সায়ানাইড লিচিং প্রক্রিয়ার উপর সংশ্লিষ্ট খনিজ পদার্থের প্রভাব

ভূমিকা

আকরিক থেকে সোনা ও রুপা নিষ্কাশনে সায়ানাইড লিচিং একটি বহুল ব্যবহৃত প্রক্রিয়া। তবে, আকরিকের মধ্যে বিভিন্ন সহযোগী খনিজের উপস্থিতি এই প্রক্রিয়ার কার্যকারিতা ও দক্ষতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে। সায়ানাইড লিচিং কার্যক্রমকে সর্বোত্তম করতে এবং মূল্যবান ধাতুগুলোর পুনরুদ্ধার উন্নত করার জন্য এই প্রভাবগুলো বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

আয়রন খনিজ পদার্থ

ধাতুমাক্ষিক

পাইরাইট হলো স্বর্ণ-ধারণকারী আকরিকের একটি সাধারণ লৌহ-সালফাইড খনিজ। সায়ানাইড লিচিং-এর সময়, যখন পাইরাইট পাল্পের মধ্যে থাকে, তখন এটি জারিত হয়ে ফেরাস সালফেট তৈরি করতে পারে। এই ফেরাস সালফেট তখন সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করে ফেরোসায়ানেট তৈরি করে। এই বিক্রিয়ায় প্রচুর পরিমাণে সোডিয়াম সায়ানাইড ব্যবহৃত হয় , যা স্বর্ণ লিচিং-এর জন্য একটি প্রধান বিকারক। উপরন্তু, চুন এবং বাতাসের প্রভাবে পাইরাইট দ্রবণীয় সালফাইড, কলয়েডাল সালফার বা থায়োসালফেটেও ​​রূপান্তরিত হতে পারে। এই রূপান্তর প্রক্রিয়ায় অক্সিজেন ব্যবহৃত হয়, যা সায়ানাইড-লিচিং সিস্টেমে স্বর্ণ দ্রবীভূত করার জন্য অপরিহার্য। সামগ্রিকভাবে, এটি স্বর্ণ লিচিং-এর কার্যকারিতার উপর একটি নেতিবাচক প্রভাব ফেলে।

পাইরোটাইট

পাইরোটাইট হল আরেকটি লৌহ-সালফাইড খনিজ যা সায়ানাইড লিচিংকে প্রভাবিত করে। এটি সহজেই সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করে থায়োসায়ানেট তৈরি করে। উপরন্তু, এর জারণ থেকে তৈরি লৌহ সালফেটও সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করে ফেরোসায়ানেট তৈরি করে। গবেষণায় দেখা গেছে যে পাইরোটাইট সোনার দ্রবীভূতকরণের হার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, কিছু ক্ষেত্রে এটি 28.1% হ্রাস করে। এটি সায়ানাইডের ব্যবহারে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি ঘটায়, প্রায়শই এটি চারগুণ বৃদ্ধি করে।

তামার খনিজ পদার্থ

চ্যালকোপিরাইট এবং চ্যালকোসাইট

চ্যালকোপিরাইট এবং চ্যালকোপাইরের মতো তামার খনিজ পদার্থ সায়ানাইড লিচিংয়ের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। সায়ানাইড দ্রবণ তামার খনিজ পদার্থগুলিকে দ্রবীভূত করতে পারে, তবে দ্রবীভূতির হার পরিবর্তিত হয়। তামার সালফাইড খনিজ পদার্থগুলির মধ্যে চ্যালকোপিরাইট তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল, অন্যদিকে চ্যালকোপাইরাইট বেশি প্রতিক্রিয়াশীল। সায়ানাইড দ্রবণে, এই খনিজ পদার্থগুলিতে থাকা তামা, সাধারণত দ্বি-ভ্যালেন্ট অবস্থায়, অস্থির থাকে। দ্বি-ভ্যালেন্ট তামা সায়ানাইডকে জারিত করে, এক-ভ্যালেন্ট তামারে পরিবর্তিত হয় এবং সজ্জায় সায়ানাইডের সাথে জটিল পদার্থ তৈরি করে। চ্যালকোপাইরের ক্ষেত্রে, এটি সোনার দ্রবীভূতির হারে উল্লেখযোগ্য হ্রাস ঘটাতে পারে, কিছু পরীক্ষায় 36.81% পর্যন্ত এবং সায়ানাইডের ব্যবহার দশ গুণ বৃদ্ধি পেতে পারে।

মালাকাইট (কপার অক্সাইড খনিজ)

ম্যালাকাইট একটি সাধারণ তামা-অক্সাইড খনিজ। এটি সোডিয়াম-সায়ানাইড দ্রবণে সহজেই দ্রবীভূত হয়, যার ফলে সায়ানাইডের ব্যবহার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। ম্যালাকাইট এবং সায়ানাইডের মধ্যে বিক্রিয়ায় প্রচুর পরিমাণে সায়ানাইড আয়ন ব্যবহৃত হয়। ফলস্বরূপ, তামা সালফাইড এবং তামা অক্সাইড খনিজ উভয়ই সায়ানাইড-সোনা-নিষ্কাশন প্রক্রিয়ার উপর যথেষ্ট নেতিবাচক প্রভাব ফেলতে পারে।

আর্সেনিক খনিজ পদার্থ

রিয়েলগার এবং অর্পিমেন্ট

সায়ানাইড লিচিংয়ের জন্য রিয়েলগার এবং অর্পিমেন্ট অত্যন্ত ক্ষতিকারক। সায়ানাইড নিমজ্জনের জন্য ব্যবহৃত তীব্র ক্ষারীয় দ্রবণে, তারা থায়োয়ারসেনাইটের মতো যৌগ তৈরি করে। থায়োয়ারসেনাইট দ্রবণে থাকা অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে আর্সেনাইট তৈরি করতে পারে, যা খনিজ স্লারিতে প্রচুর পরিমাণে অক্সিজেন গ্রহণ করে। এছাড়াও, যখন দ্রবণে আর্সেনিক খনিজগুলি জারিত হয়, তখন সোনার কণার পৃষ্ঠে আর্সেনিক যৌগ দিয়ে তৈরি একটি স্তর তৈরি হয়। এই স্তরটি সরাসরি সোনাকে সায়ানাইডের সংস্পর্শে আসা থেকে বিরত রাখে, যা সোনার দ্রবীভূতকরণকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করে। গবেষণায় দেখা গেছে যে রিয়েলগার এবং অর্পিমেন্ট সোনার দ্রবীভূতকরণের হার যথাক্রমে 41.95% এবং 49.90% কমাতে পারে এবং সায়ানাইডের ব্যবহার 13.8 গুণ এবং 15.0 গুণ বৃদ্ধি করতে পারে।

আর্সেনোপেরাইট

আর্সেনোপাইরাইট হল একটি সাধারণ আর্সেনিক-ধারণকারী খনিজ। রিয়েলগার এবং অর্পিমেন্টের বিপরীতে, আর্সেনোপাইরাইট সায়ানাইড সিস্টেমে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল। যদিও এতে আর্সেনিক থাকে, সাধারণ সায়ানাইড-লিচিং পরিস্থিতিতে, এটি সহজে ভেঙে যায় না এবং এইভাবে অন্যান্য আর্সেনিক-ধারণকারী খনিজগুলির তুলনায় সায়ানাইড লিচিংয়ের উপর তুলনামূলকভাবে সামান্য প্রভাব ফেলে।

সীসা খনিজ পদার্থ

গ্যালেনা এবং লিড অ্যালাম

সোনার খনিতে সীসাযুক্ত প্রধান খনিজ পদার্থ হল গ্যালেনা এবং সীসা ফিটকিরি। গ্যালেনাকে সীসা ফিটকিরিতে জারণ করা যেতে পারে। একটি শক্তিশালী ক্ষারীয় দ্রবণে, সীসা ফিটকিরি ক্ষারীয় সীসা-অ্যাসিড লবণ তৈরি করতে পারে, যা দ্রবণে থাকা সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করে অদ্রবণীয় শক্তিশালী ক্ষারীয় সায়ানাইড তৈরি করে। অল্প পরিমাণে সীসা খনিজ আসলে সোনার খনি থেকে সায়ানাইড লিচিংয়ে সাহায্য করতে পারে। তবে, প্রচুর পরিমাণে সীসা খনিজ সায়ানাইড গ্রহণ করে এবং সম্ভবত লিচিং প্রক্রিয়ায় হস্তক্ষেপ করতে পারে এমন অবক্ষেপ তৈরি করে সোনার লিচিং দক্ষতাকে প্রভাবিত করবে।

অ্যান্টিমনি - খনিজ পদার্থ ধারণকারী

স্টিবনাইট

স্টিবনাইট হল প্রধান অ্যান্টিমনিযুক্ত সালফাইড খনিজ। সায়ানাইড-লিচিং প্রক্রিয়ায়, এর নেতিবাচক প্রভাবগুলি অর্পিমেন্টের মতোই। এটি সহজেই একটি শক্তিশালী-ক্ষারীয় দ্রবণে দ্রবীভূত হয়ে থায়োঅ্যান্টিমোনাইট তৈরি করে, যা পরে অ্যান্টিমোনাইটে আরও জারিত হয়। অতিরিক্তভাবে, ক্ষারীয়-সায়ানাইড দ্রবণে ঋণাত্মক চার্জযুক্ত স্টিবনাইট কলয়েডাল কণাগুলি সোনার কণার পৃষ্ঠে লেগে থাকতে পারে, যা শারীরিকভাবে সোনাকে দ্রবীভূত হতে বাধা দেয়।

কার্বন পদার্থ

সোনার খনিতে কার্বন পদার্থ থাকতে পারে, যার মধ্যে অজৈব কার্বন এবং হিউমিক অ্যাসিডের মতো জৈব কার্বন অন্তর্ভুক্ত। যখন এই কার্বন পদার্থগুলো উপস্থিত থাকে, তখন তারা সায়ানাইড দ্রবণে দ্রবীভূত সোনা শোষণ করতে পারে। এর ফলে দ্রবণে সোনার নিষ্কাশনের হার কমে যায়, যা “গোল্ড রবারি” নামে পরিচিত। কার্বন পদার্থগুলো দ্রবীভূত সোনার জন্য নিষ্কাশন প্রক্রিয়ার সাথে প্রতিযোগিতা করে, যার ফলে সোনা পুনরুদ্ধারে ঘাটতি দেখা দেয়।

সংশ্লিষ্ট খনিজ পদার্থের প্রভাব প্রশমিত করার কৌশল

আকরিকের প্রাক-চিকিৎসা

• জারণ প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ : যেসব আকরিকের মধ্যে আয়রন-সালফাইড, আর্সেনিক বা অ্যান্টিমনি খনিজ থাকে, সেগুলোর ক্ষেত্রে জারণ প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ কার্যকর হতে পারে। জারণ এই খনিজগুলোকে ভেঙে দেয়, ফলে এর মধ্যে থাকা সোনা মুক্ত হয় এবং সায়ানাইড লিচিং-এর উপর এদের ক্ষতিকর প্রভাব কমে যায়। সাধারণ জারণ প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতিগুলোর মধ্যে রয়েছে রোস্টিং, চাপীয় জারণ এবং জৈব-জারণ।

• তামা - প্রাক-নিষ্কাশন : উচ্চ তামাযুক্ত আকরিকের ক্ষেত্রে তামার জন্য প্রাক-নিষ্কাশন করা যেতে পারে। সায়ানাইড নিষ্কাশনের আগে তামা অপসারণ করার মাধ্যমে, তামার খনিজ দ্বারা ব্যবহৃত সায়ানাইডের পরিমাণ কমানো যায়, ফলে স্বর্ণের সায়ানাইড নিষ্কাশনের কার্যকারিতা উন্নত হয়।

সায়ানাইডের অপ্টিমাইজেশন - লিচিং শর্তাবলী

• বিকারকের মাত্রা সমন্বয় : সংশ্লিষ্ট খনিজের প্রকার ও পরিমাণের উপর ভিত্তি করে সায়ানাইড এবং অন্যান্য বিকারকের পরিমাণ সমন্বয় করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যখন তামার খনিজের পরিমাণ বেশি থাকে, তখন pH মান নিয়ন্ত্রণ করার পাশাপাশি সায়ানাইডের মাত্রা সামান্য বাড়িয়ে দিলে তা সোনার কার্যকর দ্রবণ নিশ্চিত করতে সাহায্য করতে পারে।

• পাল্পের অবস্থা নিয়ন্ত্রণ : পাল্পের ঘনত্ব, তাপমাত্রা এবং নাড়ানোর গতি নিয়ন্ত্রণ করাও গুরুত্বপূর্ণ। পাল্পের সঠিক ঘনত্ব নিশ্চিত করে যে সায়ানাইড এবং অক্সিজেন পাল্পের মধ্যে দক্ষতার সাথে ছড়িয়ে পড়তে পারে। একটি উপযুক্ত তাপমাত্রা (সাধারণত ১৫ - ৩০ °C) বজায় রাখলে সোনার দ্রবীভূত হওয়ার গতি এবং সায়ানাইড দ্রবণের স্থিতিশীলতার মধ্যে ভারসাম্য রক্ষা হয়।

Additives ব্যবহার

• খনিজ বিক্রিয়া রোধকারী সংযোজনী : নির্দিষ্ট কিছু ক্ষতিকর খনিজের বিক্রিয়া বন্ধ করতে সীসার লবণের মতো সংযোজনী ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, লেড অ্যাসিটেট যোগ করলে তা সালফারযুক্ত খনিজের ভাঙন থেকে উৎপন্ন সালফাইড আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে অদ্রবণীয় লেড-সালফাইড অধঃক্ষেপ তৈরি করে। এর ফলে সালফারযুক্ত খনিজগুলোর সায়ানাইড ও অক্সিজেন গ্রহণের পরিমাণ কমে যায়।

• প্রতিযোগী অধিশোষক : কার্বনযুক্ত আকরিকের ক্ষেত্রে, সায়ানাইড লিচিং-এর সময় অ্যাক্টিভেটেড কার্বনের মতো প্রতিযোগী অধিশোষক যোগ করলে “সোনা-চুরি” প্রভাব কমানো যায়। অ্যাক্টিভেটেড কার্বন আকরিকের কার্বনের সাথে দ্রবীভূত সোনার জন্য প্রতিযোগিতা করে, যার ফলে সোনা লিচিং-এর হার বৃদ্ধি পায়।

উপসংহার

সোনা ও রূপার আকরিকের সাথে যুক্ত খনিজ পদার্থগুলি সায়ানাইড-লিচিং প্রক্রিয়ার উপর বৈচিত্র্যময় এবং উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। লোহা, তামা, আর্সেনিক, সীসা, অ্যান্টিমনি-যুক্ত খনিজ এবং কার্বন পদার্থগুলি রিএজেন্ট গ্রহণ করে, সোনাকে সায়ানাইডের সংস্পর্শে আসা থেকে বিরত রেখে, অথবা দ্রবীভূত সোনা শোষণ করে লিচিং দক্ষতাকে প্রভাবিত করতে পারে। তবে, উপযুক্ত প্রাক-চিকিৎসা পদ্ধতি, লিচিং অবস্থার অপ্টিমাইজেশন এবং সংযোজন ব্যবহারের মাধ্যমে, এই নেতিবাচক প্রভাবগুলি হ্রাস করা যেতে পারে। এটি জটিল-খনিজযুক্ত আকরিক থেকে সোনা ও রূপার আরও দক্ষ নিষ্কাশন সক্ষম করে, খনির কার্যক্রমের অর্থনৈতিক কার্যকারিতা উন্নত করে।