সোনার লেজ থেকে সোডিয়াম সায়ানাইড অপসারণের প্রক্রিয়াগুলি কী কী?

ভূমিকা

স্বর্ণ খনি শিল্পে, আকরিক থেকে সোনা দ্রবীভূত করার কার্যকারিতার কারণে নিষ্কাশন প্রক্রিয়ায় সায়ানাইড ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তবে, খনির বর্জ্যে সায়ানাইডের উপস্থিতি উল্লেখযোগ্য পরিবেশগত এবং নিরাপত্তা ঝুঁকি তৈরি করে। ফলস্বরূপ, কার্যকর সায়ানাইড অপসারণ প্রক্রিয়ার উন্নয়ন এবং বাস্তবায়ন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই নিবন্ধটি স্বর্ণের বর্জ্য পরিশোধনে ব্যবহৃত বিভিন্ন সায়ানাইড অপসারণ প্রক্রিয়া নিয়ে আলোচনা করে , যার লক্ষ্য হলো উপলব্ধ কৌশলগুলো সম্পর্কে একটি পূর্ণাঙ্গ ধারণা প্রদান করা।

ক্ষারীয় ক্লোরিনেশন পদ্ধতি

নীতি

সায়ানাইড অপসারণের জন্য ব্যবহৃত সবচেয়ে প্রচলিত প্রক্রিয়াগুলোর মধ্যে অ্যালকালাইন ক্লোরিনেশন পদ্ধতি অন্যতম। এই পদ্ধতিতে, ক্ষারীয় পরিবেশে টেইলিংস স্লারিতে ক্লোরিন-ভিত্তিক জারক পদার্থ যোগ করা হয়। ক্লোরিন সায়ানাইড আয়নের (CN-) সাথে বিক্রিয়া করে কম বিষাক্ত পদার্থ তৈরি করে। এই বিক্রিয়াটি দুটি প্রধান পর্যায়ে ঘটে। প্রথম পর্যায়ে, সায়ানাইড জারিত হয়ে সায়ানেটে (CNO-) পরিণত হয় এবং দ্বিতীয় পর্যায়ে, সায়ানেট আরও বিয়োজিত হয়ে নাইট্রোজেন গ্যাস, কার্বন ডাইঅক্সাইড এবং অন্যান্য নিরীহ পদার্থে পরিণত হয়।

উপকারিতা

• উচ্চ কার্যকারিতা : এটি সোনার বর্জ্যে থাকা সায়ানাইডের উচ্চ ঘনত্ব কার্যকরভাবে হ্রাস করে নিয়ন্ত্রক নির্গমন সীমা পূরণ করতে পারে।

• ব্যাপকভাবে প্রযোজ্য : বিভিন্ন সায়ানাইড ঘনত্ব ও গঠনযুক্ত নানা ধরনের বর্জ্য পদার্থের জন্য উপযোগী।

• সুপ্রতিষ্ঠিত প্রযুক্তি : প্রক্রিয়াটি সুপরিচিত এবং এর প্রয়োগে ব্যাপক শিল্প অভিজ্ঞতা রয়েছে।

অসুবিধা সমূহ

• ক্ষয়কারী বিকারক : ক্লোরিন-ভিত্তিক জারক পদার্থ যন্ত্রপাতির জন্য ক্ষয়কারী হতে পারে, যার ফলে রক্ষণাবেক্ষণের খরচ বেড়ে যায় এবং যন্ত্রপাতির আয়ুষ্কাল কমে যায়।

• বিষাক্ত উপজাত : বিক্রিয়া চলাকালীন, প্রক্রিয়াটি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা না হলে ক্লোরিন গ্যাসের মতো বিষাক্ত উপজাত উৎপন্ন হওয়ার ঝুঁকি থাকে।

• উচ্চ রাসায়নিক ব্যবহার : এর জন্য তুলনামূলকভাবে বেশি পরিমাণে ক্লোরিন-ভিত্তিক জারক প্রয়োজন হয়, যা পরিচালন ব্যয় বাড়িয়ে দিতে পারে।

কেস স্টাডি

একটি সোনার খনিতে সায়ানাইডযুক্ত লেজ প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য ক্ষারীয় ক্লোরিনেশন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছিল। লেজ স্লারির pH প্রায় 10-11 এ সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করে এবং উপযুক্ত পরিমাণে ব্লিচিং পাউডার (একটি সাধারণ ক্লোরিন-ভিত্তিক অক্সিডেন্ট) যোগ করে, লেজগুলিতে মোট সায়ানাইডের পরিমাণ প্রাথমিকভাবে 200 মিলিগ্রাম/লিটার ঘনত্ব থেকে কমিয়ে 0.1 মিলিগ্রাম/লিটারের কম করা হয়েছিল। চিকিত্সা করা লেজগুলি স্থানীয় পরিবেশগত নিষ্কাশন মান পূরণ করে।

INCO প্রক্রিয়া (সালফার ডাই অক্সাইড - বায়ু প্রক্রিয়া)

নীতি

INCO প্রক্রিয়া, যা সালফার ডাই অক্সাইড - বায়ু প্রক্রিয়া নামেও পরিচিত, আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ সায়ানাইড অপসারণ প্রযুক্তি। এই প্রক্রিয়ায়, সালফার ডাই অক্সাইড এবং বায়ু একটি তামার অনুঘটকের উপস্থিতিতে টেইলিং স্লারিতে প্রবেশ করানো হয়। সালফার ডাই অক্সাইড সালফেটে জারিত হয় এবং বাতাসের অক্সিজেন সায়ানাইডের জারণে সহায়তা করে। তামার অনুঘটক বিক্রিয়ার হার ত্বরান্বিত করে, সায়ানাইডকে কার্বন ডাই অক্সাইড, নাইট্রোজেন এবং অন্যান্য পদার্থে পরিণত করে।

উপকারিতা

• কম রাসায়নিক ব্যবহার : অন্যান্য কিছু পদ্ধতির তুলনায় এতে কম রাসায়নিকের প্রয়োজন হয়, কারণ এটি জারক উৎস হিসেবে বাতাস ব্যবহার করে।

• বিষাক্ত উপজাত হ্রাস : অ্যালকালাইন ক্লোরিনেশনের তুলনায় কম বিষাক্ত উপজাত উৎপন্ন করে, ফলে এটি একটি অধিক পরিবেশবান্ধব বিকল্প।

• ব্যয়-সাশ্রয়ী : সালফার ডাইঅক্সাইড এবং বায়ুর তুলনামূলকভাবে কম খরচের কারণে বৃহৎ পরিসরের কার্যক্রমের জন্য এটি ব্যয়-সাশ্রয়ী হতে পারে।

অসুবিধা সমূহ

• অনুঘটকের প্রয়োজনীয়তা : তামার অনুঘটকের প্রয়োজনীয়তা প্রক্রিয়াটিকে আরও জটিল করে তোলে। অনুঘটকটির যত্নসহকারে রক্ষণাবেক্ষণ ও পর্যবেক্ষণ করা প্রয়োজন এবং এর ক্ষতি বা নিষ্ক্রিয়তা প্রক্রিয়ার কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করতে পারে।

• pH সংবেদনশীলতা : এই প্রক্রিয়াটি টেইলিংস স্লারির pH-এর প্রতি সংবেদনশীল। কার্যকরভাবে সায়ানাইড অপসারণের জন্য সর্বোত্তম pH অবস্থা বজায় রাখা প্রয়োজন, যা সাধারণত ৮ - ৯ এর মধ্যে থাকে।

• ধীর বিক্রিয়ার হার : অন্যান্য কিছু জারণ প্রক্রিয়ার তুলনায় এই বিক্রিয়ার হার তুলনামূলকভাবে ধীর, যেগুলোর জন্য বড় বিক্রিয়া পাত্র এবং দীর্ঘ সময় ধরে বিক্রিয়া থামার প্রয়োজন হতে পারে।

কেস স্টাডি

INCO প্রক্রিয়াটি বাস্তবায়িত করার জন্য একটি বৃহৎ পরিসরে সোনার খনির কাজ শুরু হয়। সালফার ডাই অক্সাইড এবং বায়ু প্রবেশের জন্য একটি নিবেদিত প্রতিক্রিয়া ব্যবস্থা স্থাপন করে এবং তামার অনুঘটকের ডোজ সাবধানতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করে, তারা তাদের লেজগুলিতে সায়ানাইডের ঘনত্ব 150 মিলিগ্রাম/লিটার থেকে 50 মিলিগ্রাম/লিটারের কম করতে সক্ষম হয়। এটি লেজ নিষ্কাশনের জন্য শিল্প-স্বীকৃত দুর্বল-অ্যাসিড ডিসোসিয়েশনযোগ্য (WAD) সায়ানাইড স্তরের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

জৈবিক চিকিৎসা পদ্ধতি

নীতি

সায়ানাইডযুক্ত সোনার লেজের জৈবিক চিকিৎসায় ব্যাকটেরিয়া এবং ছত্রাকের মতো অণুজীব ব্যবহার করা হয়। এই অণুজীবগুলি নাইট্রোজেন বা কার্বনের উৎস হিসেবে সায়ানাইডকে বিপাক করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কিছু ব্যাকটেরিয়া এনজাইমেটিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে সায়ানাইডকে অ্যামোনিয়ায় রূপান্তর করতে পারে। সামগ্রিক প্রক্রিয়াটি জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়ার একটি জটিল সিরিজ যেখানে অণুজীবগুলি উপযুক্ত তাপমাত্রা, pH এবং পুষ্টির প্রাপ্যতার মতো নির্দিষ্ট পরিবেশগত পরিস্থিতিতে সায়ানাইড অণু ভেঙে ফেলে।

উপকারিতা

• পরিবেশবান্ধব : জৈবিক চিকিৎসা একটি অধিকতর টেকসই বিকল্প, কারণ এটি পরিবেশে অতিরিক্ত ক্ষতিকর রাসায়নিক পদার্থ যোগ করে না।

• স্বল্প ব্যয় : একবার অণুজীবের কালচার প্রতিষ্ঠিত হয়ে গেলে, এর পরিচালন ব্যয় তুলনামূলকভাবে কম হতে পারে, কারণ অণুজীবগুলো নিজেরাই সংখ্যাবৃদ্ধি করতে এবং প্রাকৃতিক পুষ্টি উপাদান ব্যবহার করতে পারে।

• নির্বাচিত প্রক্রিয়াকরণ : কিছু অণুজীব বেছে বেছে সায়ানাইডকে লক্ষ্যবস্তু করতে পারে, যার ফলে বর্জ্যপাতে থাকা অন্যান্য মূল্যবান খনিজ পদার্থ অক্ষত থাকে।

অসুবিধা সমূহ

• ধীর প্রক্রিয়া : রাসায়নিক জারণ পদ্ধতির তুলনায় জৈবিক প্রক্রিয়াগুলির বিক্রিয়ার হার সাধারণত ধীর হয়। এর জন্য বৃহৎ আকারের বায়োরিঅ্যাক্টর এবং দীর্ঘ সময় ধরে প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন হতে পারে।

• পরিবেশগত অবস্থার প্রতি সংবেদনশীলতা : অণুজীবগুলি তাপমাত্রা, পিএইচ এবং টেইলিংসে থাকা অন্যান্য বিষাক্ত পদার্থের উপস্থিতির পরিবর্তনের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল। এমনকি সামান্য পরিবর্তনও অণুজীবের কার্যকলাপ ব্যাহত করতে পারে এবং সায়ানাইড অপসারণের কার্যকারিতা হ্রাস করতে পারে।

• প্রারম্ভিক জটিলতা : সায়ানাইড বিয়োজনের জন্য একটি স্থিতিশীল ও কার্যকর অণুজীব সংস্কৃতি প্রতিষ্ঠা করা বেশ কঠিন হতে পারে। এর জন্য উপযুক্ত অণুজীবের সতর্ক নির্বাচন এবং পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া প্রয়োজন।

কেস স্টাডি

একটি সোনার খনিতে জৈবিক চিকিৎসা ব্যবস্থা নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয়েছিল। তারা সায়ানাইড-ক্ষয়কারী ব্যাকটেরিয়ার একটি কনসোর্টিয়াম দিয়ে ভরা একটি বিশেষভাবে ডিজাইন করা বায়োরিঅ্যাক্টর ব্যবহার করেছিল। দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন এবং বায়োরিঅ্যাক্টরের পরিবেশগত অবস্থার ক্রমাগত অপ্টিমাইজেশনের পরে, তারা টেইলিংয়ে সায়ানাইডের ঘনত্ব 80 মিলিগ্রাম/লিটার থেকে প্রায় 10 মিলিগ্রাম/লিটারে কমাতে সক্ষম হয়েছিল। তবে, স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য এই প্রক্রিয়াটির বেশ কয়েক মাস শুরু এবং সমন্বয় প্রয়োজন ছিল।

লেজ ধোয়া এবং পুকুর থেকে কাপড় বের করা (WPS) প্রক্রিয়া

নীতি

WPS প্রক্রিয়া দুটি প্রধান ধাপ নিয়ে গঠিত: লেজ স্লারি ধোয়া এবং পুকুর বা ট্যাঙ্কে সায়ানাইড অপসারণ। ধোয়ার ধাপে, লেজ স্লারি ধোয়ার জন্য কাউন্টার-কারেন্ট হাই-রেট থিকনার ব্যবহার করা হয়। এটি লেজ থেকে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে সায়ানাইড-ধারণকারী দ্রবণ অপসারণ করতে সাহায্য করে। সায়ানাইড ধারণকারী ঘন ওভারফ্লোকে পুকুর বা ট্যাঙ্কে স্ট্রিপিং করা হয়। স্ট্রিপিং প্রক্রিয়ায়, সায়ানাইড-সমৃদ্ধ দ্রবণটি বাতাস বা অন্যান্য স্ট্রিপিং এজেন্টের সংস্পর্শে আসে। হাইড্রোজেন সায়ানাইড গ্যাসের আকারে সায়ানাইড দ্রবণ থেকে অপসারণ করা হয় এবং পুনরুদ্ধার করা যায় বা আরও শোধন করা যায়। অপসারণ করা জল ধোয়ার পর্যায়ে পুনর্ব্যবহার করা যেতে পারে, যা জলের ভারসাম্য ব্যবস্থাপনায় সহায়তা করে।

উপকারিতা

• সম্পদ পুনরুদ্ধার : এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সায়ানাইড পুনরুদ্ধার করা যায়, যা লিচিং প্রক্রিয়ায় পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এর ফলে খনিতে সায়ানাইডের সামগ্রিক ব্যবহার হ্রাস পায়।

• জল ব্যবস্থাপনা : নিষ্কাশিত জল পুনর্ব্যবহার করার মাধ্যমে এটি খনি কার্যক্রমে জলের ভারসাম্য বজায় রাখতে সাহায্য করে, যার ফলে বিশুদ্ধ জল গ্রহণের প্রয়োজনীয়তা কমে এবং বর্জ্য জলের নিঃসরণ হ্রাস পায়।

• বিদ্যমান অবকাঠামোর ব্যবহার : ডাব্লিউপিএস প্রক্রিয়ায় প্রায়শই প্ল্যান্টের বিদ্যমান অবকাঠামো, যেমন থিকেনার এবং প্রসেস ওয়াটার পন্ড, ব্যবহার করা যায়, যা বড় ধরনের মূলধনী বিনিয়োগের প্রয়োজনীয়তা কমিয়ে দেয়।

অসুবিধা সমূহ

• কার্যপ্রণালীর জটিলতা : এই প্রক্রিয়ায় একাধিক ধাপ রয়েছে এবং ধৌতকরণ দক্ষতা, অপসারণ হার এবং জল পুনর্ব্যবহারের অনুপাতের মতো পরামিতিগুলির সতর্ক নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

• সায়ানাইড পুনরুদ্ধারের দক্ষতা : টেইলিংসে সায়ানাইডের প্রাথমিক ঘনত্ব, ধৌতকরণ ও অপসারণ প্রক্রিয়ার মান এবং অন্যান্য প্রতিবন্ধক পদার্থের উপস্থিতির মতো বিষয়গুলো সায়ানাইড পুনরুদ্ধারের দক্ষতাকে প্রভাবিত করতে পারে।

• গন্ধ ও নিরাপত্তাজনিত উদ্বেগ : স্ট্রিপিং প্রক্রিয়ায় হাইড্রোজেন সায়ানাইড গ্যাস নির্গত হতে পারে, যার তীব্র গন্ধ রয়েছে এবং এটি অত্যন্ত বিষাক্ত। গ্যাস নিঃসরণ রোধ করতে এবং কর্মীদের নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য যথাযথ সুরক্ষা ব্যবস্থা গ্রহণ করা প্রয়োজন।

কেস স্টাডি

একটি সোনার খনির কোম্পানি WPS প্রক্রিয়া বাস্তবায়ন করেছে। উন্নত ধোয়ার জন্য তাদের বিদ্যমান ঘনকগুলিকে পুনঃনির্মাণ করে এবং সায়ানাইড অপসারণের জন্য একটি আচ্ছাদিত পুকুর তৈরি করে, তারা ৭০% পর্যন্ত সায়ানাইড পুনরুদ্ধারের হার অর্জন করতে সক্ষম হয়েছে। উদ্ধার করা সায়ানাইড সফলভাবে লিচিং সার্কিটে পুনর্ব্যবহার করা হয়েছিল, যার ফলে তাদের সায়ানাইড ক্রয়ের খরচ উল্লেখযোগ্য পরিমাণে হ্রাস পেয়েছে।

উপসংহার

পরিবেশ সুরক্ষা এবং টেকসই খনির অনুশীলনের জন্য সোনার লেজ থেকে সায়ানাইড অপসারণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আলোচিত প্রতিটি সায়ানাইড অপসারণ প্রক্রিয়া, যার মধ্যে রয়েছে ক্ষারীয় ক্লোরিনেশন, INCO প্রক্রিয়া, জৈবিক চিকিৎসা এবং WPS প্রক্রিয়া, এর নিজস্ব অনন্য সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। সবচেয়ে উপযুক্ত প্রক্রিয়ার পছন্দ বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে যেমন লেজে প্রাথমিক সায়ানাইড ঘনত্ব, লেজের গঠন, উপলব্ধ অবকাঠামো এবং খরচ-লাভ বিশ্লেষণ। অনেক ক্ষেত্রে, সবচেয়ে দক্ষ এবং সাশ্রয়ী সায়ানাইড অপসারণ অর্জনের জন্য এই প্রক্রিয়াগুলির সংমিশ্রণের প্রয়োজন হতে পারে। খনি শিল্প যেহেতু ক্রমবর্ধমান পরিবেশগত যাচাই-বাছাইয়ের মুখোমুখি হচ্ছে, তাই একটি পরিষ্কার এবং আরও টেকসই ভবিষ্যত নিশ্চিত করার জন্য সায়ানাইড অপসারণ প্রযুক্তিতে ক্রমাগত গবেষণা এবং উন্নয়ন অপরিহার্য হবে।