स्वर्ण अयस्क निक्षालन प्रक्रिया में सोडियम सायनाइड की भूमिका को समझें

की जटिल दुनिया में सोने का खननइस कीमती धातु को इसके अयस्क से निकालने की प्रक्रिया वैज्ञानिक सटीकता और तकनीकी नवाचार से भरी हुई है। इस प्रक्रिया में एक रसायन सबसे अलग है सोडियम साइनाइड, एक यौगिक जो एक सदी से भी अधिक समय से सोने के खनन उद्योग का अभिन्न अंग रहा है। यह लेख इसकी भूमिका पर गहराई से चर्चा करता है सोडियम साइनाइड सोने के खनन में, विशेष रूप से निक्षालन प्रक्रिया में, इसकी रासायनिक प्रतिक्रियाओं, अनुप्रयोगों और इसके सुरक्षित और टिकाऊ उपयोग को सुनिश्चित करने के लिए उठाए गए उपायों की खोज करना।

सोने के साथ सोडियम साइनाइड की रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता

सोडियम साइनाइड (NaCN) एक सफ़ेद, क्रिस्टलीय ठोस पदार्थ है जो पानी में अत्यधिक घुलनशील है। सोने के खनन के संदर्भ में, इसका सबसे महत्वपूर्ण गुण ऑक्सीजन की उपस्थिति में सोने के साथ प्रतिक्रिया करके घुलनशील सोने का परिसर बनाने की इसकी क्षमता है। यह प्रतिक्रिया इस बात का आधार है कि यह किस प्रकार का सोना बनाता है। सायनाइडेशन प्रक्रियाजो 1890 के दशक से सोना निकालने की प्रमुख विधि रही है।

सोने के बीच प्रतिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण, सोडियम साइनाइड, ऑक्सीजन और पानी का अनुपात इस प्रकार है:

4 Au + 8 NaCN + O₂ + 2 H₂O → 4 Na[Au(CN)₂] + 4 NaOH

इस अभिक्रिया में, सोना ऑक्सीकृत होता है और सायनाइड आयनों के साथ एक जटिल यौगिक बनाता है। ऑक्सीजन एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है, जो सोने के विघटन को सुगम बनाता है। परिणामी जटिल यौगिक, सोडियम ऑरोसायनाइड (Na[Au(CN)₂]), पानी में घुलनशील है, जिससे सोने को अयस्क मैट्रिक्स से अलग किया जा सकता है।

पानी में सोडियम साइनाइड की उच्च घुलनशीलता निक्षालन प्रक्रिया में इसकी प्रभावशीलता के लिए महत्वपूर्ण है। यह अयस्क के माध्यम से साइनाइड आयनों के तेजी से प्रसार को सक्षम बनाता है, जिससे अभिकर्मक और सोने के कणों के बीच संपर्क बढ़ता है। यह बदले में, प्रतिक्रिया की दर को बढ़ाता है और सोने के निष्कर्षण की समग्र दक्षता में सुधार करता है।

विभिन्न स्वर्ण निक्षालन प्रक्रियाओं में अनुप्रयोग

निक्षालन ढेर

हीप लीचिंग निम्न-श्रेणी के सोने के अयस्कों के प्रसंस्करण के लिए व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली विधि है। इस प्रक्रिया में, अयस्क को कुचल दिया जाता है और एक अभेद्य लाइनर पर बड़े ढेर में ढेर कर दिया जाता है। सोडियम साइनाइड का एक पतला घोल, आमतौर पर 0.01% से 0.05% की सीमा में, फिर ढेर पर छिड़का जाता है। साइनाइड घोल अयस्क के माध्यम से रिसता है, सोने के साथ प्रतिक्रिया करता है और इसे घोल देता है। घुले हुए सोने से युक्त गर्भवती घोल को ढेर के तल पर एकत्र किया जाता है और सोने को पुनः प्राप्त करने के लिए आगे संसाधित किया जाता है।

हीप लीचिंग निम्न-श्रेणी के अयस्क की बड़ी मात्रा के उपचार के लिए एक लागत-प्रभावी विधि है। इस प्रक्रिया में सोडियम साइनाइड का उपयोग अयस्कों से सोने के निष्कर्षण की अनुमति देता है, जिसे अन्यथा संसाधित करना अलाभकारी होगा। हालाँकि, पर्यावरण प्रदूषण को रोकने के लिए सावधानीपूर्वक प्रबंधन की भी आवश्यकता होती है, क्योंकि साइनाइड घोल संभावित रूप से आस-पास की मिट्टी और पानी में घुल सकता है यदि इसे ठीक से नियंत्रित नहीं किया जाता है।

कार्बन-इन-लीच (सीआईएल) और कार्बन-इन-पल्प (सीआईपी) प्रक्रियाएं

सीआईएल और सीआईपी प्रक्रियाओं का उपयोग आमतौर पर उच्च-श्रेणी के सोने के अयस्कों या सोने के सांद्रों के प्रसंस्करण के लिए किया जाता है। इन प्रक्रियाओं में, अयस्क को पहले पीसा जाता है और फिर उत्तेजित टैंकों की एक श्रृंखला में सोडियम साइनाइड घोल के साथ मिलाया जाता है। सोना साइनाइड घोल में घुल जाता है, जिससे घुलनशील सोने का परिसर बनता है।

सीआईएल प्रक्रिया में, सक्रिय कार्बन को सीधे लीच टैंक में डाला जाता है। कार्बन सोने के मिश्रण को सोख लेता है, जिससे सोने को घोल से प्रभावी रूप से अलग कर दिया जाता है। लोड किए गए कार्बन को फिर टैंक से निकाल दिया जाता है और सोने को पुनः प्राप्त करने के लिए आगे की प्रक्रिया की जाती है। सीआईपी प्रक्रिया में, लीच किए गए घोल को पहले घोल से अलग किया जाता है, और फिर घोल को कार्बन स्तंभों की एक श्रृंखला से गुजारा जाता है, जहाँ सोना कार्बन पर सोख लिया जाता है।

सीआईएल और सीआईपी दोनों प्रक्रियाएं उच्च स्वर्ण प्राप्ति दर प्रदान करती हैं और अभिकर्मक खपत के मामले में अपेक्षाकृत कुशल हैं। इन प्रक्रियाओं में सोडियम साइनाइड का उपयोग सोने के चयनात्मक विघटन की अनुमति देता है, जिससे अयस्क में मौजूद अन्य धातुओं का निष्कर्षण कम से कम होता है।

निक्षालन में सोडियम साइनाइड की दक्षता को प्रभावित करने वाले कारक

सोडियम साइनाइड की दक्षता सोना निक्षालन प्रक्रिया कई कारकों से प्रभावित होती है:

1. अयस्क विशेषताएँअयस्क का प्रकार और संरचना निक्षालन प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उच्च स्वर्ण सामग्री और अनुकूल खनिज विज्ञान वाले अयस्क, जैसे कि कम सल्फाइड सामग्री वाले अयस्क, उच्च स्वर्ण प्राप्ति दर देते हैं। इसके अतिरिक्त, अयस्क का कण आकार प्रतिक्रिया के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्र को प्रभावित करता है। बारीक पिसे हुए अयस्कों से आम तौर पर अधिक कुशल निक्षालन होता है।

2. साइनाइड सांद्रता: निक्षालन समाधान में सोडियम साइनाइड की सांद्रता एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। साइनाइड की उच्च सांद्रता सोने के विघटन की दर को बढ़ा सकती है, लेकिन यह अभिकर्मक की लागत और संभावित पर्यावरणीय जोखिम को भी बढ़ाती है। सोने के निष्कर्षण की दक्षता और आर्थिक और पर्यावरणीय विचारों को संतुलित करने के लिए साइनाइड सांद्रता को अनुकूलित करना आवश्यक है।

3. ऑक्सीजन की उपलब्धता: चूँकि सोने के ऑक्सीकरण के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, इसलिए निक्षालन प्रणाली में इसकी उपलब्धता महत्वपूर्ण है। पर्याप्त वातन या ऑक्सीकरण एजेंटों को जोड़ने से निक्षालन प्रक्रिया को बढ़ाया जा सकता है। कुछ मामलों में, प्रतिक्रिया की दक्षता में सुधार के लिए हाइड्रोजन पेरोक्साइड या ओजोन जैसे वैकल्पिक ऑक्सीडेंट का उपयोग किया जा सकता है।

4. घोल का पीएच: निक्षालन विलयन का pH, सायनाइड आयनों की स्थिरता और स्वर्ण परिसर की घुलनशीलता को प्रभावित करता है। सायनाइडेशन प्रक्रिया के लिए थोड़ा क्षारीय pH, जो आमतौर पर 10 से 11 की सीमा में होता है, इष्टतम होता है। pH को समायोजित करने से सायनाइड के हाइड्रोलिसिस को रोकने में मदद मिल सकती है और सोने का कुशल विघटन सुनिश्चित हो सकता है।

पर्यावरण और सुरक्षा संबंधी विचार

सोडियम साइनाइड एक अत्यधिक विषैला पदार्थ है, और सोने के खनन में इसके उपयोग के लिए सख्त पर्यावरणीय और सुरक्षा उपायों की आवश्यकता होती है:

पर्यावरणीय प्रभाव

सोने के खनन में सोडियम साइनाइड के उपयोग से जुड़ी मुख्य पर्यावरणीय चिंता पर्यावरण में साइनाइड के उत्सर्जन की संभावना है। साइनाइड जलीय जीवों, पौधों और जानवरों के लिए जहरीला हो सकता है अगर यह जल निकायों या मिट्टी में प्रवेश करता है। इस जोखिम को कम करने के लिए, खनन संचालन पर्यावरण प्रबंधन प्रथाओं की एक श्रृंखला को नियोजित करता है, जिसमें साइनाइड युक्त घोल को रोकने के लिए लाइनिंग टेलिंग बांधों का उपयोग, साइनाइड के स्तर को कम करने के लिए अपशिष्ट का उपचार और किसी भी संभावित रिसाव या रिसाव का पता लगाने के लिए निगरानी कार्यक्रमों का कार्यान्वयन शामिल है।

श्रमिकों के लिए सुरक्षा उपाय

सोने की खनन प्रक्रिया में शामिल कर्मचारी, विशेष रूप से सोडियम साइनाइड को संभालने वाले, इस जहरीले रसायन के संपर्क में आने का जोखिम रखते हैं। उनकी सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, खनन कंपनियाँ सख्त सुरक्षा प्रोटोकॉल लागू करती हैं। इनमें श्रमिकों को दस्ताने, चश्मे और श्वासयंत्र जैसे व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण प्रदान करना और उन्हें सोडियम साइनाइड के उचित संचालन और भंडारण के बारे में प्रशिक्षण देना शामिल है। इसके अतिरिक्त, आकस्मिक रिसाव को रोकने और किसी आपात स्थिति में तुरंत प्रतिक्रिया करने के लिए सुरक्षा प्रणालियाँ मौजूद हैं।

नियामक ढांचा

सोने के खनन में सोडियम साइनाइड का उपयोग अधिकांश देशों में सख्त विनियामक नियंत्रण के अधीन है। विनियम सोडियम साइनाइड के उत्पादन, परिवहन, भंडारण और उपयोग के साथ-साथ साइनाइड युक्त अपशिष्ट के प्रबंधन को नियंत्रित करते हैं। खनन कंपनियों को अपनी खदानों के सुरक्षित और टिकाऊ संचालन को सुनिश्चित करने के लिए इन विनियमों का पालन करना आवश्यक है।

सोडियम साइनाइड के विकल्प

हाल के वर्षों में, सोना निकालने के लिए वैकल्पिक तरीकों को विकसित करने में रुचि बढ़ रही है जो सोडियम साइनाइड के उपयोग पर निर्भर नहीं हैं। कुछ संभावित विकल्पों में शामिल हैं:

थायोसल्फेट निक्षालन

थायोसल्फेट निक्षालन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें थायोसल्फेट आयनों, जैसे कि सोडियम थायोसल्फेट, का उपयोग सोने को घोलने के लिए किया जाता है। यह विधि साइनाइडेशन की तुलना में कई लाभ प्रदान करती है, जिसमें कम विषाक्तता, तेज़ निक्षालन दर और साइनाइड के साथ उपचारित करने में मुश्किल अयस्कों को संसाधित करने की क्षमता शामिल है। हालाँकि, थायोसल्फेट निक्षालन की अपनी चुनौतियाँ भी हैं, जैसे कि निक्षालन स्थितियों पर सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता और अभिकर्मक की उच्च लागत।

बायोलीचिंग

बायोलीचिंग एक जैविक प्रक्रिया है जिसमें अयस्क से सोना निकालने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया जाता है। यह विधि पर्यावरण के अनुकूल है और इसका उपयोग निम्न-श्रेणी के अयस्कों के उपचार के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, बायोलीचिंग एक अपेक्षाकृत धीमी प्रक्रिया है, और इसका अनुप्रयोग वर्तमान में कुछ प्रकार के अयस्कों तक ही सीमित है।

अन्य उभरती हुई प्रौद्योगिकियाँ

इसके अलावा, आयनिक तरल पदार्थ और सुपरक्रिटिकल तरल पदार्थ जैसी अन्य उभरती हुई तकनीकें भी हैं, जो सोने के निष्कर्षण के लिए आशाजनक हैं। ये तकनीकें अभी भी प्रायोगिक चरण में हैं, लेकिन उनमें पारंपरिक साइनाइडेशन विधियों के लिए अधिक कुशल और पर्यावरण के अनुकूल विकल्प प्रदान करने की क्षमता है।

निष्कर्ष

सोडियम साइनाइड ने एक सदी से भी ज़्यादा समय से सोने के खनन उद्योग में अहम भूमिका निभाई है, जिससे सोने के अयस्क से कुशलतापूर्वक सोना निकालना संभव हुआ है। ऑक्सीजन की मौजूदगी में सोने के साथ घुलनशील कॉम्प्लेक्स बनाने की इसकी क्षमता इसे लीचिंग प्रक्रिया में अत्यधिक प्रभावी अभिकर्मक बनाती है। हालाँकि, सोडियम साइनाइड के इस्तेमाल से पर्यावरण और सुरक्षा से जुड़ी कई चुनौतियाँ भी आती हैं, जिसके कारण सख्त विनियामक ढाँचे विकसित हुए हैं और सोने के निष्कर्षण के वैकल्पिक तरीकों की खोज की गई है।

जैसे-जैसे सोने के खनन उद्योग का विकास जारी है, यह संभावना है कि हम अधिक टिकाऊ और पर्यावरण के अनुकूल प्रौद्योगिकियों के विकास और अपनाने पर अधिक जोर देखेंगे। हालांकि, निकट भविष्य में, सोडियम साइनाइड सोने के निष्कर्षण प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बना रहेगा, हालांकि बढ़ी हुई जांच और बेहतर पर्यावरण और सुरक्षा उपायों के कार्यान्वयन के साथ।