সোডিয়াম সায়ানাইড দিয়ে কীভাবে সোনা উদ্ধার করা উচিত?

ভূমিকা

সোডিয়াম সায়ানাইড ব্যবহার করে সোনা পুনরুদ্ধার করা খনি এবং মূল্যবান ধাতু শিল্পে একটি বহুল ব্যবহৃত পদ্ধতি। সায়ানাইডের সোনার সাথে দ্রবণীয় জটিল যৌগ গঠনের এক অনন্য ক্ষমতা রয়েছে, যা নিম্নমানের আকরিক, খনি-বর্জ্য এবং নির্দিষ্ট কিছু ইলেকট্রনিক বর্জ্যের মতো বিভিন্ন উৎস থেকে সোনা নিষ্কাশনের সুযোগ করে দেয়। তবে, সায়ানাইডের উচ্চ বিষাক্ততার কারণে , এই প্রক্রিয়াটি অবশ্যই অত্যন্ত সতর্কতার সাথে এবং সুরক্ষা ও পরিবেশগত নিয়মকানুন কঠোরভাবে মেনে সম্পন্ন করতে হবে।

সোডিয়াম সায়ানাইড দিয়ে সোনা পুনরুদ্ধারের নীতি

প্রাকৃতিক অবস্থায় সোনা প্রায়শই আকরিকের মধ্যে অন্যান্য খনিজের সাথে মিশ্রিত অবস্থায় পাওয়া যায়। যখন সোনাযুক্ত আকরিকের মধ্যে সোডিয়াম সায়ানাইড প্রবেশ করানো হয়, তখন একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে। অক্সিজেন ও জলের উপস্থিতিতে, সোনা সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করে একটি দ্রবণীয় যৌগ গঠন করে। এই বিক্রিয়াটি কার্যকরভাবে সায়ানাইড দ্রবণের মধ্যে সোনাকে দ্রবীভূত করে, এবং আকরিকের অন্যান্য অদ্রবণীয় খনিজ থেকে এটিকে পৃথক করে দেয়।

ধাপে ধাপে প্রক্রিয়া

আকরিক প্রস্তুতি

1. চূর্ণ ও পেষণ : প্রাথমিক ধাপে আকরিকের আকার ছোট করা হয়। প্রথমে ক্রাশার ব্যবহার করে আকরিকের বড় খণ্ডগুলোকে চূর্ণ করে ছোট ছোট টুকরো করা হয়। পরবর্তীতে, চূর্ণ করা আকরিক মিলে মিহি গুঁড়োতে পরিণত করা হয়। এটি আকরিকের পৃষ্ঠতল বৃদ্ধি করে, যার ফলে স্বর্ণ-ধারণকারী কণা এবং সায়ানাইড দ্রবণের মধ্যে আরও কার্যকর সংস্পর্শ সম্ভব হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি সাধারণ সোনার খনিতে, প্রাথমিক চূর্ণকরণ পর্যায়ে আকরিককে ১০ মিমি-এর কম আকারে চূর্ণ করা হতে পারে এবং তারপর পেষণ পর্যায়ে এমন একটি কণার আকারে পেষণ করা হতে পারে যেখানে প্রায় ৮০% কণা ৭৫ মাইক্রোমিটারের চেয়ে ছোট হয়।

2. প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ (প্রয়োজন হলে) : যদি আকরিকটিতে সালফাইড খনিজ বা অন্যান্য অপদ্রব্য থাকে যা সায়ানাইড লিচিং প্রক্রিয়াকে বাধাগ্রস্ত করতে পারে, তাহলে প্রাক-প্রক্রিয়াকরণ আবশ্যক হয়ে পড়ে। উদাহরণস্বরূপ, যখন আকরিকটিতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে পাইরাইট থাকে, তখন এটি অক্সিজেন এবং সায়ানাইড শোষণ করে নিতে পারে, যার ফলে সোনা নিষ্কাশনের কার্যকারিতা কমে যায়। এই ধরনের পরিস্থিতিতে, আকরিকটিকে রোস্টিং বা বায়ো-অক্সিডেশন প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে নিয়ে যাওয়া যেতে পারে। রোস্টিং প্রক্রিয়ায় বায়ুর উপস্থিতিতে আকরিককে উত্তপ্ত করে সালফাইড খনিজগুলোকে জারিত করা হয়, অন্যদিকে বায়ো-অক্সিডেশন প্রক্রিয়ায় নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়া ব্যবহার করে কম তাপমাত্রায় আরও পরিবেশবান্ধব উপায়ে সালফাইড খনিজগুলোকে জারিত করা হয়।

leaching

1. সায়ানাইড দ্রবণ প্রস্তুতি : সোডিয়াম সায়ানাইডের একটি লঘু দ্রবণ প্রস্তুত করা হয়। আকরিকের বৈশিষ্ট্য এবং সোনার পরিমাণের উপর নির্ভর করে সায়ানাইড দ্রবণের ঘনত্ব সাধারণত ০.০৫% থেকে ০.২% (ওজন/আয়তন) পর্যন্ত হয়ে থাকে। সায়ানাইড দ্রবণের pH ১০-১১ এর মধ্যে আনার জন্য প্রায়শই এতে চুন যোগ করা হয়। এই ক্ষারীয় পরিবেশ বিষাক্ত হাইড্রোজেন সায়ানাইড গ্যাস তৈরি হওয়া প্রতিরোধ করে এবং সোনার দ্রবণকেও ত্বরান্বিত করে।

2. লিচিং প্রক্রিয়া : এরপর চূর্ণ করা আকরিককে বড় ট্যাঙ্কে বা হিপ-লিচিং পদ্ধতির মাধ্যমে সায়ানাইড দ্রবণের সাথে মেশানো হয়। ট্যাঙ্ক লিচিং-এ, আকরিক-সায়ানাইড মিশ্রণটিকে যান্ত্রিকভাবে বা বায়ু প্রবেশ করিয়ে নাড়ানো হয়, যাতে স্বর্ণ-ধারণকারী কণা এবং সায়ানাইডের মধ্যে ভালো সংস্পর্শ নিশ্চিত হয় এবং এর ফলে বিক্রিয়ার হার বৃদ্ধি পায়। হিপ লিচিং, যা নিম্ন-মানের আকরিকের জন্য বেশি উপযুক্ত, তাতে চূর্ণ করা আকরিক একটি অভেদ্য লাইনারের উপর স্তূপ করে রাখা হয় এবং স্তূপটির উপর সায়ানাইড দ্রবণ স্প্রে করা হয়। দ্রবণটি আকরিকের মধ্য দিয়ে চুঁইয়ে যায় এবং অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে সোনাকে দ্রবীভূত করে। আকরিকের ধরন, কণার আকার এবং লিচিং-এর অবস্থার মতো বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে এই লিচিং প্রক্রিয়াটি কয়েক ঘন্টা থেকে কয়েক দিন পর্যন্ত স্থায়ী হতে পারে।

কঠিন এবং তরল পদার্থের পৃথকীকরণ

লিচিং প্রক্রিয়ার পর, ফলস্বরূপ স্লারিতে কঠিন বর্জ্য (টেইলিং) এবং সোনা - সায়ানাইড যৌগ ধারণকারী একটি দ্রবণ থাকে। কঠিন এবং তরল উপাদানগুলিকে পৃথক করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি পরিস্রাবণ বা অবক্ষেপণের মতো পদ্ধতির মাধ্যমে সম্পন্ন করা যেতে পারে। পরিস্রাবণে, স্লারি ফিল্টার কাপড় বা ফিল্টার প্রেসের মতো ফিল্টার মিডিয়ার মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়। কঠিন লেজগুলি ফিল্টারে ধরে রাখা হয়, যখন স্বচ্ছ দ্রবণ, যা গর্ভবতী দ্রবণ নামে পরিচিত, যার মধ্যে দ্রবীভূত সোনা থাকে, তা অতিক্রম করে। অবক্ষেপণের মধ্যে রয়েছে মহাকর্ষের কারণে কঠিন কণাগুলিকে একটি ট্যাঙ্কের নীচে স্থির হতে দেওয়া। সুপারনেট্যান্ট তরল, গর্ভবতী দ্রবণ, তারপর সাবধানে ঢেলে দেওয়া যেতে পারে।

গর্ভবতী সমাধান থেকে সোনা পুনরুদ্ধার

1. জিঙ্ক অধঃক্ষেপণ (মেরিল-ক্রো প্রক্রিয়া) : অধঃক্ষিপ্ত দ্রবণ থেকে সোনা পুনরুদ্ধারের একটি প্রচলিত পদ্ধতি হলো জিঙ্ক অধঃক্ষেপণ। দ্রবণে জিঙ্কের গুঁড়া বা জিঙ্কের কুচি যোগ করা হয়। যেহেতু জিঙ্ক সোনার চেয়ে বেশি সক্রিয়, তাই এটি গোল্ড-সায়ানাইড যৌগ থেকে সোনাকে প্রতিস্থাপন করে। এরপর সোনা কিছু অপদ্রব্যের সাথে কঠিন পদার্থ হিসেবে অধঃক্ষিপ্ত হয়। বিক্রিয়ার পর, কঠিন অধঃক্ষেপটি ছেঁকে নিয়ে আরও প্রক্রিয়াজাত করা হয়। প্রাপ্ত সোনাযুক্ত কঠিন পদার্থটিকে গলিয়ে বিশুদ্ধ সোনা পাওয়া যায়।

2. সক্রিয় কার্বন অধিশোষণ (কার্বন-ইন-পাল্প/সিআইপি এবং কার্বন-ইন-লিচ/সিআইএল) : সিআইপি প্রক্রিয়ায়, লিচিং পর্যায়ের পরে স্লারিতে সক্রিয় কার্বন যোগ করা হয়। সক্রিয় কার্বন তার উচ্চ পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফলের মাধ্যমে দ্রবণ থেকে সোনা-সায়ানাইড যৌগটিকে অধিশোষণ করে। এরপর চালুনির মাধ্যমে কার্বন-সোনা যৌগটিকে স্লারি থেকে আলাদা করা হয়। সিআইএল প্রক্রিয়ায়, লিচিং প্রক্রিয়া চলাকালীনই সক্রিয় কার্বন যোগ করা হয়। সোনা-যুক্ত কার্বনটি পরবর্তীকালে সিস্টেম থেকে অপসারণ করা হয়। একটি শক্তিশালী সায়ানাইড দ্রবণ বা অন্যান্য নিষ্কাশক পদার্থ ব্যবহার করে কার্বন থেকে সোনা নিষ্কাশন করা যেতে পারে। নিষ্কাশনের পরে, ইলেক্ট্রউইনিং বা আরও অধঃক্ষেপণের মতো পদ্ধতির মাধ্যমে নিষ্কাশক দ্রবণ থেকে সোনা পুনরুদ্ধার করা যায়।

বিশোধক

বৃষ্টিপাত বা শোষণের পর প্রাপ্ত সোনা সাধারণত বিশুদ্ধ হয় না, এতে অন্যান্য ধাতু এবং অধাতুর মতো অমেধ্য থাকে। উচ্চ-বিশুদ্ধতা সোনা (সাধারণত 99.9% বা তার বেশি) পেতে, পরিশোধন প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়। একটি সাধারণ পরিশোধন পদ্ধতি হল তড়িৎ বিশোধন। এই প্রক্রিয়ায়, অমেধ্য সোনাকে একটি তড়িৎ বিশোধন কোষে অ্যানোড হিসাবে স্থাপন করা হয় এবং একটি খাঁটি সোনার ক্যাথোড ব্যবহার করা হয়। একটি উপযুক্ত ইলেক্ট্রোলাইট, যেমন সোনার ক্লোরাইডের দ্রবণ ব্যবহার করা হয়। যখন একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ কোষের মধ্য দিয়ে যায়, তখন অ্যানোডে থাকা সোনা দ্রবীভূত হয় এবং ক্যাথোডে জমা হয়। অমেধ্যগুলি হয় ইলেক্ট্রোলাইটে থাকে অথবা কোষের নীচে একটি কাদা তৈরি করে।

নিরাপত্তা এবং পরিবেশগত বিবেচনা

1. সায়ানাইডের বিষাক্ততা : সোডিয়াম সায়ানাইড অত্যন্ত বিষাক্ত। শ্বাস-প্রশ্বাস, খাদ্য গ্রহণ বা ত্বকের সংস্পর্শে সায়ানাইডের উপস্থিতি মারাত্মক হতে পারে। সায়ানাইড সম্পর্কিত সমস্ত কাজ অবশ্যই ভালোভাবে বায়ু চলাচল করে এমন স্থানে করতে হবে এবং কর্মীদের অবশ্যই রেসপিরেটর, গ্লাভস এবং প্রতিরক্ষামূলক পোশাকসহ উপযুক্ত ব্যক্তিগত সুরক্ষা সরঞ্জাম পরিধান করতে হবে। সায়ানাইড ছড়িয়ে পড়া বা এর সংস্পর্শে আসার ক্ষেত্রে জরুরি প্রতিক্রিয়া পরিকল্পনা প্রস্তুত থাকা উচিত।

2. পরিবেশগত প্রভাব : সঠিকভাবে ব্যবস্থাপনা না করা হলে সায়ানাইড পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর হতে পারে। স্বর্ণ উত্তোলন প্রক্রিয়ার বর্জ্যে অবশিষ্ট সায়ানাইড থাকতে পারে। পরিবেশে সায়ানাইডের নির্গমন রোধ করার জন্য এই বর্জ্য অবশ্যই সুরক্ষিত জলাধারে সংরক্ষণ করতে হবে। বর্জ্য নির্গমন বা নিষ্কাশনের আগে, এর মধ্যে থাকা সায়ানাইডকে ভেঙে ফেলার জন্য রাসায়নিক জারণ বা জৈবিক অবক্ষয়ের মতো শোধন পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও, কোনো সায়ানাইড দূষণ যাতে না ঘটে তা নিশ্চিত করার জন্য স্বর্ণ উত্তোলন কার্যক্রমের নিকটবর্তী জলের উৎসগুলির কঠোর পর্যবেক্ষণ অপরিহার্য।

উপসংহার

সোনা উদ্ধারের জন্য সোডিয়াম সায়ানাইড ব্যবহার একটি জটিল কিন্তু কার্যকর প্রক্রিয়া। এতে আকরিক প্রস্তুতি থেকে শুরু করে সোনা উদ্ধার এবং পরিশোধন পর্যন্ত একাধিক ধাপ জড়িত। যদিও এটি বিভিন্ন উৎস থেকে সোনা আহরণের একটি উচ্চ-দক্ষতার উপায় প্রদান করে, তবুও সংশ্লিষ্ট নিরাপত্তা এবং পরিবেশগত ঝুঁকিগুলি সাবধানতার সাথে পরিচালনা করতে হবে। সঠিক পদ্ধতি অনুসরণ করে, উপযুক্ত প্রযুক্তি ব্যবহার করে এবং নিয়ম মেনে চলার মাধ্যমে, সোনা উদ্ধার শিল্প একটি টেকসই এবং দায়িত্বশীল পদ্ধতিতে কাজ চালিয়ে যেতে পারে।