सायनाइडेशन गोल्ड निष्कर्षण: एजिटेशन सायनाइडेशन प्रक्रिया में एक गहरी पैठ

सोने के निष्कर्षण के क्षेत्र में, साइनाइडेशन ने एक सदी से भी अधिक समय तक एक प्रमुख स्थान रखा है। सोने और चांदी के अयस्कों के निष्कर्षण के लिए 1887 में इसकी शुरुआत के बाद से, यह विधि लगातार विकसित हुई है, इसकी उच्च वसूली दर, विभिन्न अयस्क प्रकारों के लिए अनुकूलनशीलता और स्थानीय उत्पादन के लिए व्यवहार्यता के कारण यह सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली तकनीकों में से एक बनी हुई है।

1. सोने के निष्कर्षण में सायनाइडेशन को समझना

सायनाइडेशन एक रासायनिक प्रक्रिया है जो की क्षमता पर पूंजी लगाती है साइनाइड आयनों को सोने के साथ घुलनशील परिसर बनाने के लिए। ऑक्सीजन और पानी की उपस्थिति में, साइनाइड आयन सोने के परमाणुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप एक घुलनशील यौगिक बनता है जहाँ सोना साइनाइड आयनों के साथ बंध जाता है, जिससे सोना घोल में घुल जाता है। जबकि यह प्रक्रिया सोने को निकालने के लिए अत्यधिक प्रभावी है, यह महत्वपूर्ण पर्यावरणीय और सुरक्षा संबंधी चिंताएँ भी लाती है क्योंकि साइनाइड एक जहरीला पदार्थ है।

2. सायनाइडेशन विधियों के प्रकार

सायनाइडेशन विधियों को मोटे तौर पर दो मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है: एजीटेशन सायनाइडेशन और पेरकोलेशन सायनाइडेशन।

• आंदोलन साइनाइडेशन: इस विधि का उपयोग मुख्य रूप से फ्लोटेशन गोल्ड कंसन्ट्रेट या ऑल-स्लाइम साइनाइडेशन परिदृश्यों में किया जाता है। इसमें अयस्क पल्प को साइनाइड घोल के साथ जोरदार तरीके से मिलाना शामिल है। ऐसा करने से, यह सुनिश्चित होता है कि अयस्क में मौजूद सोने वाले कण साइनाइड आयनों के अधिकतम संपर्क में आते हैं, जिससे सोने का निष्कर्षण आसान हो जाता है।

• परकोलेशन सायनाइडेशननिम्न-श्रेणी के सोने के अयस्कों के लिए उपयुक्त, छिद्रण साइनाइडेशन अयस्क के बिस्तर के माध्यम से साइनाइड समाधान को टपकने की अनुमति देकर काम करता है। यह विधि आंदोलन साइनाइडेशन की तुलना में कम ऊर्जा की खपत करती है। हालाँकि, इसका अनुप्रयोग उन अयस्कों तक सीमित है जिनकी पारगम्यता अच्छी है, जिससे साइनाइड समाधान आसानी से बह सकता है।

3. आंदोलन साइनाइडेशन सोना निष्कर्षण प्रक्रिया

आंदोलन सायनाइडेशन सोना निष्कर्षण इस प्रक्रिया में दो मुख्य उप-प्रक्रियाएँ शामिल हैं: साइनाइडेशन - जिंक प्रतिस्थापन प्रक्रिया और अनफ़िल्टर्ड साइनाइडेशन। कार्बन स्लरी प्रक्रिया।

3.1 सायनाइडेशन - जिंक प्रतिस्थापन प्रक्रिया (सीसीडी और सीसीएफ विधियां)

• निक्षालन कच्चे माल की तैयारीप्रारंभिक चरण में अयस्क को निक्षालन प्रक्रिया के लिए तैयार करना शामिल है। इसमें अक्सर अयस्क को छोटे टुकड़ों में कुचलना और फिर उसे बारीक स्थिरता तक पीसना शामिल होता है। कुछ मामलों में, अयस्क के भीतर सोने के कणों को अधिक सुलभ बनाने के लिए पूर्व उपचार भी किया जाता है। इसका उद्देश्य एक इष्टतम कण आकार के साथ एक लुगदी बनाना है, जो अयस्क और साइनाइड समाधान के बीच बेहतर बातचीत को बढ़ावा देता है।

• आंदोलन साइनाइडेशन निक्षालन: तैयार अयस्क लुगदी को फिर आंदोलन टैंकों में स्थानांतरित किया जाता है, जहां साइनाइड समाधान जोड़ा जाता है। ये टैंक आंदोलनकारियों से सुसज्जित हैं जो लुगदी और साइनाइड समाधान को अच्छी तरह से मिश्रित रखते हैं। ऑक्सीजन को या तो वातन के माध्यम से या ऑक्सीकरण एजेंटों को जोड़कर टैंकों में पेश किया जाता है। यह ऑक्सीजन रासायनिक प्रतिक्रिया को चलाने में मदद करता है जो साइनाइड समाधान में सोने को घोलता है।

• ठोस - द्रव पृथक्करण के लिए काउंटरकरंट धुलाईनिक्षालन प्रक्रिया के बाद, परिणामी घोल में ठोस अवशेष और एक तरल चरण होता है जिसे गर्भवती घोल के रूप में जाना जाता है, जिसमें घुला हुआ सोना होता है। इन दो घटकों को अलग करने के लिए, काउंटरकरंट वॉशिंग सेटअप में गाढ़ा करने वाले पदार्थों या फिल्टर की एक श्रृंखला का उपयोग किया जाता है। निरंतर काउंटर-करंट डिकेंटेशन (CCD) या निरंतर काउंटर-करंट निस्पंदन (CCF) जैसी विधियों का उपयोग सोने वाले घोल को यथासंभव पुनर्प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जबकि ठोस अवशेषों के साथ खोए गए सोने की मात्रा को कम से कम किया जाता है।

• निक्षालन तरल पदार्थ का शुद्धिकरण और डीऑक्सीडेशन: ठोस-तरल पृथक्करण चरण से प्राप्त गर्भवती घोल में अशुद्धियाँ और घुलित ऑक्सीजन हो सकती है। निलम्बित ठोस और अन्य संदूषकों को हटाने के लिए शुद्धिकरण प्रक्रियाएँ क्रियान्वित की जाती हैं जो बाद में सोने की पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया को बाधित कर सकती हैं। डीऑक्सीडेशन भी उतना ही महत्वपूर्ण है क्योंकि ऑक्सीजन सोने-साइनाइड यौगिक के पुनः-ऑक्सीकरण का कारण बन सकता है, जिससे बाद में होने वाली जिंक प्रतिस्थापन प्रक्रिया की प्रभावशीलता कम हो जाती है।

• जिंक पाउडर (सिल्क) प्रतिस्थापन और अचार बनाना: शुद्ध और डी-ऑक्सीडाइज़्ड गर्भवती घोल में जिंक पाउडर या जिंक सिल्क मिलाया जाता है। जिंक सोने की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील है, इसलिए यह निक्षालन प्रक्रिया के दौरान बनने वाले यौगिक से सोने को विस्थापित करता है। इसके परिणामस्वरूप सोने और जिंक युक्त एक ठोस अवक्षेप बनता है, जिसे आमतौर पर गोल्ड मड कहा जाता है। प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया के बाद, सोने की मिट्टी को आमतौर पर किसी भी अतिरिक्त जिंक और अन्य अशुद्धियों को हटाने के लिए एक एसिड समाधान के साथ इलाज किया जाता है।

• प्रगलन सिल्लियांसाइनाइडेशन-जिंक प्रतिस्थापन प्रक्रिया का अंतिम चरण शुद्ध सोने की सिल्लियां बनाने के लिए सोने की मिट्टी को गलाना है। सोने की मिट्टी को भट्टी में उच्च तापमान पर पिघलाया जाता है, और कई चरणों में शोधन करके, शेष अशुद्धियों को हटा दिया जाता है, जिससे उच्च शुद्धता वाले सोने की सिल्लियां प्राप्त होती हैं।

3.2 अनफ़िल्टर्ड साइनाइडेशन कार्बन स्लरी प्रक्रिया (सीआईपी और सीआईएल विधियाँ)

• निक्षालन सामग्री की तैयारीसाइनाइडेशन-जिंक प्रतिस्थापन प्रक्रिया के समान, पहला कार्य अयस्क को निक्षालन के लिए तैयार करना है। इसके लिए अयस्क को कुचलने और पीसने के संचालन के माध्यम से उचित कण आकार में कम करना आवश्यक है।

• आंदोलन निक्षालन और प्रतिप्रवाह कार्बन अवशोषणकार्बन-इन-पल्प (सीआईपी) विधि में, साइनाइड लीचिंग प्रक्रिया पहले एजिटेशन टैंकों की एक श्रृंखला में होती है। एक बार जब सोना घोल में घुल जाता है, सक्रिय कार्बन पल्प में सक्रिय कार्बन मिलाया जाता है। सक्रिय कार्बन में गोल्ड-साइनाइड यौगिक के प्रति प्रबल आकर्षण होता है और यह घुले हुए सोने को अपनी सतह पर सोख लेता है। कार्बन-इन-लीच (CIL) विधि में, सक्रिय कार्बन को साइनाइड विलयन के साथ ही लीचिंग टैंक में मिलाया जाता है, जिससे लीचिंग और सोखने की प्रक्रियाएँ एक साथ होती हैं। CIP और CIL दोनों विधियों में, कार्बन द्वारा सोखे गए सोने की मात्रा को अधिकतम करने के लिए कार्बन और पल्प का विपरीत दिशा में प्रवाह बनाए रखा जाता है।

• सोना - लोडेड कार्बन विशोषण: सोखने की प्रक्रिया के बाद, सोने से भरे कार्बन को लुगदी से अलग करना पड़ता है। फिर, गर्म कास्टिक-साइनाइड घोल का उपयोग करके सोने को कार्बन से अलग किया जाता है। यह घोल सोने-साइनाइड यौगिक और कार्बन के बीच के बंधन को तोड़ता है, जिससे सोना वापस घोल में चला जाता है।

• इलेक्ट्रोविनिंग इलेक्ट्रोलिसिसविशोषण प्रक्रिया से प्राप्त सोने से भरपूर घोल इलेक्ट्रोविनिंग से गुजरता है। इस प्रक्रिया के दौरान, घोल के माध्यम से एक विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है। इससे घोल में मौजूद सोने के आयन कम हो जाते हैं और कैथोड पर जमा हो जाते हैं, जिससे सोने का एक ठोस जमाव बन जाता है जिसे और अधिक परिष्कृत किया जा सकता है।

• प्रगलन सिल्लियांइलेक्ट्रोविनिंग से प्राप्त सोना अपेक्षाकृत शुद्ध होता है, लेकिन इसमें अभी भी कुछ अशुद्धियाँ हो सकती हैं। सोने को और अधिक शुद्ध करने के लिए गलाने की प्रक्रिया अपनाई जाती है और इसे वांछित शुद्धता के पिंडों में ढाला जाता है।

• कार्बन पुनर्जनन: सोने के सोखने के बाद, खर्च किए गए कार्बन को पुनर्जीवित और पुनः उपयोग किया जा सकता है। इसमें कार्बन को उच्च तापमान उपचार के अधीन करना शामिल है ताकि किसी भी अवशोषित अशुद्धियों को खत्म किया जा सके और सोने को सोखने की इसकी क्षमता को बहाल किया जा सके।

4. सीआईपी और सीआईएल प्रक्रियाओं की तुलना

• प्रक्रिया अवधि: आम तौर पर, CIP प्रक्रिया CIL की तुलना में कुल मिलाकर अधिक समय लेती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि CIP में, निक्षालन और अधिशोषण अलग-अलग ऑपरेशन हैं। CIL में, चूंकि निक्षालन और अधिशोषण एक साथ होते हैं, इसलिए पूरी प्रक्रिया कम समय में पूरी की जा सकती है। हालाँकि, CIL प्रक्रिया अधिक जटिल नियंत्रण की मांग करती है क्योंकि दोनों प्रक्रियाएँ एक साथ होती हैं।

• कार्बन और स्लरी प्रबंधनसीआईएल प्रक्रिया में, कार्बन की मात्रा अधिक होती है, तथा घोल में कार्बन की सांद्रता सीआईपी की तुलना में कम होती है। परिणामस्वरूप, सीआईएल में कार्बन हस्तांतरण के लिए परिवहन की जाने वाली घोल की मात्रा आमतौर पर सीआईपी की तुलना में कई गुना अधिक होती है (लगभग चार गुना)। इसका उपकरणों के आकार और ऊर्जा खपत पर प्रभाव पड़ता है।

• समाधान में धातु बैकलॉग और गोल्ड ग्रेड: सीआईपी प्रक्रिया में, सिस्टम में धातु की एक महत्वपूर्ण मात्रा बनी रहती है (धातु बैकलॉग), और यह धातु सक्रिय कार्बन और घोल के बीच काफी समान रूप से वितरित होती है। सीआईएल में, अधिकांश धातु सक्रिय कार्बन पर सोख ली जाती है। इसके अतिरिक्त, सीआईएल प्रक्रिया में घोल में सोने की सांद्रता सीआईपी की तुलना में अधिक होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सीआईएल में, जैसे-जैसे सोना निक्षालित होता है, यह लगातार सोख भी रहा होता है, जो घोल में घुले सोने की भरपाई करता है। दूसरी ओर, सीआईपी में, यह एक एकल-चरण सोखने की प्रक्रिया है जिसमें घुले सोने की सीमित भरपाई होती है।

5. पर्यावरण और सुरक्षा संबंधी विचार

अपनी दक्षता के बावजूद, साइनाइडेशन, विशेष रूप से आंदोलन साइनाइडेशन, महत्वपूर्ण पर्यावरणीय और सुरक्षा जोखिम प्रस्तुत करता है। साइनाइड अत्यधिक विषैला होता है, और किसी भी रिसाव या अनुचित हैंडलिंग से गंभीर पर्यावरणीय प्रदूषण हो सकता है और मानव स्वास्थ्य के लिए खतरा पैदा हो सकता है। इन जोखिमों को दूर करने के लिए, सोने के खनन संचालन सख्त सुरक्षा प्रोटोकॉल का पालन करते हैं। इनमें साइनाइड का उचित भंडारण और हैंडलिंग, रिसाव को रोकने के लिए रोकथाम प्रणालियों की स्थापना और साइनाइड युक्त अपशिष्ट जल का उपचार शामिल है। इसके अलावा, चल रहे शोध का उद्देश्य सोने के निष्कर्षण में साइनाइड को बदलने के लिए वैकल्पिक, कम विषैले लीचिंग एजेंट विकसित करना है।

6. निष्कर्ष

आधुनिक स्वर्ण खनन उद्योग में एजिटेशन साइनाइडेशन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो विभिन्न अयस्क प्रकारों से उच्च दर पर सोने का निष्कर्षण करने में सक्षम बनाता है। दो मुख्य उप-प्रक्रियाएँ, साइनाइडेशन - जिंक प्रतिस्थापन और अनफ़िल्टर्ड साइनाइडेशन कार्बन स्लरी, प्रत्येक की अपनी खूबियाँ हैं और अयस्क के गुणों, संचालन के पैमाने और आर्थिक व्यवहार्यता जैसे कारकों के आधार पर चुनी जाती हैं। हालाँकि, उद्योग को सोने के निष्कर्षण के टिकाऊ भविष्य को सुनिश्चित करने के लिए साइनाइड के उपयोग से जुड़ी पर्यावरणीय और सुरक्षा चुनौतियों से निपटना जारी रखना चाहिए।