सोने के निष्कर्षण में सोडियम साइनाइड की खपत का विवरण

सायनाइड यौगिकों से सोना निकालने की प्रक्रिया में, सोडियम साइनाइड इसका सेवन कई तरीकों से किया जाता है। सोडियम साइनाइड सबसे ज़्यादा इस्तेमाल किया जाने वाला पदार्थ है निक्षालन एजेंट सोने के निष्कर्षण में, और सैद्धांतिक रूप से, केवल 0.5 ग्राम सोडियम साइनाइड 1 ग्राम सोने को निक्षालित करने के लिए की आवश्यकता होती है। हालांकि, अधिकांश सोने के साइनाइडेशन संयंत्रों में, साइनाइड की वास्तविक खपत काफी अधिक होती है, जो अक्सर सैद्धांतिक गणनाओं से 50 से 100 गुना अधिक होती है।

साइनाइड की उच्च खपत में योगदान देने वाले मुख्य कारक सोने के साइनाइडेशन प्रक्रिया शामिल हैं:

1. सोने के विघटन की प्रक्रिया में साइनाइड की खपत

सायनाइड का उपयोग पौधों में किया जाता रहा है सोडियम साइनाइड अयस्क से सोना घोलने के लिए लीचेट से सोना प्राप्त करना। इसमें शामिल रासायनिक अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:

• [2Au+4NaCN+O2+2H2O→2Na[Au(CN)2]+2NaOH+H2O2]

• [ 2Au+4NaCN+H2O2→2Na[Au(CN)2]+2NaOH]

विद्युत-रासायनिक अभिक्रियाओं से ज्ञात होता है कि 1 ग्राम सोने को घोलने के लिए 0.92 ग्राम सोडियम सायनाइड की आवश्यकता होती है।

2. संबद्ध आधार धातुओं के साथ अभिक्रिया में सायनाइड की खपत

(1) कुछ सोने के अयस्कों में पाइराइट, मैग्नेटाइट, चाल्कोपीराइट, सल्फेट खनिज, हाइड्रॉक्साइड और ऑक्साइड जैसे संबद्ध खनिज होते हैं। कुचलने के चरण के दौरान, लोहे का पाउडर उत्पन्न होता है, जो धीरे-धीरे सोडियम साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे इसकी गुणवत्ता बढ़ती है। साइनाइड की खपतप्रतिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:

• [ FeS2+NaCN→FeS+NaCNS]

• [ Fe(OH)2+2NaCN→Fe(CN)2+2NaOH]

• [ Fe+6NaCN+2H2O→Na4Fe(CN)6+2NaOH+H2↑]

• [ एस+NaCN→NaCNS]

(2) यदि सोने के अयस्क में विभिन्न प्रकार के तांबे के खनिज होते हैं, तो वे सोडियम साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करके तांबा साइनाइड कॉम्प्लेक्स बनाते हैं, इस प्रक्रिया में साइनाइड का उपभोग करते हैं। ये अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:

• [ 2CuSO4+4NaCN→Cu2(CN)2+2Na2SO4+(CN)2↑]

• [ 2Cu2S+4NaCN+2H2O+O2→Cu2(CN)2+Cu2(CNS)2+4NaOH]

कई तांबा खनिजों के साथ सोडियम साइनाइड की मजबूत प्रतिक्रियाशीलता के कारण, आमतौर पर 2.3 ग्राम तांबे को घोलने के लिए 3.4 से 1 ग्राम साइनाइड की आवश्यकता होती है।

(3) यदि मूल सोने के अयस्क में स्फेलेराइट या स्मिथसोनाइट है, तो वे सोडियम साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करके जिंक साइनाइड और कार्बोनेट भी बनाएंगे। ये अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:

• [ ZnS+4NaCN→Na2[Zn(CN)4]+Na2S]

• [ ZnCO3+4NaCN→Na2Zn(CN)4+Na2CO3]

(4) यदि सोने के अयस्क में आर्सेनोपाइराइट, पारा, सेलेनियम, टेल्यूरियम आदि शामिल हैं, तो वे सोडियम साइनाइड के साथ भी प्रतिक्रिया करेंगे। जब अयस्क शरीर में कार्बनयुक्त चट्टानें होती हैं, विशेष रूप से कार्बनिक कार्बन से भरपूर, तो साइनाइड का सोखना मजबूत हो जाता है, जिससे सोने का साइनाइड लीचिंग अधिक कठिन हो जाता है।

3. साइनाइड का हाइड्रोलिसिस

मिश्रण में, साइनाइड्स पीएच के आधार पर हाइड्रोलिसिस की अलग-अलग डिग्री से गुज़रते हैं, उत्पादित हाइड्रोजन साइनाइड की मात्रा घोल की क्षारीयता से संबंधित होती है। प्रतिक्रिया को निम्न प्रकार से दर्शाया जा सकता है:

• [NaCN + H2O → NaOH + HCN↑]

• [CN⁻ + 2H2O → HCOO⁻ + NH3]

हाइड्रोलिसिस के बाद, साइनाइड का एक हिस्सा हाइड्रोजन साइनाइड उत्पन्न करता है, जबकि दूसरा हिस्सा ऑक्सीडेटिव रूप से हाइड्रोलाइज्ड होता है, जिससे धीरे-धीरे फॉर्मिक एसिड और अमोनिया बनता है। 100 डिग्री सेल्सियस पर, CN⁻ 50% खो देता है, और 130 डिग्री सेल्सियस पर, यह 85% खो देता है।

सोने के खनन के लिए साइनाइडेशन प्रक्रिया में, हाइड्रोजन साइनाइड एक अत्यधिक जहरीली गैस है। यदि इसका उचित प्रबंधन नहीं किया जाता है, तो इससे NaCN का उपयोग बढ़ सकता है, उत्पादन लागत बढ़ सकती है, और पर्यावरण प्रदूषण हो सकता है, साथ ही ऑपरेटरों के लिए स्वास्थ्य जोखिम भी पैदा हो सकता है। उत्पादित HCN की मात्रा घोल के pH के साथ बदलती रहती है: pH 10.5 पर केवल 6.1% हाइड्रोजन साइनाइड का उत्पादन होता है; pH 10 पर यह बढ़कर 17% हो जाता है; pH 9.5 पर यह 39.2% तक पहुँच जाता है; और pH 9.0 पर यह 67.1% हो जाता है। इसलिए, सोने के CIP (कार्बन-इन-पल्प) संयंत्रों में, साइनाइड के हाइड्रोलिसिस को नियंत्रित करने के लिए pH को आमतौर पर 11 और 12 के बीच समायोजित किया जाता है।

4. घुलित ऑक्सीजन (O2) द्वारा साइनाइड (CN-) का ऑक्सीकरण

सोने की विघटन दर को बढ़ाने के लिए, प्रतिक्रिया में CN- और O2 दोनों को शामिल होना चाहिए। कमरे के तापमान और दबाव पर, ऑक्सीजन की अधिकतम घुलनशीलता 8.2 mg/L है। एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के जुड़ने से घोल में ऑक्सीजन की सांद्रता बढ़ सकती है, जिससे निक्षालन प्रक्रिया में काफी तेजी आती है। हालांकि, ऑक्सीजन और साइनाइड का अनुपात संतुलित होना चाहिए; अन्यथा, निक्षालन दर कम हो सकती है। घुली हुई ऑक्सीजन साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करके साइनेट बनाती है, जो क्षारीय घोल में स्थिर होती है। हालांकि, 7 से कम pH पर यह अमोनिया और बाइकार्बोनेट बनाने के लिए हाइड्रोलाइज हो जाती है। प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार हैं:

• [1/2 O2 + CN– → (CNO)–]

• [(सीएनओ)– + 2 H2O → HCO3– + NH3]

इसलिए, यह प्रतिक्रिया निक्षालन या इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियाओं के दौरान साइनाइड की खपत का कारण बन सकती है।

5. मिट्टी द्वारा साइनाइड का अवशोषण

साइनाइडेशन प्रक्रिया के दौरान, अयस्क में मौजूद आयरन सल्फाइड आयरन हाइड्रॉक्साइड बनाता है, जबकि अयस्क में मौजूद सिलिकेट क्षारीय माध्यम में कोलाइडल सिलिका बनाते हैं। इन दोनों पदार्थों में साइनाइड को सोखने की एक निश्चित क्षमता होती है, जिससे लीचिंग अवशेषों के साथ साइनाइड भी नष्ट हो जाता है।

6. अन्य पदार्थों द्वारा साइनाइड का सेवन

(1) जब घोल को हिलाया जाता है और हवा से भरा जाता है, तो CO2 घोल में समाहित हो जाएगी। CO2 साइनाइड के साथ भी प्रतिक्रिया करेगी।

• [2NaCN+CO2+H2O→Na2CO3+2HCN↑]

(2) मूल अयस्क में पाइराइट जैसे सल्फाइड खनिज अयस्क लुगदी में घुली ऑक्सीजन (O2) के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, और परिणामस्वरूप सल्फाइट और सल्फेट भी साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करेंगे।

• [FeS+2O2→FeSO4]

• [FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4]

अम्ल को उदासीन करने और उपरोक्त प्रतिक्रिया को रोकने के लिए निक्षालन से पहले CaO या Ca(OH)2 की थोड़ी मात्रा मिलाई जा सकती है।

निष्कर्ष के तौर पर

ऊपर सोने के साइनाइडीकरण प्रक्रिया में साइनाइड की खपत के 6 पहलू बताए गए हैं। सोने के सामान्य विघटन के लिए आवश्यक साइनाइड के अलावा, कई गैर-आवश्यक खपतें भी हैं, जैसे कि अन्य संबंधित खनिजों के साथ प्रतिक्रिया, स्व-हाइड्रोलिसिस, आदि। 

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