোনার কণাগুলি খুব সূক্ষ্ম হয়, তখন মাধ্যাকর্ষণ বিচ্ছেদের মতো সহজ ভৌত পৃথকীকরণ পদ্ধতির মাধ্যমে তাদের পৃথক করা কঠিন। এই ক্ষেত্রে, সায়ানাইডেশন ভ্যাট লিচিং পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কিছু অক্সাইড-ধরণের সোনার আকরিকগুলিতে, সোনা প্রায়শই সূক্ষ্ম দানার আকারে থাকে, যা ভ্যাট লিচিং দ্বারা কার্যকরভাবে শোধন করা যেতে পারে।

২.২ আকরিক গ্রেডের প্রয়োজনীয়তা

এই পদ্ধতিটি বিশেষ করে নিম্ন-গ্রেড বা অতি-নিম্ন-গ্রেডের সোনার আকরিকের জন্য উপযুক্ত। উচ্চ-গ্রেডের সোনার আকরিকের জন্য, আরও দক্ষ এবং কম সময়সাপেক্ষ নিষ্কাশন পদ্ধতি পছন্দ করা যেতে পারে। তবে, নিম্ন-গ্রেডের আকরিকের ক্ষেত্রে যেখানে প্রতি ইউনিট ভরের আকরিকের সোনার পরিমাণ তুলনামূলকভাবে কম, ভ্যাট লিচিং পদ্ধতি কিছু নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে অর্থনৈতিকভাবে নিষ্কাশন অর্জন করতে পারে। ভ্যাট লিচিং প্রক্রিয়ার তুলনামূলকভাবে কম খরচ এটিকে এই ধরনের আকরিক প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি কার্যকর বিকল্প করে তোলে।

২.৩ আকরিক ব্যাপ্তিযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তা

কম ভেদ্যতা সম্পন্ন আকরিকও ভ্যাট লিচিং-এর জন্য উপযুক্ত। যদি আকরিকের ভেদ্যতা ভালো হয়, তবে সায়ানাইড দ্রবণ আকরিকের মধ্য দিয়ে খুব দ্রুত প্রবাহিত হতে পারে, যার ফলে সায়ানাইড এবং সোনার মধ্যে সংস্পর্শের সময় অপর্যাপ্ত হয় এবং এভাবে সোনার লিচিং-এর হার কমে যায়। এর বিপরীতে, কম ভেদ্যতা সম্পন্ন আকরিকের ক্ষেত্রে, ভ্যাট লিচিং পদ্ধতি আকরিকের মধ্যে সায়ানাইড দ্রবণের প্রবাহের হার এবং সংস্পর্শের সময় নিয়ন্ত্রণ করে আরও ভালো লিচিং ফলাফল নিশ্চিত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, সূক্ষ্ম-কণাযুক্ত সোনা ধারণকারী আয়রন অক্সাইড-ক্যাপিং-ধরণের আকরিক এবং সূক্ষ্ম-কণাযুক্ত সোনা ধারণকারী জারিত কোয়ার্টজ-শিরা-ধরণের আকরিকের ভেদ্যতা প্রায়শই তুলনামূলকভাবে কম থাকে এবং এগুলো ভ্যাট লিচিং-এর জন্য বেশ উপযুক্ত। এই ধরনের আকরিকের জন্য ভ্যাট লিচিং পদ্ধতিতে ৭০-৯০% পর্যন্ত খনিজ পরিশোধন পুনরুদ্ধারের হার অর্জন করা সম্ভব।

3. প্রক্রিয়া প্রবাহ

৩.১ লিচিং ভ্যাট প্রস্তুতকরণ

এই প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত লিচিং ভ্যাটগুলি সাধারণত কাঠ, লোহা বা কংক্রিটের মতো উপকরণ দিয়ে তৈরি হয়। ভ্যাটের নীচের অংশ সমতল বা সামান্য বাঁকানো হতে পারে এবং আকৃতি বৃত্তাকার, আয়তক্ষেত্রাকার বা বর্গাকার হতে পারে। ভ্যাটের ভিতরে, ছিদ্রযুক্ত অ্যাসিড-প্রতিরোধী প্লেট দিয়ে তৈরি একটি মিথ্যা তল স্থাপন করা হয়। মিথ্যা তলদেশে একটি ফিল্টার কাপড় বিছিয়ে দেওয়া হয় এবং কাঠের স্ট্রিপ বা ক্ষয়-প্রতিরোধী ধাতব স্ট্রিপ দিয়ে তৈরি একটি গ্রিড ফিল্টার কাপড়ের উপর ঢেকে দেওয়া হয়। আকরিক ফিল্টার এবং সমর্থন করার জন্য মিথ্যা তলদেশ ব্যবহার করা হয়। লিচিং প্রক্রিয়া শুরু করার আগে, নিশ্চিত করা প্রয়োজন যে ভ্যাটগুলি, বিশেষ করে লিচিং ভ্যাট এবং দুর্বল-তরল ভ্যাট, অভেদ্য এবং মূলত শুষ্ক।

৩.২ আকরিক প্রিট্রিটমেন্ট - ক্রাশিং এবং স্ক্রিনিং

খননকৃত সোনার আকরিকগুলিকে একটি নির্দিষ্ট কণা আকারে চূর্ণ করতে হবে। প্রথমত, আকরিকগুলিকে সহজ বিয়োজনের জন্য চূর্ণ করার পর্যায়ে খাওয়ানো হয়। প্রয়োজনীয় আকরিক কণার আকারের উপর নির্ভর করে, মোটা-চূর্ণ, মাঝারি-চূর্ণ এবং সূক্ষ্ম-চূর্ণ করার অপারেশন রয়েছে। সাধারণত, মোটা-চূর্ণ করার জন্য একটি চোয়াল ক্রাশার ব্যবহার করা হয়, যা কণার আকার প্রায় 50 - 100 মিমি পর্যন্ত কমাতে পারে। তারপর, মাঝারি-চূর্ণ এবং সূক্ষ্ম-চূর্ণ করার অপারেশনের জন্য একটি শঙ্কু ক্রাশার ব্যবহার করা হয়, যা কণার আকার 5 - 25 মিমি পর্যন্ত কমিয়ে দেয়। চূর্ণ করার পরে, আকরিকগুলিকে একটি কম্পনকারী পর্দা দ্বারা স্ক্রিন করা হয় যাতে একটি অভিন্ন কণার আকার নিশ্চিত করা যায়। মোটা-দানাযুক্ত আকরিকগুলি যেগুলি প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে না সেগুলি পুনরায় চূর্ণ করার জন্য ক্রাশারে ফেরত পাঠানো হয় এবং যোগ্য আকারের আকরিকগুলি পরবর্তী ধাপে প্রবেশ করে।

৩.৩ লিচিং প্রক্রিয়া

1. ভ্যাটে আকরিক বোঝাই করা : চূর্ণ ও চালিত আকরিকগুলো লিচিং ভ্যাটে বোঝাই করা হয়।

2. লিচিং দ্রবণ প্রস্তুতকরণ : পুওর-লিকুইড ভ্যাটে লিচিং এজেন্ট হিসেবে একটি ক্ষারীয় সায়ানাইড দ্রবণ প্রস্তুত করা হয়। সায়ানাইড দ্রবণের ঘনত্ব সাধারণত একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে, সাধারণত ০.০৫% - ০.১%, নিয়ন্ত্রণ করা হয়, যা নির্দিষ্ট আকরিকের বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী পরীক্ষার মাধ্যমে নির্ধারণ করা হয়। এই ঘনত্ব পরিবেশগত প্রভাব কমিয়ে কার্যকর স্বর্ণ নিষ্কাশন নিশ্চিত করতে পারে।

3. লিচিং প্রক্রিয়া : প্রস্তুতকৃত লিচিং দ্রবণ লিচিং ভ্যাটে পাম্প করা হয়। লিচিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, লিচিং দ্রবণটি ধীরে ধীরে আকরিকের স্তরের মধ্য দিয়ে প্রবেশ করে। আকরিকের মধ্যে থাকা সোনা, অক্সিজেনের প্রভাবে দ্রবণে থাকা সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করে (সাধারণত, ভ্যাটে বাতাস প্রবেশ করানো হয়)। প্রধান রাসায়নিক বিক্রিয়ার সমীকরণটি হলো: \(4Au + 8NaCN+O_2 + 2H_2O = 4Na[Au(CN)_2]+4NaOH\)। এই বিক্রিয়ায়, সোনা দ্রবণীয় গোল্ড-সায়ানাইড জটিল যৌগ গঠন করে এবং দ্রবণে দ্রবীভূত হয়। লিচিং-এর সময়কাল তুলনামূলকভাবে দীর্ঘ, সাধারণত কয়েক দিন থেকে কয়েক সপ্তাহ পর্যন্ত হতে পারে, যা আকরিকের প্রকৃতি, আকরিকের কণার আকার এবং লিচিং দ্রবণের ঘনত্বের মতো বিভিন্ন বিষয়ের উপর নির্ভর করে। লিচিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, লিচিং বিক্রিয়াটি সর্বোত্তম পরিস্থিতিতে সম্পন্ন হচ্ছে কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য লিচিং দ্রবণের ঘনত্ব, দ্রবণের pH মান এবং দ্রবণে সোনার পরিমাণ নিয়মিতভাবে পরীক্ষা করা প্রয়োজন।

৩.৪ সোনার বিভাজন - বিয়ারিং দ্রবণ (সমৃদ্ধ - তরল)

যখন লিচিং একটি নির্দিষ্ট সময়ে পৌঁছায় এবং সনাক্তকরণের মাধ্যমে, যখন তরলের ঘনত্ব এবং গ্রেড প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে, তখন ভ্যাটের নীচ থেকে সোনা বহনকারী দ্রবণ (সমৃদ্ধ - তরল) নির্গত হয়। সমৃদ্ধ - তরলে দ্রবীভূত সোনা - সায়ানাইড জটিল পদার্থ থাকে এবং সোনা পুনরুদ্ধারের জন্য আরও প্রক্রিয়াজাতকরণের প্রয়োজন হয়।

৩.৪ সোনা পুনরুদ্ধার

1. জিঙ্ক পাউডার (শীট) প্রতিস্থাপন পদ্ধতি : সোনা পুনরুদ্ধারের একটি প্রচলিত পদ্ধতি হলো জিঙ্ক পাউডার (শীট) প্রতিস্থাপন পদ্ধতি। সোনার চেয়ে জিঙ্কের বিজারক ধর্ম বেশি শক্তিশালী। যখন সমৃদ্ধ তরলে জিঙ্ক পাউডার বা জিঙ্ক শীট যোগ করা হয়, তখন একটি প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া ঘটে। রাসায়নিক বিক্রিয়ার সমীকরণটি হলো: \(2Na[Au(CN)_2]+Zn = 2Au+Na_2[Zn(CN)_4]\)। জিঙ্ক দ্বারা গোল্ড-সায়ানাইড জটিল যৌগ থেকে সোনা প্রতিস্থাপিত হয় এবং কঠিন কণার আকারে অধঃক্ষিপ্ত হয়। প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার পরে, সোনাযুক্ত কঠিন পদার্থ পাওয়ার জন্য কঠিন-তরল মিশ্রণটি ছেঁকে নেওয়া হয়, যা পরবর্তীতে গলানোর জন্য আরও প্রক্রিয়াজাত করা হয়।

2. সক্রিয় কার্বন অধিশোষণ পদ্ধতি : আরেকটি পদ্ধতি হলো সক্রিয় কার্বন অধিশোষণ। সক্রিয় কার্বনের একটি বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতল ক্ষেত্রফল এবং শক্তিশালী অধিশোষণ ক্ষমতা রয়েছে। সমৃদ্ধ তরলকে সক্রিয় কার্বন দ্বারা পূর্ণ একটি কলামের মধ্য দিয়ে চালনা করা হয় । দ্রবণে থাকা গোল্ড-সায়ানাইড জটিল যৌগগুলো সক্রিয় কার্বনের পৃষ্ঠে অধিশোষিত হয়। অধিশোষণের পর, অধিশোষিত সোনাসহ সক্রিয় কার্বন (লোডেড-কার্বন) দ্রবণ থেকে আলাদা করা হয়। তারপর, লোডেড-কার্বনকে বিশোষণ প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে নিয়ে যাওয়া হয়। সাধারণত, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা ও চাপে সক্রিয় কার্বন থেকে সোনা বিশোষণের জন্য একটি বিশোষণ দ্রবণ (যেমন সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড এবং সোডিয়াম সায়ানাইডের মিশ্রণ ) ব্যবহার করা হয়। এরপর বিশোষিত সোনাযুক্ত দ্রবণটিকে তড়িৎ বিশ্লেষণ করে সোনা সংগ্রহ করা হয়।

৩.৬ লেজ এবং বর্জ্য তরল পদার্থের শোধন

1. বর্জ্য পদার্থের পরিশোধন : সোনা উত্তোলনের পর, অবশিষ্ট বর্জ্য পদার্থে নির্দিষ্ট পরিমাণ সায়ানাইড এবং অন্যান্য অপদ্রব্য থেকে যায়। পরিবেশ সুরক্ষার প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য, এই বর্জ্য পদার্থের পরিশোধন করা প্রয়োজন। একটি প্রচলিত পদ্ধতি হলো, সোডিয়াম মেটাবিসালফাইট এবং কপার সালফেটের মতো বিকারক বর্জ্য পদার্থে যোগ করে সায়ানাইডকে বিয়োজিত ও অপসারণ করা। পরিশোধনের পর, এই বর্জ্য পদার্থ যথাযথভাবে সংরক্ষণ বা আরও প্রক্রিয়াজাত করা যেতে পারে।

2. বর্জ্য তরল পরিশোধন : প্রক্রিয়া চলাকালীন উৎপন্ন বর্জ্য তরলে সায়ানাইড এবং অন্যান্য ক্ষতিকারক পদার্থও থাকে। নিষ্কাশনের পূর্বে জাতীয় নিষ্কাশন মানদণ্ড পূরণের জন্য ক্ষতিকারক পদার্থের পরিমাণ কমাতে এটিকে রাসায়নিক অধঃক্ষেপণ, আয়ন বিনিময় এবং জৈবিক পরিশোধনের মতো প্রক্রিয়ার মাধ্যমে শোধন করা প্রয়োজন।

4. উপসংহার

সোনার খনির শিল্পে, বিশেষ করে সূক্ষ্ম দানাদার, নিম্ন-গ্রেড এবং নিম্ন-পার্শ্বীয়তাসম্পন্ন সোনার আকরিকের ক্ষেত্রে, সায়ানাইডেশন ভ্যাট লিচিং পদ্ধতির একটি অনন্য প্রযোজ্য সুযোগ রয়েছে। কঠোর প্রক্রিয়া পদক্ষেপের একটি সিরিজের মাধ্যমে, এই পদ্ধতিটি কার্যকরভাবে আকরিক থেকে সোনা উত্তোলন করতে পারে। তবে, এটি লক্ষ করা উচিত যে প্রক্রিয়াটিতে সায়ানাইড ব্যবহারের কারণে, কর্মীদের নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে এবং পরিবেশের উপর প্রভাব কমাতে কঠোর সুরক্ষা এবং পরিবেশগত সুরক্ষা ব্যবস্থা গ্রহণ করতে হবে। খনির প্রযুক্তির ক্রমাগত বিকাশের সাথে সাথে, এই প্রক্রিয়ার আরও উন্নতি এবং অপ্টিমাইজেশন সোনার নিষ্কাশনের দক্ষতা উন্নত করবে এবং পরিবেশগত বন্ধুত্ব নিশ্চিত করার সাথে সাথে খরচ কমাবে বলে আশা করা হচ্ছে।